PL157461B1

PL157461B1 - Copper alloy

Info

Publication number: PL157461B1
Application number: PL27827189A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Bojarski; Henryk Morawiec; Kazimierz Joszt; Miroslaw Lachowski
Original assignee: Inst Metali Niezelaznych
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1992-05-29
Also published as: PL278271A1

Abstract

A copper alloy which, apart from copper, includes also zinc and aluminium. It is distinctive in that it contains additionally nickel and boron, the weight contents of particular components being: nickel 0.2-5%, boron 0.001-0.5%, zinc 8-30%, aluminium 2.5-18%; the remaining part is composed of copper and allowable impurities amounting up to 0.8%.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop miedzi z pamięcią kształtu o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i wysokim wydłużeniu oraz o bardzo dużym stopniu odzysku kształtu.The present invention relates to a shape memory copper alloy with high tensile strength, high elongation and a very high degree of shape recovery.

Dotychczas znanych jest w skali światowej szereg gatunków stopów, także na bazie miedzi, odznaczających się pamięcią kształtu. Należą do nich również mosiądze. Spośród nich znane są mosiądze aluminiowe zawierające wagowo około 14% cynku i około 18% aluminium lub 23-24% cynku i 78% aluminium /M.Mantel, R.Rapacioli, G.Guenin - Revue de Metallurgie, luty 1988, str. 97/ Znany jest także mosiądz zawierający wagowo około 26% cynku i około 4% aluminium /D.A.Adnyana - Wire Journal International, kwiecień 1984, str. 52/. W stosunku do klasycznych stopów nikiel-tytan mają .one podstawową wadę, a mianowicie niskie własności mechaniczne, ich wytrzymałość na rozciąganie nie jest większa od 250 MPa. Drugą ich wadą jest fakt, że są one trudnoprzerabialne plastycznie na zimno. Celem polepszenia tych właściwości dodaje się do nich takie pierwiastki jak wanad /K.Enami, N.Takimoto, S.Nenno - Journal de Physijue 43, 1982, 773 suppl. 12/ cer, chrom, cyrkon /Y.Ikai, K.Marakami, K.Mishima - Journal de Physijue 43. 1982, 785 suppl. 12/, bądź też stosuje specjalną obróbkę cieplną /S.M.White, J.M.Cook, W.M.Strobbs -Journal de Physi|ue 43, 1982, 779 suppl. 12/. Dodatki te lub specjalna obróbka cieplna zmniejszają nieco te niedogodności, jednak ich wprowadzanie powoduje trudności technologiczne.So far, a number of types of shape memory alloys, also based on copper, are known worldwide. Brass is also among them. Of these, known are aluminum brasses containing about 14% by weight of zinc and about 18% aluminum, or 23-24% zinc and 78% aluminum / M. Mantel, R. Rapacioli, G. Guenin - Revue de Metallurgie, February 1988, p. 97 (Also known is brass containing about 26% by weight of zinc and about 4% by weight of aluminum (DAAdnyana - Wire Journal International, April 1984, p. 52). Compared to classic nickel-titanium alloys, they have a basic disadvantage, namely low mechanical properties, their tensile strength does not exceed 250 MPa. Their second disadvantage is the fact that they are difficult to convert when cold. To improve these properties, elements such as vanadium / K. Enami, N. Takimoto, S. Nenno - Journal de Physijue 43, 1982, 773 suppl are added to them. 12 / cer, chromium, zircon /Y.Ikai, K.Marakami, K.Mishima - Journal de Physijue 43. 1982, 785 suppl. 12 /, or uses a special heat treatment /S.M.White, J.M.Cook, W.M.Strobbs -Journal de Physi | ue 43, 1982, 779 suppl. 12 /. These additives or a special heat treatment somewhat reduce these inconveniences, but their introduction causes technological difficulties.

Mosiądz aluminiowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 8-30% cynku, 2,5-18% alumunium, 0,2-5% niklu i 0,001-0,5% boru, resztę stanowi miedź i dopuszczalne zanieczyszczenia w ilości do 0,8%. Stop ten może być produkowany znanymi sposobami przez topienie i odlewanie statyczne, półciągłe lub ciągłe, z następną przeróbką plastyczną na gorąco przez wyciskanie, walcowanie kucie swobodne lub matrycowe, przeróbkę plastyczną na zimno przez walcowanie, ciągnienie, głębokie tłoczenie oraz obróbkę cieplną taką jak hartowanie, ulepszanie cieplne lub wyżarzanie.Aluminum brass according to the invention is characterized by the fact that it contains by weight: 8-30% zinc, 2.5-18% alumunium, 0.2-5% nickel and 0.001-0.5% boron, the rest is copper and permissible impurities in the amount of up to 0.8%. This alloy can be produced by known methods by melting and static casting, semi-continuous or continuous casting, followed by hot forming by extrusion, rolling, forging or drop forging, cold working by rolling, drawing, deep drawing and heat treatment such as hardening, heat improvement or annealing.

Dla uzyskania dobrych własności wytrzymałościowych, bardzo dobrej odkształcalności podczas przeróbki plastycznej na gorąco, dobrej odkształcalności podczas przeróbki plastycznej na zimno oraz wysokiego stopnia odzysku kształtu, stop według wynalazku zawiera korzystnie 11-27% wagowych cynku, a także 3-10% wagowych aluminium. Korzystnie także stop zawiera 0,5-2% wagowych niklu. Również korzystnie zawiera on 0,04-0,3% wagowych boru. Stop ten wytwarza się znanymi sposobami.For good strength properties, very good hot formability, good cold formability and a high degree of shape recovery, the alloy according to the invention preferably contains 11-27% by weight of zinc and also 3-10% by weight of aluminum. Preferably, the alloy also contains 0.5-2 wt.% Nickel. It also preferably contains 0.04-0.3% by weight of boron. This alloy is produced by known methods.

Poniżej podano przykład stopu według wynalazku.An example of an alloy according to the invention is given below.

W elektrycznym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 9,3% aluminium, 10,4% cynku, 1,2% niklu i 0,085% boru, reszta miedź i zanieczyszczenia. Ze stopu odlewa się sposobem statycznym wlewki płaskie o grubości 140 mm. Wlewki te po pocięciu nagrzewa się do temperatury 850°C i walcuje na gorąco do grubości 2 mm. Otrzymane taśmy walcuje się na zimno stosując międzyoperacyjną obróbkę cieplną. Gotowe taśmy hartuje się z temperatury 600°C do wody z lodem. Tak wykonane druty posiadają wytrzymałość na rozciąganie większą niż 450 MPa, przy wydłużeniu większym niż 5%, a współczynnik odzysku kształtu jest większy od 40%.An alloy containing by weight: 9.3% aluminum, 10.4% zinc, 1.2% nickel and 0.085% boron is melted in an electric induction furnace, the rest is copper and impurities. The alloy is cast in a static method 140 mm thick flat billets. After cutting, these ingots are heated to a temperature of 850 ° C and hot rolled to a thickness of 2 mm. The strips obtained are cold rolled using an intermediate heat treatment. The finished tapes are quenched from a temperature of 600 ° C to ice water. The wires made in this way have a tensile strength greater than 450 MPa, with an elongation greater than 5%, and the shape recovery coefficient is greater than 40%.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. Copper alloy containing, in addition to copper, zinc and aluminum, characterized in that it additionally contains nickel and boron, with the weight content of nickel 0.2-5%, boron 0.001-0.5%, zinc 8-30%, aluminum 2.5-18%, the rest is copper and the permissible impurities are 0.8%.

2. The alloy according to claim The process of claim 1, containing 8-20% by weight of zinc.

3. The alloy according to claim The process according to claim 1, characterized in that it contains 3-10% by weight of aluminum.

4. The alloy according to claim 6. The process of claim 1, containing 0.5-2% by weight of nickel.

5. The alloy according to claim The process of claim 1, comprising 0.04-0.3% by weight of boron.

♦ * *