PL203941B1

PL203941B1 - Brąz aluminiowy

Info

Publication number: PL203941B1
Application number: PL375129A
Authority: PL
Inventors: Tadeusz Grzegorzewicz
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2009-11-30
Also published as: PL375129A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest brąz aluminiowy o podwyższonej wytrzymałości i odporności na korozję, przeznaczony na części w budowie maszyn, od których wymagana jest duża wytrzymałość, odporność na korozję i zużycie ścierne.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 160 787 brąz aluminiowy składający się z 85,75-88,90% masowych miedzi, 10-11,5% masowych aluminium, 1-2% masowych chromu i do 0,5% masowego zanieczyszczeń, zawiera ponadto 0,10-0,25% masowego cyrkonu.

Inny, znany z polskiego opisu patentowego nr 160 788 brąz aluminiowy składa się z 88,75-92,40% wagowych miedzi, 6,50-8,50% wagowych aluminium, 1-2% wagowych chromu i do 0,5% wagowego zanieczyszczeń, zawiera ponadto 0,10-0,25% wagowego cyrkonu.

Z polskiego opisu patentowego nr 162 173 znany jest wieloskładnikowy brąz aluminiowo-manganowy, który zawiera (wagowo) 5,0-9,0% aluminium, 5,0-11,0% manganu, 1,5-5,0% żelaza, 1,0-5,0% niklu, 0,5-5,0% cynku, resztę stanowi miedź.

Znany jest też ze stosowania brąz aluminiowy zawierający w procentach masowych 89,55-91,5% miedzi, 6,0-6,4% aluminium, 2,0-2,4% krzemu, 0,5-0,7% żelaza i do 0,95% zanieczyszczeń.

Brąz aluminiowy znany z patentu japońskiego nr JP7024594 zawiera w procentach wagowych Al w ilości 7,0-10,0% Fe do 2,0%, Si w ilości 0,7-2,00%, a resztę stanowi Cu i zanieczyszczenia.

Istota brązu według wynalazku polega na tym, że zawiera on masowo 84,70%-88,20% miedzi, 7,5%-9,0% aluminium, 3,5%-4,5% żelaza, 0,80%-1,2% krzemu i do 0,6% zanieczyszczeń.

Zasadniczą zaletą brązu aluminiowego według wynalazku jest to, że w stanie wytworzonym po przeróbce plastycznej wykazuje dużą wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności, której wartość odpowiada granicy plastyczności stali o podwyższonej wytrzymałości. Spowodowane jest to tym, że skład chemiczny brązu aluminiowego zapewnia znaczne rozdrobnienie struktury. Brąz ten wykazuje również dobrą odporność korozyjną w 3% wodnym roztworze NaCl i w 10% wodnym roztworze H2SO4, oraz bardzo dobrą odporność korozyjną w wodzie morskiej.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania, które ilustrują skład chemiczny brązów aluminiowych, ich strukturę, właściwości mechaniczne i odporność korozyjną.

P r z y k ł a d 1

Brąz aluminiowy, którego skład chemiczny w procentach masowych wynosi: Cu = 87,04, Al = 8,0, Fe = 3,58, Si = 1,08, zawartość zanieczyszczeń = 0,3, wykazuje w stanie wytworzonym po walcowaniu na gorąco strukturę składającą się z drobnych ziaren fazy α (wielkość ziaren, nr 11 według normy PN-84/H-04507/01) z wydzieleniami w osnowie globularnej fazy bogatej w żelazo. Brąz wytapia się w piecu indukcyjnym w tyglu grafitowym. Po odlaniu wlewków wyżarza się je ujednorodniająco, po czym walcuje się na gorąco taśmy o grubości 2 mm. Charakteryzuje się on następującymi właściwościami mechanicznymi a mianowicie: wytrzymałością na rozciąganie Rm = 618 N/mm², umowną granicę plastyczności Rp0,2 = 466 N/mm², wydłużeniem A = 25%, przewężeniem Z = 28%, twardością = 155HV. Wykazuje on w stanie wytworzonym po przeróbce plastycznej na gorąco dobrą odporność na korozję ogólną i selektywną powodowaną odaluminiowaniem. Jego szybkość korozji w syntetycznej wodzie morskiej, w 3% wodnym roztworze NaCl i 10% wodnym roztworze H2SO4 wynosi odpowiednio 0,003, 0,03 i 0,04 mm/rok.

P r z y k ł a d 2

Brąz aluminiowy, którego skład chemiczny w procentach masowych wynosi Cu = 85,40, Al = 9,0, Fe = 4,25, Si = 0,98, zawartość zanieczyszczeń = 0,37 wykazuje w stanie wytworzonym po walcowaniu na gorąco strukturę składającą się z iglastej fazy α, drobnopłytkowej mieszaniny (α + γ2) oraz globularnych wydzieleń w osnowie fazy bogatej w żelazo. Brąz wytapia się w piecu indukcyjnym w tyglu grafitowym. Po odlaniu wlewków wyżarza się je ujednorodniająco, po czym walcuje się na gorąco taśmy o grubości 2 mm. Charakteryzuje się on w tym stanie następującymi właściwościami mechanicznymi a mianowicie: wytrzymałością na rozciąganie Rm = 705 N/mm², umowną granicę plastyczności Rp0,2 = 414 N/mm², wydłużeniem A = 19,8%, przewężeniem Z = 18,4 twardością = 161HV. Wykazuje on w stanie wytworzonym po przeróbce plastycznej na gorąco bardzo dobrą odporność na korozję ogólną. Jego szybkość korozji w syntetycznej wodzie morskiej, w 3% wodnym roztworze NaCl i w 10% wodnym roztworze H2SO4 wynosi odpowiednio 0,002, 0,005 i 0,003 mm/rok, a wię c moż e być zaliczony do stopów bardzo odpornych na korozję.

Ze względu na dużą odporność na korozję i odaluminiowanie w wodzie morskiej, może być on stosowany na silnie obciążone części maszyn i silników pracujących w tym środowisku. Brąz

PL 203 941 B1 aluminiowy przeznaczony na części maszyn o wymaganej wysokiej odporności na zużycie ścierne po hartowaniu poddaje się odpuszczaniu, w wyniku czego jego twardość ze zmianą zawartości aluminium wynosi od 178 do 220 HV.

Claims

Brąz aluminiowy zawierający miedź, aluminium, krzem, żelazo i zanieczyszczenia, znamienny tym, że zawiera 84,70%-88,20% masowych miedzi, 7,5%-9,0% masowych aluminium, 3,5%-4,5% masowych żelaza, 0,80%-1,2% masowych krzemu i do 0,6% masowych zanieczyszczeń.