PL204304B1 - Sposób wytwarzania stopu wstępnego Ag-Li - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stopu wstępnego Ag-Li zawierającego 5 - 15% Li, przeznaczonego do wytwarzania spoiw twardych na bazie Ag. Do produkcji stopów, a szczególnie stopów Ag-Cu-Li stosowanych jako spoiwa, korzystnym jest aby wprowadzany do stopu Li dodawany był w postaci stopu wstępnego zawierającego zwiększoną i oznaczoną zawartość Li. Stop taki wprowadza się do kąpieli metalowej podstawowej ze względu na jego niską temperaturę topliwości, zawierającą się w przedziale 410- 450°C, i łatwość stapiania się, w odróżnieniu na przykład od stopu Cu-Li. Z opisu patentowego US 2196306 znany jest stop Ag-Li zawierający od 0,002 do 3% Li oraz od 1 do 30% składników wybranych z grupy zawierającej Cd i Zn, a resztę stanowi Ag. Stop według tego wynalazku przygotowuje się przez stopienie wszystkich składników w odpowiednich proporcjach, natomiast lit dodaje się do kąpieli roztopionego stopu Ag-Cu w postaci srebrowo-litowego stopu przejściowego, zawierającego około 15% Li. Efektem obecności litu w kąpieli srebrowej jest jej całkowite odtlenienie oraz uwolnienie od innych szkodliwych zanieczyszczeń, przy czym część litu zostaje usunięta wraz z tymi zanieczyszczeniami a pozostały wpływa na płynność materiału podczas odlewania. Technologia wytwarzanych dotychczas stopów wstępnych CuLi2, zawierających około 15% Li nie została podana do wiadomości powszechnej. Wytwarzane stopy wstępne CuLi2, posiadając zbyt niską zawartość Li, nie pozwalają na wytwarzanie stopów zawierających w swym składzie Ag o zawartości powyżej 90%, niską zawartość Cu i wysoką zawartość Li.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr PL 111525 (B1) sposób wytwarzania stopów srebra z miedzią zawierających dodatek litu, a więc gotowego spoiwa Ag-Cu, o składzie chemicznym zbliżonym do składu eutektycznego, i zawierającego dodatek litu w ilości do 0,3% wagowych. Proces stapiania składników stopowych prowadzi się w piecu próżniowym, w tyglu metalicznym który może być wykonany z żelaza armco. W pierwszej kolejności w tyglu umieszcza się przewidzianą ilość Ag i Cu, a po zamknięciu pieca wytwarza się próżnię rzędu 1,33 - 13,3 Pa, po czym topi się wprowadzony materiał z równoczesnym jego odgazowaniem. Po roztopieniu i odgazowaniu do komory pieca wprowadza się gaz obojętny, korzystnie argon, podnosi ciśnienie do wartości rzędu 13330 Pa i przy tym ciś nieniu dodaje się przewidzianą ilość Li. Po roztopieniu dodatku Li i wymieszaniu się ką pieli, stop odlewa się do wlewnicy. Nie można jednak według przedstawionego w tym opisie sposobu wytwarzać stopu wstępnego Ag z Li.

W sposobie wytwarzania stopu wstę pnego Ag-Li wedł ug wynalazku, w którym do wykonanego z ż elaza armco tygla pieca próżniowego indukcyjnego wprowadza się wsad zawierający Ag, po czym topi się go wraz z dodatkiem Li w atmosferze argonu, otrzymany stop odlewa się do wlewnicy, istotne jest to, że wsad zawierający Li i Ag wprowadza się do tygla z żelaza armco, przy czym najpierw na dno tygla wprowadza się Li, który następnie pokrywa się warstwą Ag, z komory pieca odpompowuje się powietrze, a po uzyskaniu próżni rzędu 1 - 3 hPa komorę napełnia się argonem i w obecności argonu o ciśnieniu 500 - 1000 hPa podgrzewa się tygiel do temperatury nie przekraczającej 600°C, a nastę pnie w tej temperaturze przez 0,25 h topi się wsad i w atmosferze argonu odlewa się otrzymany stop Ag-Li do wlewnicy pokrytej warstwą mieszaniny kaolinu i wapna, wlewnicę z odlanym stopem wytrzymuje się przez co najmniej 0,5 h w atmosferze argonu, po czym ostudzony stop wstępny wraz z wlewnicą wyjmuje si ę na powietrze.

Otrzymany sposobem według wynalazku stop wstępny Ag-Li jest ważnym składnikiem wsadu, ułatwiającym produkcję spoiw zawierających Li. Wprowadzenie do stopu podstawowego Ag-Cu dodatku Li przy użyciu stopu wstępnego Ag-Li o wysokiej zawartości Li jest procesem łatwym, przebiegającym w temperaturze obniżonej w stosunku do temperatury kąpieli Ag-Cu, na przykład o około 200°C. Stop wstępny Ag-Li zawierający 5 - 15% Li można również wykorzystywać do wytwarzania stopów o znacznie obniżonej zawartości Ag. Ponadto, zastosowanie stopu wstępnego Ag-Li według wynalazku do wytwarzania stopów Ag-Cu-Li pozwala wytwarzać stopy Ag-Cu-Li w tyglach grafitowych, w miejsce obecnie stosowanych tygli metalowych wykonanych z ż elaza armco.

Sposób według wynalazku przedstawiono w poniższym przykładzie. Wsad zawierający 78 g Li i 522 g Ag wprowadza się do tygla wykonanego z ż elaza armco i umieszczonego w piecu próżniowym indukcyjnym, przy czym najpierw na dno tygla wprowadza się Li, który następnie przykrywa się warstwą Ag. Następnie z komory pieca odpompowuje się powietrze, a po uzyskaniu próżni 2 hPa komorę napełnia się argonem i w obecności argonu o ciśnieniu 500 hPa podgrzewa się tygiel do temperatury 600°C, a następnie w tej temperaturze przez 0,25 h topi się wsad. Otrzymany stop Ag-Li w atmosferze argonu odlewa się do wlewnicy pokrytej warstwą mieszaniny kaolinu i wapna. Wlewnicę z odlanym

PL 204 304 B1 stopem wytrzymuje się jeszcze przez 0,75 h w piecu w atmosferze argonu, po czym wlewnicę z otrzymanym stopem wstę pnym wyjmuje się z pieca na powietrze. Uzyskany tym sposobem stop wstępny zawiera 11% wagowych Li, resztę stanowi Ag.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania stopu wstępnego Ag-Li, w którym do wykonanego z żelaza armco tygla pieca próżniowego indukcyjnego wprowadza się wsad zawierający Ag, po czym topi się go wraz z dodatkiem Li w atmosferze argonu, a otrzymany stop odlewa się do wlewnicy, znamienny tym, ż e wsad zawierający Li i Ag wprowadza się do tygla z żelaza armco, przy czym najpierw na dno tygla wprowadza się Li, który następnie pokrywa się warstwą Ag, z komory pieca odpompowuje się powietrze, a po uzyskaniu próżni rzędu 1 - 3 hPa komorę napełnia się argonem i w obecności argonu o ciś nieniu 500 - 1000 hPa podgrzewa się tygiel do temperatury nie przekraczają cej 600°C, a nastę pnie w tej temperaturze przez 0,25 h topi się wsad i w atmosferze argonu odlewa się otrzymany stop Ag-Li do wlewnicy pokrytej warstwą mieszaniny kaolinu i wapna, wlewnicę z odlanym stopem wytrzymuje się przez co najmniej 0,5 h w atmosferze argonu, po czym ostudzony stop wstępny wraz z wlewnicą wyjmuje się na powietrze.