Сплав на основі міді

Корисна модель стосується сплавів кольорових металів, зокрема сплавів на основі міді, його можна використовува ти в виробництві різних елементів зі сплавів на основі міді, зокрема труб та з'єднувальних фітінгів. При використанні в системах водопостачання виробів зі сплавів на основі міді (труби, фітінги) існує проблема насичення води елементами, які шкідливо впливають на її якість. Зокрема таким елементом є свинець. Тому зменшення кількісної характеристики свинцю є важливою метою при удосконаленні сплаву на основі міді з якого виробляються труби та фітінги. Але цього важко набути без втрат показників техніко-економічних властивостей. До відомих сплавів на основі міді можна віднести такий сплав (А.С. СРСР №915810 МКВС22С9/00), що має склад, мас.%: Хром 0,3-0,5 Цирконій 0,1-0,5 Бор, не більш ніж 0,015 Мідь решта Але вироби на основі такого сплаву мають відносно низьку зносостійкість в умовах тертя ковзання, а також підвищену вартість в наслідок введення цирконію. Відомий сплав на основі міді (патент №1194888, Англія, кл. С7А), що має склад, мас.%: Хром 0,1-0,25 Фосфор 0,01-0,5 Цирконій 0,1-0,5 Бор 0,001-0,25 Мідь решта До недоліків такого сплаву можна віднести: нерівномірність структури та спеціальних властивостей по перерізу. Це пов'язано з розподілом бору (елемент проникнення) та хрому. Внаслідок цього має місце невисока зносостійкість виробів на основі такого сплаву при відносно невисокому тиску та підвищених температурах. Найбільш близьким до сплаву, який пропонується, є сплав на основі міді (Germany №1.1096.01 Rg5), що має склад, мас.%: Мідь 83,0-86,5 Нікель, не більш ніж 2,0 Фосфор, не більш ніж 0,03 Свинець 4,2-5,8 Олово 4,2-6,0 Цинк 4,5-6,5 Алюміній, не більш ніж 0,01 Залізо, не більш ніж 0,25 Сірка, не більш ніж 0,08 Сурма, не більш ніж 0,25 Кремній, не більш ніж 0,01 Недоліком зазначеного сплаву є недостатні механічні властивості, зокрема: - границя плавкості: 11кгс/мм 2; - часовий опір розриву: 25кгс/мм 2; - відносне подовження: 13%; - твердість по Вікерсу: 65кгс/мм 2. Також недоліком є потрапляння у середовище, в якому використовуються вироби з такого сплаву, свинцю, що шкідливо впливає на екологічні властивості середовища. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити сплав на основі міді, шляхом корегування хімічного складу, для поліпшення механічних властивостей та забезпечення зменшення кількості свинцю в середі використання виробів зі сплаву. Поставлена задача вирішується запропонованим сплавом на основі міді, що містить нікель, свинець, олово, цинк, залізо, сурму, алюміній, фосфор, сірку, кремній та домішки, з таким співвідношенням компонентів, мас%: Нікель 0,4-0,6 Свинець 2,4-3,0 Олово 3,8-5,0 Цинк 5,0-6,5 Залізо 0,25-0,30 Сурма 0,1-0,15 Алюміній 0,005-0,01 Фосфор, не більш ніж 0,03 Сірка 0,03-0,04 Кремній, не більш ніж 0,01 Домішки, не більш ніж 0,48 Мідь решта Несподівано нами було виявлено, що певне співвідношення компонентів: міді, нікелю, свинцю, олова, цинку, заліза, сурми, алюмінію, фосфору, сірки, кремнію - дозволяє досягти підвищення границі плавкості, відносного подовження та твердості по Вікерсу одержаних сплавів при зниженому вмісті свинцю. Такий сплав та співвідношення компонентів дозволяє зменшити вміст свинцю при поліпшенні механічноекономічних властивостей та зменшенні вартості. Спосіб отримання сплаву такий: Перед завантаженням сировини температуру в робочій середі доводять до 1350-1400°С. Плавку ведуть на перехідній ванні метала 10-13т. Завантаження сировини відбувається у відповідності з шихтовою картою. Завантаження сировини ведуть при ввімкнених вентиляторах та працюючому пальнику та в наступній послідовності: 1) Лом бронзи. 2) Лом та відходи латуні. 3) Лом та відходи міді. 4) Свинець. Останнім додають олово, передчасно підігрітий в мульді. Для досягнення однорідності хімічного складу всю ванну метала в печі доводять до 1100-1150°С та починають розлив. Температура розливу металу повинна бути 1050-1100°. Замір температури виконують оптичним приладом „Промінь", за 5 хвилин до зливу - термопарою з потенціометром. В необхідних випадках, перед розливом проводять рафінування сплаву від шкідливих домішок. Були одержані сплави такого складу: Перший: Нікель 0,5 Свинець 2,7 Олово 4,2 Цинк 5,4 Залізо 0,28 Сурма 0,12 Алюміній 0,007 Фосфор 0,023 Сірка 0,032 Кремній 0,01 Домішки 0,37 Мідь решта Ме ханічні властивості отриманого сплаву: - границя плавкості: 12кгс/мм 2; - часовий опір розриву: 25кгс/мм 2; - відносне подовження: 29%; - твердість по Вікерсу: 80кгс/мм 2. Другий: Нікель 0,5 Свинець 2,6 Олово 4,1 Цинк 5,6 Залізо 0,3 Сурма 0,11 Алюміній 0,008 Фосфор 0,024 Сірка 0,032 Кремній 0,01 Домішки 0,38 Мідь решта Ме ханічні властивості отриманого сплаву: - границя плавкості: 12кгс/мм 2; - часовий опір розриву: 25кгс/мм 2; - відносне подовження: 29%; - твердість по Вікерсу: 80кгс/мм 2. З отриманих сплавів були виконані труби та фітінги, при використанні яких в системі водопостачання не було виявлено потрапляння свинцю у воду. Також вироби з цих сплавів показали високі механічні властивості.