Труба

Корисна модель відноситься до металургії, а саме до виробництва тр уб із кольорових металів та їх сплавів, зокрема на основі міді, і може використовуватися в промисловості для виробництва труб. В промисловості для виробництва труб використовують сплави кольорових металів, зокрема на основі міді, що містять значну кількість шкідливих елементів, серед яких свинець, що впливає на механічні властивості сплаву. При використанні таких труб у системах водопостачання, шкідливі елементи, зокрема свинець, потрапляють у воду та негативно впливають на її якість. Тому однією із основних вимог, що висувають до тр уб, які використовують у системах водопостачання, е покращення механічних властивостей труб при зменшенні кількісного вмісту свинцю у сплаві, з якого їх виготовляють. Найбільш близькою до труби, що пропонується, є труба, яка виконана із сплаву на основі міді (Germany №1.1096.01 Rg 5), що має наступний склад та співвідношення компонентів, мас.%: мідь 83,0-86,5 нікель не більше 2,0 фосфор не більше 0,03 свинець 4,2-5,8 олово 4,2-6,0 цинк 4,5-6,5 алюміній не більше 0,01 залізо не більше 0,25 сірка не більше 0,08 сурма не більше 0,25 кремній не більше 0,01 Виготовлення труб із такого сплаву, який має невисокі механічні властивості, зокрема: границя плавкості 11кгс/мм 2, часовий опір розриву - 25кгс/мм 2, відносне подовження - 13%, твердість по Вікерсу - 65кгс/мм 2, приводить до швидкого пошкодження труб під час їх експлуатації. Крім того, недоліком при використанні труб, виготовлених з такого сплаву, є потрапляння свинцю у навколишнє середовище, що шкідливо впливає на екологічний стан середовища. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити трубу, в якій за рахунок виконання її із запропонованого сплаву, забезпечується покращення механічних властивостей труби та зменшення потрапляння свинцю в навколишнє середовище. Поставлена задача вирішується запропонованою трубою, що виготовлена із сплаву на основі міді, що містить олово, цинк, свинець, сурму, залізо, алюміній, нікель, сірку та домішки, в якому сплав на основі міді містить зазначені компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: олово 3,8-5,0 цинк 5,0-6,5 свинець 2,4-3,0 сурма 0,10-0,15 залізо 0,25-0,30 алюміній 0,005-0,01 нікель 0,1-0,6 сірка 0,03-0,04 домішки не більше 0,48 мідь решта Сплав на основі міді додатково містить марганець у кількості не більше 0,1% мас. Сплав на основі міді містить компоненти при такому співвідношенні, мас.%: олово 3,8-5,0 цинк 5,0-6,0 свинець 2,5-3,0 сурма 0,10-0,15 залізо 0,25-0,30 алюміній 0,005-0,01 нікель 0,1-0,2 сірка 0,03-0,04 марганець не більше 0,1 домішки не більше 0,42 мідь решта Сплав на основі міді додатково містить фосфор у кількості не більше 0,03 % мас. та додатково містить кремній у кількості не більше 0,01 % мас. Сплав на основі міді містить компоненти при такому співвідношенні, мас.%: олово 3,8-5,0 цинк 5,0-6,5 свинець 2,4-3,0 сурма 0,10-0,15 залізо 0,25-0,30 алюміній 0,005-0,01 нікель 0,4-0,6 сірка 0,03-0,04 кремній не більше 0,01 фосфор не більше 0,03 домішки не більше 0,48 мідь решта Труба виконана витягуванням. Внутрішній діаметр труби становить 9-47мм, а зовнішній діаметр труби становить 23-78мм. Довжина труби становить 1200-4000мм. Труби, що виконані із сплаву із зазначеним складом та співвідношенням компонентів, мають покращенні механічні і міцнісні властивості, мають підвищену довговічність та надійність в експлуатації при зменшенні потрапляння свинцю у навколишнє середовище. Нами експериментальне було знайдено співвідношення компонентів, а саме: міді, олова, цинку, свинцю, нікелю, сурми, заліза, фосфору, сірки та домішок, що дало можливість отримати сплав на основі міді, який характеризується підвищеною границею плавкості, відносного подовження та твердістю по Вікерсу при зниженому вмісті свинцю, що дало змогу покращити механічні властивості труб, які виготовлені із цього сплаву. Труби виго товляють таким чином. Процес виготовлення труб включає отримання розплаву в електропечі, подання його в кристалізатор, відливку труби та розрізання їх на мірні довжини. Розплав отримують шляхом подання шихти на плавку в електропіч у відповідності до паспорту плавки. Шихту завантажують на наплавлене "болото", потім на перехідну ванну в наступному порядку завантажують залізо, мідь порціонне, олово, цинк, свинець, сурму, алюміній, нікель, сірку та домішки. Плавку в електропечі ведуть під товщею просушеного деревного вугілля. Після розплаву ши хти з поверхні знімають шлак. Розплавлений метал ретельно перемішують. Перед початком розливу металоприймач розігрівають до температури 600-700°С. У кристалізатор вводять затравку на глибину 30-40мм. Після цього в металоприймач заливають розплавлений метал із електропечі. Після виходу тр убної заготівки із кристалізатора подають воду на вторинне охолодження. Відливку труби здійснюють на установці для горизонтального безперервного лиття шляхом витягування. По мірі витягування отримують тр убу, вн утрішній діаметр якої становить 9-47 мм, а зовнішній діаметр труби становить 23-78 мм, та автоматично розрізають її на мірні довжини розміром 1200-4000 мм. Винахід пояснюється прикладами. Приклад 1 Для виготовлення труб використовують сплав наступного хімічного складу мас.%: олово 4,0 цинк 5,0 свинець 2,5 сурма 0,10 залізо 0,30 алюміній 0,01 нікель 0,4 сірка 0,035 домішки не більше 0,48 мідь решта Ме ханічні властивості сплаву: границя плавкості 13кгс/мм 2 відносне подовження 28% твердість по Вікерсу 88кгс/мм 2 Розміри труби: Внутрішній діаметр 9мм Діаметр труби 23мм Довжина 4000мм Приклад 2 Для виготовлення труб використовують сплав наступного хімічного складу, мас.%: олово 4,2 цинк 5,5 свинець 2,5 сурма 0,10 залізо 0,30 алюміній 0,01 нікель 0,15 сірка 0,035 марганець 0,1 домішки не більше 0,42 мідь решта Ме ханічні властивості сплаву: границя плавкості 13гс/мм 2 часовий опір розриву 26кгс/мм 2 відносне подовження 28% твердість по Вікерсу 88кгс/мм 2 Розміри труби: Внутрішній діаметр 10мм Діаметр труби 33мм Довжина 3150мм Приклад 3 Для виготовлення труб використовують сплав наступного хімічного складу, мас.%: олово 4,7 цинк 5,5 свинець 2,5 сурма 0,10 залізо 0,30 алюміній 0,001 нікель 0,5 сірка 0,04 кремній 0,01 фосфор 0,03 домішки не більше 0,48 мідь решта Ме ханічні властивості сплаву: границя плавкості 13кгс/мм 2 часовий опір розриву 26кгс/мм 2 відносне подовження 28% твердість по Вікерсу 88кгс/мм 2 Розміри труби: Внутрішній діаметр 10мм Діаметр труби 35мм Довжина 3600мм Таким чином запропонована труба, що виготовлена із запропонованого сплаву, має покращенні механічні властивості, має підвищену довговічність та надійність в експлуатації при зменшеному потраплянні свинцю у навколишнє середовище.