Сплав на основе марганца

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству литейных сплавов, обладающих высокой демпфирующей способностью, используемых в качестве конструкционных материалов для машин с высоким уровнем вибрации. Цель - повышение стойкости к высокотемпературной коррозии и жидкотекучести, снижение газоусадочной пористости и пленообразования. Сплав содержит, мас.%: марганец 51,5 - 53,0

алюминий 4,0 - 4,3

железо 3,0 - 3,2

никель 1,2 - 1,6

магний 0,3 - 0,6

медь остальное. Сплав обладает уровнем механических свойств: предел прочности при растяжении 563 - 565 МПа

относительное удлинение 27,0 - 27,3%

величина внутреннего трения ρ <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-2</SP> = 24,0 - 24,8

литейные свойства: общая длина плен 0,23 - 0,25 м

объем газоусадочной пористости 4,2 - 4,6%

жидкотекучесть 0,64 - 0,78 м. Величина коррозии на воздухе при 20°С за 300 ч (11 - 13)<SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-5</SP> г, при 420°С за 1 ч 20<SP POS="POST">.</SP>10<SB POS="POST">-4</SB> г, при 500°С за 2 ч (21 - 22) <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-4</SP> г, при 600°С за 1 ч 22 <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-4</SP> г. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 22 С 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4420706/31-02 (22) 10.05.88 (46) 30.01.90. Вюл. и 4 (71) Харьковский политехнический институт. им. В.И. Ленина (72) А.b. Головня, В.Ф. Пелих, В.И. Варонин и О.А. Прокопенко (53) бб9 ° 74 .3 . 71 ° 1.24 . 721(088 .8) . (56) Авторское свидетельство СССР и 1436519, кл. С 22 С 22/00, 1986.

Патент ФРГ }г 1287797, кл. 40 В 31/00, 1969. (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ МАРГАНЦА (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству литейных сплавов, обладающих высокой демпфирующей способностью, используемых в качестве конструкционных материалов для машин и механизмов с высоким уровнем вибрации. Цель

Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству литейных сплавов, обладающих высокой демпфирующей способностью, используемых в качестве конструкционных материалов для машин и механизмов с высоким уровнем вибрации.

Целью изобретения является повышение стойкости к высокотемпературной коррозии и жидкотекучести, снижение газоусадочной пористости и пленообразования.

Магний способствует повышению высокотемпературной коррозионной стойкости, создавая на поверхности сплава сложное оксидное соединение типа шпинелей, снижает растворимость водорода в расплаве, разрушает оксидные

ÄÄSUÄÄ 1539226 А 1

2 изобретения - повышение стойкости к высокотемпературной коррозии и жидкотекучести, снижение газоусадочной пористости и пленообразования. Сплав содержит, мас. : марганец 51,5-53,0; алюминий 4,0-4,3;:железо 3,0-3,2; никель 1,2-1,6; магний 0,3-0,6; медь остальное. Сплав обладает уровнем механических свойств: предел прочности при растяжении 563-565 МПа; относительное удлинение 27,0-27,3 ; величина внутреннего трения р 10=24,0-24,8; литейные свойства:.общая длина плен .0,23-0,25 м; объем газоусадочной пористости 4,2-4,64 жидкотекучесть

U, 64-0, 78 м. Величина коррозии на воз- а духе при 20 С за 300 ч (11-13) .10Г г; при 420 С аа 1 и 20.iti г; при 5tlD C Щ за 2 ч (21-22) -1}Г4г; при 600 С за 1 ч

22 -1}Г г. 1 твбл . плены и включения, повышает жидкатекучесть, тем самым улучшает качество сплава и отливок, снижает жх металлоемкостьа

Содержание магния в сплаве менее ,0,3 мас.Г недостаточно для образования соединений типа шпинелей ввиду низкой активности магния при данной концентрации. Образовавшийся оксид

МпА1 0 нестоек при высоких температурах в результате своего:.кристаллического строения и теплофизических свойств.. При высоких температурах происходит коробление, отслаивание оксида с поверхности металла и дальнейшее окисление сплава.

Содержание магния по массе более

0,6 мас,3 ведет к ухудшению всех

1539226

Состав сплавов и их свойства приведены в таблице. формула изобретения

Химический состав, нас.в

Корроаионнак стойкость иа воздухе

Физико"механические свойства

Питейные свойства

Сплав

Пар гане ц

20 С, вы дерека

3оо «1 Оаг

420 С, выдери" кь 1 ч, ° 10-а г

60о с, видеркка I u, ° 10 в г

500 С, видеркка 1 ч, ° 10 г

Объем газоусадочи. по-.. рист., видкотеку". честь, и

Ивгний

Общак длина плен, и

Сеи" нец

Олово

ИиНель

Онутр. тр ение, р хlо т отнес. удлин.

Предел проч" ности, ИПв ии- лений ао

Изталь- 561,3 26 23,3 0,32 5,7 0,560 13 36 42 70

Освестный

52,0 4,18 3, 11 1,4 I 12

526,4 25 19,0 0,37 5,7 0,580 12 38 43 78

52,16 4,20 3,09 1,38 - 0,61

Пред22 22

27,0 24 О 25 4 6 О 640 13

563

0 3

51,5 4,0 3,0

I 2

1 4

1,6 лоI иенр 46

27,0 24,3 0,23 4,2

27,3 24,8 0,23 4,5

565

0,690 о, 780

52,3 4,19 3,11

53,О 4,3 3,2 г2

20 ный гг о,6

2.1

Составитель А. Зенцов

Техред М.Ходанич Корректор С, Ыекмар

Редактор T. Лазоренко с

Заказ 192 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191 свойств по следующим причинам: повышенное содержание магния способствуei образованию интерметаллоидов типа магний-алюминий-медь, в результате снижаются свойства сплава. Повышенное содержание оксида магния в поверхностных слоях приводит к образованию комплексов из оксидов магния (NgO) e иде самостоятельной фазы и разрушаю- 10 ие растворы М5;О МпО А1 0» так как бладают другой кристаллической струкурой и теплофизическими свойствами, t о этой причине происходит некоторое разрушение защитного оксидного слоя.

Пример. Сплавы выплавляли ф высокочастотной тигельной печи

1 1ГПЗ-30, каждый объем плавки составил 15 кг. Плавку проводили в магна итовом тигле. Сплавы выплавляли по диной технологии. В тигель загружали медь, марганец, .никель, железо.

11осле расплавления при температуре

Расплава 1250 С вводили алюминий. Маго ний в виде медномагниевой лигатуры !5 подавали на дно ковша. Содержание магния в лигатуре 10, Сплав сливали в ковш при 1200-1?50 С, снимали шлак и заливали формы, Корроэионную стойкость определяли в атмосфере воздуха на образцах (d

=15 0,1 мм, Н = 3010,,1 мм с чистотой поверхности Г 2,5, 7 класс чистоты).

Как видно из таблицы, предложенный сплав обеспечивает повышение стойкости к высокотемпературной коррозии более чем в 2 раза при снижении общей длины плен в .1,28-1,6 раза, газовой пористости в 1,23-1,36 раза при:повышении жидкотекучести по сравнению с известным сплавом и при этом сохраняется уровень механических свойств предложенного сплава. на уровне известного.

Сплав на основе марганца, содержащий медь, алюминий, железо, никель, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости к высокотемпературной коррозии и жидкотекучести, снижения газоусадочной пористости и пленообразования, он дополнительно содержит магний, при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Марганец . 51,5-53,0

Алюминий 4,0-4,3

Железо 3,0-3,2

Никель 1,2"1,6

Магний 0,3-0,6

Медь Остальное