| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2207394
СПЛАВ НА ОСНОВІ СРІБЛА
Ім'я заявника: Калінінградський державний технічний університет
Ім'я винахідника: Савченко О.М .; Тіліпалов В.Н.
Ім'я патентовласника: Калінінградський державний технічний університет
Адреса для листування: 236000, м Калінінград, Радянський пр., 1, Технічний університет, зав. патентним відділом, пат. пов. Л.А. Односум, рег.№ 423
Дата початку дії патенту: 2001.11.06
Винахід відноситься до ювелірної промисловості, зокрема до сплавів на основі срібла, і може знайти застосування в художньому лиття, а й в електротехніці і приладобудуванні. Винахід направлено на розширення технологічних можливостей сплаву і зменшення шлюбу. Розроблено технологію виробництва сплаву на основі срібла, що містить мідь, нікель і додатково олово, титан і бор при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Срібло 92,5-93,0; мідь 5,8-6,8; нікель 0,3-0,5; олово 0,5-0,9; титан 0,015-0,025; бор 0,025-0,035.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до сплавів на основі срібла і призначене для застосування в ювелірній промисловості, але може бути і використано в електротехніці і приладобудуванні, а й для художнього лиття.
Відомий сплав срібла 925 o, що містить мідь при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Срібло - 92,2-92,8; мідь - 7,2-7,8 (ГОСТ 6836-80), недоліком якого є порівняно невисокі міцнісні і пластичні властивості, що негативно позначається на якості як литих, так і штампованих виробів і деталей і ускладнює технологію їх виготовлення.
Найбільш близьким до пропонованого по технічній сутності і досягається результату є сплав на основі срібла, що містить мідь і нікель при наступному співвідношенні компонентів мас.%: Срібло - 92,5-93,0; мідь - 5,3-6,2; нікель - 1,3-1,7 (патент РФ 2049136, 27.11.95 р).
Істотним недоліком даного сплаву є низькі ливарні властивості, зокрема вологотекучість, що обмежує область його застосування отриманням, в основному, штампованих і пресованих виробів, а й виливків порівняно простої форми, наприклад кілець. Отримання більш складних виливків, наприклад цельнопітих кілець з кастами, не представляється можливим через погану заповнюваності ливарної форми розплавом зважаючи на його низьку жидкотекучести, що відзначалося вище. Крім того, отримання виливків з цього сплаву супроводжується високим відсотком браку: по непролівам і неслітін до 12%, за дефектами газоусадочной характеру - до 15%.
Завдання, на вирішення якої спрямовано пропоноване технічне рішення, - розширення технологічних можливостей сплаву, зокрема, досягненням технічного результату, що полягає в можливості отримання з нього сложнофасонних виробів, наприклад суцільнолитих кілець з Настею, а й зменшення шлюбу виливків.
Технічний результат досягається тим, що запропонований сплав на основі срібла, що містить мідь і нікель, додатково містить олово, титан і бор при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:
- Срібло - 92,5-93,0
- Мідь - 5,8-6,8
- Нікель - 0,3-0,5
- Олово - 0,5-0,9
- Титан - 0,015-0,025
- Бор - 0,025-0,035
При цьому введення в сплав додатково олова, титану і бору, а й верхні і нижні межі змісту елементів в сплаві обумовлені наступними міркуваннями.
1. При змісті в сплаві нікелю понад 0,5% підвищується температура плавки і заливки, а при вмісті понад 1% нікель стає шкідливою домішкою, т. К. Він не розчиняється в сріблі, погіршує оброблюваність різанням (див. Е. Бреполя. Теорія і практика ювелірної справи, 4-е изд., Ленінград, 1982, стор.27).
2. Олово навіть в невеликих кількостях значно знижує температуру плавлення сплаву, знижує його в'язкість і збільшує текучість. А зміст в сплаві олова понад 1% робить сплав тьмяним, м'яким і пластичним; зменшується твердість і міцність виробів (там же, стр.26-28).
3. Титан та бор є модифікаторами I і II роду, подрібнюють зерно і підвищують фізико-механічні властивості металу, зокрема міцність і пластичність, а бор, крім того, є ефективним розкислювачем.
Однак введення титану в кількості, що перевищує 0,025%, а бору - понад 0,035%, підвищує температуру плавки розливання сплаву, збільшує ликвацию, зменшує текучість сплаву і збільшує крихкість виробів (див. А.В. Курдюмов та ін. Ливарне виробництво кольорових і рідкісних металів , М., 1982, стор.78). Зміст в сплаві вводяться елементів нижче нижньої межі знижує ефективність їх впливу.
Технологія приготування заявляється сплаву розроблена з урахуванням тієї обставини, що нікель, титан і бор в сріблі нерозчинні, тому спочатку необхідно приготувати лігатуру "мідь-олово-нікель-титан-бор" і потім вже за допомогою цієї лігатури готувати згаданий вище сплав на основі срібла .
Лігатуру готували наступним чином. Тигель індукційної вакуумної плавильної печі розігрівали до температури 1090-1100 o С і завантажували в нього розрахункова кількість міді. Після розплавлення міді в тигель завантажували необхідну за розрахунком кількість олова і давали витримку 2 хв. Потім розплав ретельно перемішували і послідовно вводили в нього тугоплавкі компоненти шихти - нікель, титан і бор. Через 2 хв розплав ретельно перемішували і доводили його температуру до 1030-1050 o С. Через 3 хв розплав перемішували і розливали в виливниці, в яких отримували злитки (чушки) лігатури.
приклад
Заявляється сплав на основі срібла готували наступним чином. В тиглі індукційної вакуумної печі розплавляли розрахункове (92,7% від загальної маси шихти) кількість срібла. Після розплавлення срібла в тигель завантажували 7,3% від загальної маси шихти лігатуру "мідь-нікель-олово-титан-бор".
Після розплавлення лігатури розплав ретельно перемішували і розливали в керамічні форми, виготовлені за виплавлямим моделям, в яких отримували суцільнолиті вироби "кільце з каст".
Раніше ці вироби отримували в два етапи: спочатку відливали заготовку кільця, потім заготовку каста, після чого їх з'єднували між собою за допомогою пайки або зварювання.
Така технологія, як зазначалося вище, була обумовлена низькою жидкотекучестью сплаву, взятого за прототип, і високим відсотком браку виливків.
Проведені досвідчені роботи показали, що з заявляється сплаву легко можна отримувати литі вироби, в тому числі суцільнолиті вироби "кільце з кастом", які раніше отримати зі стандартного сплаву 925 o, а й зі сплаву, взятого за прототип, отримати було практично неможливо за вказаними вище причин.
Використання пропонованого сплаву, поряд з принциповою можливістю отримання суцільнолитих сложнофасонних виливків, дозволило різко знизити відсоток браку виливків: за дефектами газоусадочной характеру з 15 до 2-3%, а за дефектами "непроліви" і "неслітін" - з 12 до 1-2% .
Це стало можливим завдяки тому, що наявність в сплаві олова, як зазначалося вище, значно поліпшило заповнюваність ливарних форм розплавом, завдяки підвищенню його жидкотекучести, а використання для приготування сплаву лігатури "мідь-нікель-олово-титан-бор" дозволило знизити температуру заливання ливарних форм з 1030 до 1000-1005 o с, температуру опоки - з 680 до 630-620 o с, що значно зменшило об'ємну усадку сплаву, скоротило час заливки форм металом і створило умови для спрямованої кристалізації сплаву, що, в свою чергу, дозволило різко скоротити кількість дефектів виливків по газоусадочной пористості.
Необхідно відзначити, що позитивні особливості сплаву досягнуті без шкоди для його міцності і пластичних характеристик, що пояснюється модифицирующим дією нікелю, титану і бору.
З наведеного прикладу конкретного здійснення видно, що процес отримання сплаву не вимагає принципово нового обладнання або виходу за межі можливостей звичайною технологією лиття срібних сплавів.
Процес легко може бути багаторазово відтворений в виробничих умовах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Сплав на основі срібла, що містить мідь і нікель, що відрізняється тим, що він додатково містить олово, титан і бор при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:
- Срібло - 92,5-93,0
- Мідь - 5,8-6,8
- Нікель - 0,3-0,5
- Олово - 0,5-0,9
- Титан - 0,015-0,025
- Бор - 0,025-0,035о
Версія для друку
Дата публікації 02.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.