[1]Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к бериллиевым бронзам, и производству полуфабрикатов из нее, применяемых в изготовлении деталей опор скольжения и ответственных узлов трения.
[2]Из предшествующего уровня техники известна бериллиевая бронза (сплав на основе меди) (см. заявку Китая CN 101818282 А, опубл. 01.09.2010), содержащая (масс. %):
[9]Недостатком известной бронзы является ее невысокая прочность. Из уровня техники известна (US 4594116, опубл. 10.06.1986) бериллиевая бронза (сплав на основе меди), содержащая (масс. %):
[14]Известна также (заявка Китая CN 101333609 А, опубл. 31.12.2008) бериллиевая бронза (сплав на основе меди), содержащая (масс. %):
[20]Недостатками вышеперечисленных и большинства других полуфабрикатов из известных и описанных выше бериллиевых бронз являются невысокие механические свойства (σв до 1000 МПа, σ0,2 до 900 МПа), что при использовании их в изготовлении деталей опор скольжения и ответственных узлов трения снижает ресурс узла (агрегата) в целом.
[21]Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является бериллиевая бронза марки БрБ2 (И.И. Папиров. Бериллий в сплавах. Справочник. Москва. Энергоатомиздат, 1986, стр. 143, табл. 33). Данная бериллиевая бронза(сплав на основе меди) содержит бериллий, никель при следующем соотношении компонентов, масс. %:
[25]Недостатком сплава, известного из прототипа, является более низкий уровень прочностных характеристик и теплопроводности.
[26]Технической задачей предлагаемого изобретения является создание бериллиевой бронзы с улучшенными механическими и физическими свойствами.
[27]Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение прочностных характеристик и теплопроводности, а также повышение эксплуатационных характеристик деталей опор скольжения и ответственных узлов трения, их ресурс работы.
[28]Поставленный технический результат достигается тем, что предложена бериллиевая бронза (сплав на основе меди), содержащая бериллий, никель, кобальт, лантан при следующем соотношении компонентов (мас.%):
[34]Бериллиевая бронза легирована дополнительно лантаном с целью получения более мелкого зерна в литом состоянии, что позволяет повысить пластичность сплава и технологичность при обработке слитка давлением и повышает теплопроводность сплава.
[35]Установлено, что при данном экономном легировании, а также соотношении и содержании введенных компонентов, сохраняются высокие значения прочности на уровне прототипа.
[36]Примеры осуществления
[38]Сплав Состава 1 (см. Таблицу 1) готовили в вакуумно-индукционных печах в графитно-шамотных тиглях. Литьем в конусные чугунные изложницы отливали слитки, из которых прессованием получали прутки ⌀34 мм, вытачивали стандартные образцы для определения механических свойств при комнатной температуре. Образцы испытывали в закаленном и искусственно состаренном состоянии.
[40]То же, что в Примере 1, только для Состава 2 (Таблица 1).
[42]То же, что в Примере 1, только для Состава 3 (Таблица 1).
[43]В Таблице 1 приведен химический состав предлагаемого сплава и сплава, известного из прототипа.
[44]
[45]В Таблице 2 представлены сравнительные характеристики сплава, известного из прототипа, и сплава, согласно настоящему изобретению
[46]
[47]Из Таблицы 2 следует, что предлагаемый сплав имеет более высокий уровень прочности и теплопроводности.
[48]Прессованные полуфабрикаты, изготовленные из сплава по настоящему изобретению, прошли контроль качества. Брака по изготовленным полуфабрикатам не обнаружено.
[49]Таким образом, применение предлагаемого сплава на основе алюминия в изделиях агрегато-, самолето- и автомобилестроения в качестве деталей опор скольжения и ответственных узлов трения позволит повысить износостойкость и улучшить антифрикционные свойства изделия, вследствие чего увеличится ресурс узла (агрегата) в целом.
