БЕРИЛЛИЕВАЯ БРОНЗА И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕЕ
BERYLLIUM BRONZE AND ARTICLE MADE THEREOF

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.
Из предшествующего уровня техники известна бериллиевая бронза (сплав на основе меди) (см. заявку Китая CN 101818282 А, опубл. 01.09.2010), содержащая (масс. %):
Be 2,05-2,10
Ni 0,20-0,30
Co 0,10-0,15
Ti 0,10-0,30
Fe 0,15-0,20
Cu - остальное.
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. %):
Be 0,20-1,00
Ni 1,40-2,20
или (Co 1,40-2,20)
Cu - остальное.
Известна также (заявка Китая CN 101333609 А, опубл. 31.12.2008) бериллиевая бронза (сплав на основе меди), содержащая (масс. %):
Be 0,50-2,10
Ni 0,90-1,20
или (Co 0,90-1,20)
Ti 0,01-0,05
Cu - остальное.
в
0,2
Недостатками вышеперечисленных и большинства других полуфабрикатов из известных и описанных выше бериллиевых бронз являются невысокие механические свойства (σ до 1000 МПа, σ до 900 МПа), что при использовании их в изготовлении деталей опор скольжения и ответственных узлов трения снижает ресурс узла (агрегата) в целом.
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. %:
Be 1,8-2,1
Ni 0,2-0,5
Cu - остальное.
Недостатком сплава, известного из прототипа, является более низкий уровень прочностных характеристик и теплопроводности.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание бериллиевой бронзы с улучшенными механическими и физическими свойствами.
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.
Поставленный технический результат достигается тем, что предложена бериллиевая бронза (сплав на основе меди), содержащая бериллий, никель, кобальт, лантан при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Be 2,81-3,0
Ni 0,1-2,5
Со 0,1-0,9
La 0,01-0,4
Cu - остальное.
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.
Установлено, что при данном экономном легировании, а также соотношении и содержании введенных компонентов, сохраняются высокие значения прочности на уровне прототипа.
Примеры осуществления
Пример 1.
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.
Пример 2.
То же, что в Примере 1, только для Состава 2 (Таблица 1).
Пример 3.
То же, что в Примере 1, только для Состава 3 (Таблица 1).
В Таблице 1 приведен химический состав предлагаемого сплава и сплава, известного из прототипа.
В Таблице 2 представлены сравнительные характеристики сплава, известного из прототипа, и сплава, согласно настоящему изобретению
Из Таблицы 2 следует, что предлагаемый сплав имеет более высокий уровень прочности и теплопроводности.
Прессованные полуфабрикаты, изготовленные из сплава по настоящему изобретению, прошли контроль качества. Брака по изготовленным полуфабрикатам не обнаружено.
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.