[go: up one dir, main page]

RU2841325C1 - Lead-based alloy for casting microwires - Google Patents

Lead-based alloy for casting microwires Download PDF

Info

Publication number
RU2841325C1
RU2841325C1 RU2024122227A RU2024122227A RU2841325C1 RU 2841325 C1 RU2841325 C1 RU 2841325C1 RU 2024122227 A RU2024122227 A RU 2024122227A RU 2024122227 A RU2024122227 A RU 2024122227A RU 2841325 C1 RU2841325 C1 RU 2841325C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead
microwires
casting
alloy
strength
Prior art date
Application number
RU2024122227A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Игоревна Бобкова
Никита Александрович Сердюк
Борис Владимирович Фармаковский
Михаил Валерьевич Хроменков
Павел Алексеевич Кузнецов
Янина Валерьевна Петраускене
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей")
Application granted granted Critical
Publication of RU2841325C1 publication Critical patent/RU2841325C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular to production of precision lead-based alloys for casting of high-strength microwires with high specific density. Alloy for casting microwires in lead-based glass insulation contains the following, wt.%: bismuth 35-40, copper 3.0-5.0, silicon 1.5-3.0, titanium carbide 3.0-5.0, lead – balance.
EFFECT: lead-based alloy for casting microwires has strength of not less than 1500 MPa.
1 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области микрометаллургии, в частности к созданию прецизионных сплавов на основе свинца для литья высокопрочных микропроводов с высокой удельной плотностью.The invention relates to the field of micrometallurgy, in particular to the creation of precision lead-based alloys for casting high-strength microwires with high specific density.

Для защиты изделий прецизионного приборостроения от вибрации, а также для получения датчиков вибрационного воздействия на элементы приборостроения используют покрытия или микропровода с высоким содержанием свинца.To protect precision instrument-making products from vibration, as well as to obtain sensors for vibration impact on instrument-making elements, coatings or microwires with a high lead content are used.

Известен сплав на основе свинца для литья микропроводов в изоляции со свинцовосодержащими стеклами по авторскому свидетельству №440436 от 25.08.74. Этот сплав, имеет следующий состав, с содержанием компонентов масс. %: висмут 35-40, медь 3-5, кремний 1,5-3, свинец - остальное, выбран в качестве прототипа.A lead-based alloy for casting microwires in insulation with lead-containing glasses is known according to the author's certificate No. 440436 of 25.08.74. This alloy has the following composition, with a content of components by weight. %: bismuth 35-40, copper 3-5, silicon 1.5-3, lead - the rest, was chosen as a prototype.

Этот сплав имеет существенный недостаток - его прочность (менее 60 кг/мм2) ниже требований, предъявляемых для современного намоточного оборудования (более 100 кг/мм). Для достижения этого значения необходимо увеличивать прочность стекла, применяемого в прототипе (С39-1 состава (масс. %): SiO2 - 73,0; Na2O - 3,0; K2O - 1,5; B2O3 - 16,5; PbO - 6,0), а также увеличивать прочность используемого состава сплава.This alloy has a significant drawback - its strength (less than 60 kg/ mm2 ) is lower than the requirements for modern winding equipment (more than 100 kg/mm). To achieve this value, it is necessary to increase the strength of the glass used in the prototype (C39-1 composition (mass. %): SiO2 - 73.0; Na2O - 3.0; K2O - 1.5; B2O3 - 16.5; PbO - 6.0), and also to increase the strength of the alloy composition used.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание сплава на основе свинца для литья микропроводов высокой прочности не менее 1500 МПа.The technical result of the present invention is the creation of a lead-based alloy for casting high-strength microwires of at least 1500 MPa.

Технический результат достигается тем, что сплав для литья микропроводов в стеклянной изоляции на основе свинца, содержащий висмут, медь и кремний дополнительно содержит карбид титана при следующем соотношении компонентов (масс. %):The technical result is achieved in that the alloy for casting microwires in glass insulation based on lead, containing bismuth, copper and silicon, additionally contains titanium carbide in the following ratio of components (mass %):

висмутbismuth 35-4035-40 медьcopper 3,0-5,03.0-5.0 кремнийsilicon 1,5-3,01.5-3.0 карбид титанаtitanium carbide 3,0-5,03.0-5.0 свинецlead остальноеthe rest

Упрочнение сплава производится за счет его легирования наночастицами карбида титана в количестве 3-5 масс. %. Оптимальный размер наночастиц, вводимых в сплав, составляет 60-80 нм. Выбранный размер частиц определялся по оптимальной технологичности процесса литья (время настройки процесса - до 5 минут, длина микропровода - более 1000 метров и стабильность диаметра - отклонения от установленного диаметра не более 10%). При меньшем чем 3 масс. % TiC, эффекта упрочнения не наблюдается, при большем, чем 5 масс. %, ухудшается технологичность литья микропроводов - получаются отрезки микропровода длиной не более 10 метров.Strengthening of the alloy is achieved by alloying it with titanium carbide nanoparticles in the amount of 3-5 wt.%. The optimal size of nanoparticles introduced into the alloy is 60-80 nm. The selected particle size was determined by the optimal technological efficiency of the casting process (process setup time - up to 5 minutes, microwire length - more than 1000 meters and diameter stability - deviations from the set diameter of no more than 10%). With less than 3 wt.% TiC, the strengthening effect is not observed, with more than 5 wt.%, the technological efficiency of microwire casting deteriorates - the resulting microwire sections are no longer than 10 meters.

В состав композиции для получения стеклотрубок для литья микропроводов диаметром 8,9-9,1 мм вводятся упрочняющие частицы диаметром 0,6-0,9 мм из TiO2 в количество вводимого TiO2 - 6,0-8,0 масс. % совместно с порошком состава (масс. %):The composition for producing glass tubes for casting microwires with a diameter of 8.9-9.1 mm includes reinforcing particles with a diameter of 0.6-0.9 mm made of TiO 2 in an amount of 6.0-8.0 mass % of TiO 2 added together with a powder of the following composition (mass %):

Na2O Na2O 3,03.0 K2O K2O 1,51.5 B2O3 B2O3 16,516.5 PbOPbO 6,06.0 SiO2 SiO2 остальноеrest

При меньшем чем 6,0 масс. % TiO2, определение которого производится с помощью полимеризатора ПТ-3, стеклоизоляции не наблюдается. При большем, чем 8,0 масс. %, наблюдается образование сколов изоляции.At less than 6.0 mass % TiO 2 , which is determined using the PT-3 polymerizer, no glass insulation is observed. At more than 8.0 mass %, the formation of insulation chips is observed.

Примеры реализации.Examples of implementation.

Сплав выплавлялся в индукционной печи типа Л3-13 в алундовых тиглях массой 1,2 кг. Последовательность введения шихтовых компонентов следующая: Pb→Cu→Si→Bi→TiC. TiC вводился в виде наночастиц фракцией 60-80 нм. Полученные составы сплава приведены в таблице 1.The alloy was smelted in an L3-13 induction furnace in 1.2 kg alundum crucibles. The sequence of introducing the charge components was as follows: Pb→Cu→Si→Bi→TiC. TiC was introduced in the form of nanoparticles with a fraction of 60-80 nm. The resulting alloy compositions are given in Table 1.

Полученные слитки обрабатывались в высокоскоростном чашечном истирателе ИЧВ-3 в течение 3-5 минут. Получены порошки фракции 1,5-2 мм.The obtained ingots were processed in a high-speed cup grinder IChV-3 for 3-5 minutes. Powders of fraction 1.5-2 mm were obtained.

Получение микропровода осуществлялось на макетной установке типа ВУ2М. Получены микропровода диаметром 10-12 мкм длиной более 1000 метров (12 бобин). Прочность полученных микропроводов составляла 160-178 кг/мм2 (1600-1780 Мпа). Удельная плотность микропровода составляла 9,6 г/см3.The microwire was produced on a VU2M model installation. Microwires with a diameter of 10-12 µm and a length of over 1000 meters (12 reels) were produced. The strength of the obtained microwires was 160-178 kg/ mm2 (1600-1780 MPa). The specific density of the microwire was 9.6 g/ cm3 .

Измеренные данные по характеристикам микропровода приведены в таблице 1.The measured data on the characteristics of the microwire are given in Table 1.

Claims (3)

1. Сплав для литья микропроводов в стеклянной изоляции на основе свинца, содержащий висмут, медь и кремний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит карбид титана, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. An alloy for casting microwires in glass insulation based on lead, containing bismuth, copper and silicon, characterized in that it additionally contains titanium carbide, with the following ratio of components, wt.%: висмутbismuth 35-4035-40 медьcopper 3,0-5,03.0-5.0 кремнийsilicon 1,5-3,01.5-3.0 карбид титанаtitanium carbide 3,0-5,03.0-5.0 свинец lead остальноеrest
2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что карбид титана введен в сплав в виде наночастиц фракции 60-80 нм.2. An alloy according to item 1, characterized in that titanium carbide is introduced into the alloy in the form of nanoparticles of a fraction of 60-80 nm.
RU2024122227A 2024-07-31 Lead-based alloy for casting microwires RU2841325C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2841325C1 true RU2841325C1 (en) 2025-06-06

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2175279A (en) * 1935-11-09 1939-10-10 Maywood Chemical Works Lead-bismuth-lithium cable sheath
SU440436A1 (en) * 1972-05-10 1974-08-25 Предприятие П/Я Г-4762 Lead based alloy
US4693865A (en) * 1985-04-02 1987-09-15 Nagoya Institute Of Technology Superconductive alloy filament
JP2620697B2 (en) * 1987-10-30 1997-06-18 サンケン電気 株式会社 Semiconductor device
RU50336U1 (en) * 2005-06-21 2005-12-27 Открытое Акционерное Общество Всероссийский научно-исследовательский , проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) MOUNTING WIRE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2175279A (en) * 1935-11-09 1939-10-10 Maywood Chemical Works Lead-bismuth-lithium cable sheath
SU440436A1 (en) * 1972-05-10 1974-08-25 Предприятие П/Я Г-4762 Lead based alloy
US4693865A (en) * 1985-04-02 1987-09-15 Nagoya Institute Of Technology Superconductive alloy filament
JP2620697B2 (en) * 1987-10-30 1997-06-18 サンケン電気 株式会社 Semiconductor device
RU50336U1 (en) * 2005-06-21 2005-12-27 Открытое Акционерное Общество Всероссийский научно-исследовательский , проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) MOUNTING WIRE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101914708B (en) Al-Fe-Cu alloy material and preparation method thereof
JP2805595B2 (en) Lead-free solder alloy
WO2022139007A1 (en) Aluminum alloy for high-toughness casting and manufacturing method therefor
RU2841325C1 (en) Lead-based alloy for casting microwires
CN106457380B (en) For improving the Al alloy powder preparation with silicon additive of engineering properties
CN112745031A (en) Low-thermal expansion coefficient high-strength glass fiber
CN108368565A (en) Copper series alloy wire rod
US2578098A (en) Aluminum base alloy
US2185348A (en) Aluminum base alloy
CN107881369B (en) Aluminum-calcium-antimony intermediate alloy inoculant and preparation method thereof
CN118616963A (en) Aluminum alloy wire with high temperature, high strength and toughness suitable for arc additive manufacturing process
CN108588476A (en) Wear-resisting copper sheathing of a kind of oil-free lubrication for crusher and preparation method thereof
CN117505835A (en) High-strength aluminum alloy powder and high-strength aluminum alloy for additive manufacturing
CN117987678B (en) Aluminum alloy modifier and aluminum alloy modification treatment method
JP2006291271A (en) High strength copper alloy material with excellent sag resistance and method for producing the same
US3471286A (en) Aluminium base alloy
JP4017105B2 (en) Aluminum alloy cast bar with excellent machinability and hot workability
US1663150A (en) Aluminum-base alloy
CN117733402B (en) High-heat-resistance lead-free tin bar and preparation method thereof
JP2856251B2 (en) High-strength wear-resistant Al-Si alloy forged member having low coefficient of thermal expansion and method for producing the same
RU2812936C1 (en) Wear-resistant copper-based alloy
US2564844A (en) Copper-iron-chromium alloy
SU1571093A1 (en) Zinc-base alloy
US2026550A (en) Free cutting alloys
JPS6238418B2 (en)