СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ
(51) 7 C22C5/04
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 13.11.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен
--------------------------------------------------------------------------------
(21) Заявка: 2002132399/02
(22) Дата подачи заявки: 2002.12.04
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.12.04
(45) Опубликовано: 2003.12.27
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 4387072, 07.06.1983. SU 1491901 А1, 07.07.1989. US 4576789, 18.03.1986. DE 3244802 А1, 26.01.1984.
(72) Автор(ы): Закстельская О.А.; Колтыгин В.М.; Купцова А.И.; Орлов А.М.; Рудницкая В.С.
(73) Патентообладатель(и): Закстельская Ольга Аркадьевна; Колтыгин Вадим Михайлович; Купцова Алла Ивановна; Орлов Александр Михайлович; Рудницкая Вероника Семеновна
Адрес для переписки: 105120, Москва, Наставнический пер., 17, А.М. Орлову
(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ
Изобретение относится к сплавам на основе палладия, пригодным для изготовления ювелирных и стоматологических изделий. Предложен сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, при этом он дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас. %: палладий 60-94, кобальт 2-15, медь 2-15, галлий 1-3, индий 0,5-5, иридий 0,01-1, кадмий и/или висмут 0,1-10. Сплав имеет пониженную температуру плавления, что облегчает переработку его литьем, а также позволяет достичь высокой деформируемости за счет снижения твердости исходного литого сплава и уменьшения его упрочнения при деформировании. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к сплавам на основе палладия, пригодным для изготовления ювелирных и стоматологических изделий.
Металлический палладий обладает высокой коррозионной стойкостью и обрабатываемостью в холодном состоянии.
Недостатком чистого палладия, ограничивающим его использование, является низкая твердость, высокая газонасыщаемость расплава и, следовательно, низкие прочностные свойства изделий.
В связи с этим были разработаны сплавы на основе палладия, обладающие высокими прочностными характеристиками.
Так, известен сплав, содержащий палладий 30-60 мас.%, кобальт 30-60 мас. % и медь 8-25 мас.%. Сплав обладает высокой прочностью и электропроводностью (см. GB 2410680, 15.08.1979, С 22 С 5/04).
Недостатком сплава является высокая твердость, его охрупчивание в процессе деформации. Сплав не пригоден для литья, являющегося основным методом получения из него ювелирных и стоматологических изделий.
Наиболее близким к предложенному является сплав, содержащий 50-85 мас.% палладия, 5-40 мас.% кобальта и/или меди, 1-15 мас.% галлия, не более 5 мас. % модификатора (никель, золото, индий, рутений или олово или их смесь), не более 1 мас.% бора, не более 0,5 мас.% рения и/или иридия. Этот сплав предназначен для целей стоматологии и обладает следующими характеристиками: термическое расширение 0,66-0,72% при 500oС, температура плавления 1400oС, твердость по Виккерсу более 150, деформация при растяжении более 6% (см. US 4387072, 07.06.1983, С 22 С 5/04).
Недостатком этого сплава является слишком высокая температура плавления, что затрудняет его переработку литьем, а также высокая окисляемость расплава.
Для устранения этих недостатков предложен сплав, который имеет пониженную температуру плавления, что облегчает переработку его литьем, а также позволяет достичь высокой деформируемости за счет снижения твердости исходного литого сплава и уменьшения его упрочнения при деформировании.
Для достижения этого результата предложен сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Палладий - 60-94
Кобальт - 2-15
Медь - 2-15
Галлий - 1-3
Индий - 0,5-5
Иридий - 0,01-1
Кадмий и/или висмут - 0,1-10
Введение в сплав от 0,1 до 10 мас.% висмута позволяет снизить температуру плавления при литье за счет снижения температуры растекаемости сплава.
Добавка кадмия в указанном интервале значения приводит к снижению окисляемости сплава, улучшению поверхности исходной литой заготовки и снижению прочности сплава при деформировании. Все это, в свою очередь, снижает количество отходов при производстве изделий.
Иридий в указанном интервале его содержания является концентратором кристаллизации, измельчая зерно сплава, что приводит к улучшению качества изделий.
Увеличение содержания палладия выше 94 мас.% приводит к увеличению газонасыщенности расплава и к ухудшению качества изготовленных изделий. Увеличение содержания кобальта, меди, галлия и индия выше заявленных интервалов содержания компонентов приводит к значительному увеличению твердости как литого, так и деформированного сплава и соответственно к улучшению обрабатываемости.
Уменьшение содержания указанных компонентов приводит к ухудшению растекания расплава и снижению выхода годных изделий при литье.
Сплав получают следующим образом.
Компоненты сплава сплавляли в электродуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым анодом в вакууме с остаточным давлением 10-2 тор. Для гомогенизации состава проплавление проводили не менее пяти раз, изменяя расположение слитка в изложнице.
Полученный сплав подвергали испытаниям.
Для изучения деформируемости слитки прокатывали на двухвалковом прокатном стане без применения промежуточных отжигов проката.
Степень деформации () рассчитывали по формуле =(во-в)/во, %, где во, в -толщина проката до и после прокатки соответственно.
Относительное удлинение и предел прочности на разрыв определяли на образцах, деформированных до степени деформации, соответствующей 75% предельной степени деформации.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Указанные свойства предлагаемого сплава позволяют изготавливать из него ювелирные и стоматологические изделия, например, методом литья и пластической деформации.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, отличающийся тем, что дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Палладий 60-94
Кобальт 2-15
Медь 2-15
Галлий 1-3
Индий 0,5-5
Иридий 0,01-1
Кадмий и/или висмут 0,1-10
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
