сплав меди с кальцием и способ получения сплава меди с кальцием

Формула изобретения

1. Сплав меди с кальцием, содержащий медь и кальций, отличающийся тем, что содержание кальция составляет в соотношении 0,03-0,3 мас.% сплава, остальное - медь.

2. Способ получения сплава меди с кальцием, включающий получение расплава, легирование меди, подачу расплава в кристаллизатор через приемную ванну и подачу заготовки в прокатный стан, отличающийся тем, что футеровку приемной ванны производят негашеной известью.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое в качестве изобретения техническое решение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов с помощью совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки металлов.

Уровень техники представлен монографией Галактионовой H.А. "Водород в металлах", изданной в г. Москве в 1967 году (прототип). По мнению Галактионовой, отливка из меди с присадкой кальция имеет более высокую плотность, чем медь, отлитая без присадки, за счет того, что кальций вбирает в себя водород, являющийся вредной примесью для меди. Кроме того, кальций наряду с магнием и бериллием имеет такие же свойства по упрочнению меди, при меньшем понижении электропроводности по сравнению с магнием, и может быть использован для создания прочного и электропроводного сплава.

Автором монографии-прототипа приведен пример получения сплава меди с кальцием, однако ею не приведены конкретные цифры процентного содержания кальция в медной отливке.

Известен способ совмещенного непрерывно литья и прокатки меди и ее сплавов (прототип) по патенту РФ 2089334 с приоритетом 17.05.95 г., МПК-6 B 22 D 11/06, опубликованный 10.09.97 г. в бюллетене 25. Способ-прототип включает получение расплава, его накопление в миксере, подачу расплава в кристаллизатор роторного типа, формирование в кристаллизаторе непрерывной заготовки, снятие заготовки с кристаллизатора, подачу заготовки в прокатный стан и обжатие в черновых и чистовых клетях стана. Причем в промежуточной емкости создают восстановительную атмосферу, а подаваемый в кристаллизатор расплав модифицируют; перед обжатием заготовку охлаждают до температуры рекристаллизации материала заготовки. Легирование осуществляют путем ввода легирующих компонентов в расплав в виде длинномерного изделия из медной спеченной порошковой лигатуры.

Общие признаки способа-прототипа и заявляемого технического решения: получение расплава, легирование меди, подача расплава в кристаллизатор через приемную ванну и подача заготовки в прокатный стан.

Цель заявляемого технического решения заключается в получении высокоэлектропроводного сплава меди с кальцием для изготовления контактных проводов с высокими электромеханическими свойствами без термообработки.

Технической задачей является создание сплава с оптимальным процентным соотношением кальция в меди и способа получения такого сплава с использованием процесса непрерывного литья и прокатки.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что сплав меди с кальцием содержит кальций в соотношении 0,03-0,3 мас.% сплава, остальное - медь. Способ получения сплава меди с кальцием включает получение расплава, легирование меди, подачу расплава в кристаллизатор через приемную ванну и подачу заготовки в прокатный стан, причем футеровку приемной ванны производят из негашеной извести. Негашеную известь применяют для исключения взаимодействия кальция с футеровкой ванны.

Пример конкретного выполнения способа

При проведении эксперимента ванну футеруют двухслойной футеровкой - основная футеровка из высокоглиноземистого кирпича, дополнительная футеровка из негашеной извести (СаО) толщиной не менее 1 см - для исключения выкрашивания кусков извести и начала реакции расплава, содержащего кальций, с основной футеровкой, так как кальций в расплавленном состоянии реагирует, отбирая кислород у окиси алюминия, являющейся основной составляющей глинозема и окиси магния, а также других менее активных металлов, чем кальций.

Заявляемый сплав меди и кальция обладает более высокой электропроводностью по сравнению со сплавами меди и кадмия, меди и хрома или меди и циркония.

Применение заявляемого способа уменьшает нежелательные потери кальция и засорение сплава другими элементами, входящими в состав футеровки.

Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленная применимость".