AT210154B - Kupferlegierungen - Google Patents

Description

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  Kupferlegierungen 
Die Erfindung betrifft Kupferlegierungen, welche besonders als Lagermetalle geeignet sind und einen
Gehalt an Phosphor und Nickel aufweisen. 



   Es ist bekannt, dass eine Gleitlagerbüchse im Lagerlauf einer Erwärmung durch die Reibung, aber auch durch   Wärmeeinfluss   von aussen unterliegt. Die überwiegende Zahl von Lagerbüchsen ist in den Lagerkörper fest eingepresst. Durch die auftretende Erwärmung haben die Büchsen nach dem Wärmedehnungsprinzip das Bestreben, sich nach aussen zu dehnen, können dies aber in der Regel nicht im vollen Ausmasse, weil die Lagerkörper, die meist aus Eisen oder Stahl bestehen, einen geringeren Wärmedehnungskoeffizienten als die vorwiegend   aus Nichteisenmetallen   bestehenden Lagerbüchsen aufweisen. Die auftretende Erwärmung wirkt aber in diesem Falle auf die Lagerbüchse,   u. zw.   bei unvollständigem   Wärmeabfluss   in der Weise, dass eine Verdichtung des Gefüges auftritt. 



   Solange die Büchse unter dem Wärmeeinfluss steht, ist ihr Sitz im Lagerkörper gewährleistet, wenn aber der Lagerlauf unterbrochen wird und eine Abkühlung eintritt, so zieht sich die Büchse auf ein kleineres Mass zusammen, als sie vorher hatte. Sie schrumpft also auf dem Lagerbolzen oder auf der Welle auf,   d. h.   das für den Lagerlauf erforderliche Lagerspiel verschwindet zur Gänze oder zu einem grösseren Teil. Wird dann der Lagerlauf fortgesetzt und tritt wieder Erwärmung auf, so weist die Lagerung zumindest für einen gewissen Zeitraum ein zu grosses Spiel auf oder aber die Lagerbüchse gleitet auf der   Aussenfläche.   



  Ein weiterer Umstand, der die Funktion der Lager   beeinflusst, ist   die Warmfestigkeit ; erreicht die Lagerwärme ein Ausmass, bei welchem die Festigkeit abzusinken beginnt, so ist durch die auftretende Lagerlast eine Verformung der Büchse im Zustande der Erweichung und somit eine unerwünschte Deformation der Lauffläche möglich. 



   Es wurde gefunden, dass Kupferlegierungen, die mit Phosphor und Nickel legiert sind, hinsichtlich ihrer Belastbarkeit, Warmfestigkeit sowie Wärmeableitung erheblich verbessert werden können, wenn diesen Legierungen Kadmium in einer Menge von 0, 1 bis   8, 8 Gew.-%   zugesetzt wird und gleichzeitig die Zusätze an Phosphor und Nickel so bemessen werden, dass wenigstens je   0, 1 Gew.

   -%   dieser Bestandteile in der Legierung vorliegen, wobei jedoch der Gesamtgehalt der Legierungen an Zusätzen höchstens 9   Gew.-%   beträgt, Demgemäss sind die erfindungsgemässen Kupferlegierungen dadurch charakterisiert, dass sie neben Phosphor und Nickel Kadmium enthalten, wobei jeder der Zusätze in einer Menge von mindestens   0, l Gew.-%   vorliegt und der Gesamtgehalt der Legierungen an Phosphor, Kadmium und Nickel 0, 3 bis 9 Gew.-% beträgt. 



   Eine bevorzugte Legierung gemäss der Erfindung enthält Zusätze der genannten Art in einer Gesamtmenge von 3 bis 4 Gew.-%, wobei insbesondere gleiche Gewichtsanteile an Kadmium, Phosphor und Nickel und vorzugsweise je etwa 1   Gew.-%   der Zusätze angewendet werden. So hat beispielsweise ein 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> :Kupfer <SEP> 97%
<tb> Kadmium <SEP> 1%
<tb> Phosphor <SEP> l% <SEP> 
<tb> Nickel <SEP> 1%
<tb> 
 
Die erfindungsgemässen Legierungen zeichnen sich besonders durch eine geringere Wärmeausdehnung und hohe Warmfestigkeit aus. So wird   z. B.   die Warmfestigkeit der bisher verwendeten Kupferlegierungen bis etwa   2500C   als ausreichend angesehen, während sie bei den neuen Legierungen noch bei etwa   3500C   in befriedigende Masse vorhanden ist. 

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   Bei der Anwendung der neuen Legierungen als Lagermetall für Gleitlager ist es ausserdem noch von besonderem   Vorteil, dass   auch durch die Betriebswärme keinerlei Klemmen der Lager hervorgerufen wird. 



   Die Legierung kann ausschliesslich aus Kupfer, Phosphor, Kadmium und Nickel bestehen. Für Legie- rungen, die extremen Beanspruchungen in bezug auf Warmfestigkeit ausgesetzt sind, hat sich jedoch ein Zusatz von Silicium und bzw. oder Mangan als vorteilhaft erwiesen, wobei den Kupferlegierungen gemäss der Erfindung neben Phosphor, Kadmium und Nickel   0,   1-1, 5 Gew.-% Silicium und   bzw. oder 0, 1-1, 5%  
Mangan zulegiert werden. Der optimale Gehalt an diesen beiden zuletzt genannten Zusätzen beträgt   0,   5-1 Gew.-%, vorzugsweise 1   Ge. w.-* .   



   In besonders hohem Masse werden die vorstehend angegebenen Vorteile erreicht, wenn in den Kupferlegierungen der Gehalt an Kupfer etwa   95-97 Gew.-%   beträgt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Kupferlegierungen, insbesondere Lagermetalle, die neben Kupfer und den üblichen Verunreini- gungen Phosphor und Nickel enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben Phosphor und Nickel Kad- mium enthalten, wobei jeder der Zusätze in einer Menge von mindestens   0, 1 Gew.-%   vorliegt und der
Gesamtgehalt der Legierungen an Phosphor, Kadmium und Nickel   0,     3 - 9 Gew. -% beträgt   und gegebe-   i nenfälls   einen Silicium- und bzw. oder Mangangehalt von 0, 1 bis   1, 5 Gew.-%   aufweisen.

Claims (1)

1. 2. Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass deren Gehalt an Zusätzen 3-4 Gen.-% beträgt.

   3. Legierungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie gleiche Gewichtsteile von Kadmium, Phosphor und Nickel enthalten.

   4. Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz an Kad- mium, Phosphor und Nickel je etwa 1 Gew.-% beträgt.

   5. Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie 95-97 Gew.-% Kupfer enthalten.

   6. Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0, 5-1 Gew.-% Silicium und bzw. oder Mangan enthalten.