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Argentan, contenant du manganèse et du nickel,
De même que l'introduction du nickel, celle du manganèse dans des alliages cuivre-zinc fait leur couleur plus claire jusqu'au blanc argent. Tour ces raisons il a déjà été préconisé de remplacer le nickel par le manganèse dans la fabrication de l'argentan.
La présente invention se rapporte à des alliages cuivre-zinc, contenant simultanément du manganèse et du nickel comme constituants essentiels,
Dans les alliages nickel-cui vre-zinc, connus sous le nom d'argentan, on a bien ajouté jusqu'à présent de petites quantités de manganèse, afin de provoquer la désoxydation de l'alliage en fusion. Par contre, on était d'avis qu'avec une teneur croissante en manganèse les alliages deviendraient plus cassants et que pour ces raisons la teneur en manganèse ne pourrait en aucun cas dépasser environ 6%.
D'autre part on a constaté dans les alliages
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manganèse cuivre-zinc que de faibles teneurs en nickel ne causent pas de tort, mais dans ce cas également il était recommandé de ne pas utiliser de fortes teneurs en nickel et de ne dépasser en aucun cas 5% de nickel, afin de ne pas tomber dans la zone réputée cassante.
Des essais tres détaillés avec des alliages nickel-manganèsecuivre-zinc inconnus jusqu'à présent dans les limites de 40 à 77% Ou, 5 - 35% Ni, 8 - 25% Mn et 40 - 10% Zn ont démontré contre toute attente que du point de vue technologique ces alliages présentaient des qualités tout à fait utilisables. Comme argentan ces alliages ne sont constitués que par des cristaux mixtes en présence des plus fortes teneurs en zinc il est possible de rencontrer des proportions minimes de cristaux mixtes ss. Aussi bien chauffés au rouge qu'à l'état froid ces alliages se laissent déformer d'une manière parfaite par laminage, forgeage, pressage, étirage, etc.., de même ils peuvent être transformés en produits demi-finis usuels.
A cause de leur couleur argentée, leur forte résistance à la corrosion et leurs bonnes qualités de solidité ces nouveaux alliages peuvent être utilisés en premier lieu pour les mêmes buts d'emploi, pour lesquels on utilise jusqu'a présent de l'argentan. En outre, par rapport aux alliages nickel-cuivre-zinc ils présentent l'avantage que la même couleur et la même résistance sont déjà obtenues pour des teneurs sensiblement inférieures en nickel, dont l'achat est soumis a devises; par rapport aux alliages manganèse-cuivre-zinc ils présentent l'avantage que leur couleur ressemble davantage à celle de l'argent.
Car dans ces alliages à teneur croissante en manganèse la couleur passe d'un blanc jaunâtre au gris fer ; outre, les alliages manganèse-cui- vre-zinc ne résistent pas aux influences de l'air, mais après un certain temps ils se ternissent d'une couleur jaunâtre. Afin
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d'obtenir une résistance parfaite à l'oxydation au contact de l'air, il suffit, suivant des essais effectués, de prévoir une teneur en nickel d'environ 8%. Contre toute attente il a été constaté dans ces essais que la résistance à l'oxydation des alliages nickel-cuivre-zinc avec teneur en manganèse était essentiellement supérieure à des alliages sans manganèse avec la même teneur en nickel et zinc.
Ainsi par exemple, il était possible d'obtenir la même résistance à l'oxydation pour un alliage avec 8% Ni, 10% Mn, 60% Ou et 22% Zn, qu'elle a été constatée dans un alliage libre de manganèse seulement avec 15% Ni et la même teneur en Zn.
Du point de vue des résistances normales de corrosion, par exemple contre des mets acides, les nouveaux alliages ne sont nullement inférieurs à ceux déjà connus.
Les qualités extraordinaires de résistance des nouveaux alliages ressortent de la comparaison ci-après de deux alliages suivant l'invention à un alliage nickel.-cuivre-zinc et un alliage manganè- se-cuivre-zinc. Les valeurs se rapportent à de la matière à recuit doux.
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Alliage. <SEP> Résistance <SEP> Allonge- <SEP> Etirage <SEP> profond <SEP> Dureté
<tb> à <SEP> la <SEP> ,ment. <SEP> Erichsen <SEP> sur <SEP> tô- <SEP> Brinell
<tb> rupture, <SEP> @ <SEP> 10 <SEP> le <SEP> de <SEP> 1 <SEP> mm. <SEP> Kg/mm2.
<tb>
Ni <SEP> Mn <SEP> Ou <SEP> Zn <SEP> Kg/mm2 <SEP> % <SEP> mm.
<tb>
8 <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> 22 <SEP> 54 <SEP> 35 <SEP> 12,5 <SEP> 95
<tb> 16 <SEP> 16 <SEP> 48 <SEP> 20 <SEP> 51 <SEP> 40 <SEP> 12,1 <SEP> 90
<tb> - <SEP> 15 <SEP> 62 <SEP> 23 <SEP> 53 <SEP> 35 <SEP> 12,5 <SEP> 90
<tb> 13 <SEP> - <SEP> 65 <SEP> 22 <SEP> 45 <SEP> 37 <SEP> 13,1 <SEP> 90
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Afin d'obtenir un bont usinage . des alliages selon l'invention au moyen d'outils enlevant des copeaux, on peut leur ajouter du plomb jusqu'à 3%. En général les alliages contenant du plomb ne peuvent être déformés qu'à l'état froid,
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En vue d'augmenter la dureté il est possible d'ajouter de faibles quantités en zinc, aluminium, silicium, fer, etc., sans que l'objet de l'invention en soit modifié. Il est d'ailleurs recommandable de chercher à obtenir les alliages aussi purs que possible, afin d'obtenir une ductilité parfaite.
Comme exemple pour une ajoute durcissante nous donnons ciaprès les caractéristiques d'un alliage suivant l'invention avec et sans ajoute de 1,5% de fer en comparaison à celles d'un alliage correspondant sans manganèse. Les valeurs indiquées se rapportent à une matière écrouie (à dureté de ressort), car l'alliage en question de comparaison est essentiellement utilisé dans l'industrie optique, par exemple pour la confection de châsses de lunettes, où l'élasticité de la matiere est d'une importance capitale.
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Alliage <SEP> Résistance <SEP> Allonge- <SEP> Dureté <SEP> Limite <SEP> Nombre
<tb> à <SEP> la <SEP> ment <SEP> Brinell <SEP> d'élasti- <SEP> de
<tb> rupture <SEP> @ <SEP> 10 <SEP> cité <SEP> flexion
<tb> Ni <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Zn <SEP> Fe <SEP> kg/mm2 <SEP> % <SEP> kg/mm2 <SEP> kg/mm2
<tb> 10 <SEP> 20 <SEP> 50 <SEP> 20 <SEP> 63 <SEP> 19 <SEP> 157 <SEP> 44 <SEP> 2,5
<tb> 10 <SEP> 20 <SEP> 8,5 <SEP> 20 <SEP> 1,5 <SEP> 71 <SEP> 14 <SEP> 181 <SEP> 48 <SEP> 2,5
<tb> 26 <SEP> - <SEP> 54 <SEP> 20 <SEP> 61 <SEP> 4 <SEP> 148 <SEP> 46 <SEP> 2,3
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Le point de fusion du nouvel alliage est situé sensiblement plus bas que celui de l'alliage correspondant nickel-cuivre,zinc avec teneur égale en cuivre et zinc.
Ainsi par exemple, un alliage avec 8% Ni, 10% Mn, 60% Cu, 22% Zn entre en fusion à une température d'environ 1600 inférieure à celle d'un alliage avec 18% Ni, 60% Cu et 22% Zn. Pour ces raisons les nouveaux alliages peuvent être utilisés avantageusement pour le moulage mécanique par pression, d'autant plus que leurs qualités de résistance dans l'état ainsi obtenu s'approchent sensiblement de celles à l'état laminé après le recuit. Il a déjà été préconisé de travailler l'argentan
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par moulage mécanique par pression, mais cette proposition n'a pu être réalisée en pratique, parce que l'argentan, liquide attaquait les moules pour le moulage mécanique d'une manière tellement énergique qu'aucun travail rationnel ne fût possible.
Avec les nouveaux alliages ce sont surtout les couverts et autres produits de l'industrie des couverts, qui peuvent être fabriqués par moulage mécanique sous pression.
Résumé,
En résumé l'invention concerne :
Alliages d'argentan contenant 5 à 35% Ni, 8 - 25% Mn, 40 - 77% Ou, 40 - 10% Zn, ainsi qu'éventuellement jusqu'à 3% de Pb.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Argentan, containing manganese and nickel,
As with the introduction of nickel, that of manganese in copper-zinc alloys makes their color lighter to silver white. For these reasons, it has already been recommended to replace nickel with manganese in the manufacture of argentan.
The present invention relates to copper-zinc alloys, simultaneously containing manganese and nickel as essential constituents,
In nickel-copper-zinc alloys, known under the name of argentan, small amounts of manganese have been added so far, in order to cause deoxidation of the molten alloy. On the other hand, it was believed that with an increasing manganese content the alloys would become more brittle and that for these reasons the manganese content could in no case exceed about 6%.
On the other hand it has been observed in the alloys
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manganese copper-zinc that low nickel contents do not cause harm, but in this case also it was recommended not to use high nickel contents and in no case exceed 5% nickel, so as not to fall in the area known to be brittle.
Very detailed tests with heretofore unknown nickel-manganese copper-zinc alloys within the limits of 40 to 77% Or, 5 - 35% Ni, 8 - 25% Mn and 40 - 10% Zn have shown against all expectations that from a technological point of view, these alloys exhibited quite usable qualities. As argentan these alloys are only constituted by mixed crystals in the presence of the highest zinc contents, it is possible to meet minimal proportions of mixed crystals ss. Both red hot and cold, these alloys can be perfectly deformed by rolling, forging, pressing, drawing, etc., and they can also be transformed into usual semi-finished products.
Because of their silvery color, their high corrosion resistance and their good qualities of strength, these new alloys can be used primarily for the same purposes of use, for which argentan has been used heretofore. In addition, compared to nickel-copper-zinc alloys they have the advantage that the same color and the same resistance are already obtained for substantially lower nickel contents, the purchase of which is subject to foreign exchange; compared to manganese-copper-zinc alloys they have the advantage that their color more closely resembles that of silver.
Because in these alloys with increasing manganese content, the color changes from a yellowish white to iron gray; Furthermore, manganese-copper-zinc alloys are not resistant to the influences of air, but after a certain time they tarnish with a yellowish color. To
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to obtain perfect resistance to oxidation in contact with air, it suffices, according to the tests carried out, to provide a nickel content of about 8%. Against all expectations, it was found in these tests that the resistance to oxidation of nickel-copper-zinc alloys with manganese content was essentially superior to alloys without manganese with the same nickel and zinc content.
Thus for example, it was possible to obtain the same resistance to oxidation for an alloy with 8% Ni, 10% Mn, 60% Ou and 22% Zn, that it was observed in an alloy free of manganese only with 15% Ni and the same Zn content.
From the point of view of normal corrosion resistance, for example against acidic foods, the new alloys are in no way inferior to those already known.
The extraordinary strength qualities of the new alloys emerge from the following comparison of two alloys according to the invention with a nickel-copper-zinc alloy and a manganese-copper-zinc alloy. The values relate to soft annealed material.
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Alloy. <SEP> Strength <SEP> Elongation- <SEP> Stretching <SEP> deep <SEP> Hardness
<tb> to <SEP> the <SEP>, ment. <SEP> Erichsen <SEP> on <SEP> tô- <SEP> Brinell
<tb> break, <SEP> @ <SEP> 10 <SEP> the <SEP> of <SEP> 1 <SEP> mm. <SEP> Kg / mm2.
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Ni <SEP> Mn <SEP> Or <SEP> Zn <SEP> Kg / mm2 <SEP>% <SEP> mm.
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8 <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> 22 <SEP> 54 <SEP> 35 <SEP> 12.5 <SEP> 95
<tb> 16 <SEP> 16 <SEP> 48 <SEP> 20 <SEP> 51 <SEP> 40 <SEP> 12.1 <SEP> 90
<tb> - <SEP> 15 <SEP> 62 <SEP> 23 <SEP> 53 <SEP> 35 <SEP> 12.5 <SEP> 90
<tb> 13 <SEP> - <SEP> 65 <SEP> 22 <SEP> 45 <SEP> 37 <SEP> 13.1 <SEP> 90
<tb>
In order to obtain a good machining. alloys according to the invention by means of tools which remove chips, lead up to 3% can be added to them. In general, alloys containing lead can only be deformed in the cold state,
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In order to increase the hardness, it is possible to add small amounts of zinc, aluminum, silicon, iron, etc., without the object of the invention being modified. It is also advisable to seek to obtain the alloys as pure as possible, in order to obtain perfect ductility.
As an example for a hardening addition, we give below the characteristics of an alloy according to the invention with and without the addition of 1.5% iron in comparison with those of a corresponding alloy without manganese. The values indicated relate to a hardened material (with spring hardness), because the alloy in question of comparison is mainly used in the optical industry, for example for the manufacture of spectacle frames, where the elasticity of the material is of utmost importance.
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Alloy <SEP> Resistance <SEP> Extension- <SEP> Hardness <SEP> Limit <SEP> Number
<tb> to <SEP> the <SEP> ment <SEP> Brinell <SEP> of elasti- <SEP> of
<tb> rupture <SEP> @ <SEP> 10 <SEP> cited <SEP> bending
<tb> Ni <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Zn <SEP> Fe <SEP> kg / mm2 <SEP>% <SEP> kg / mm2 <SEP> kg / mm2
<tb> 10 <SEP> 20 <SEP> 50 <SEP> 20 <SEP> 63 <SEP> 19 <SEP> 157 <SEP> 44 <SEP> 2.5
<tb> 10 <SEP> 20 <SEP> 8.5 <SEP> 20 <SEP> 1.5 <SEP> 71 <SEP> 14 <SEP> 181 <SEP> 48 <SEP> 2.5
<tb> 26 <SEP> - <SEP> 54 <SEP> 20 <SEP> 61 <SEP> 4 <SEP> 148 <SEP> 46 <SEP> 2,3
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The melting point of the new alloy is located significantly lower than that of the corresponding nickel-copper alloy, zinc with equal copper and zinc content.
So for example, an alloy with 8% Ni, 10% Mn, 60% Cu, 22% Zn melts at a temperature of about 1600 lower than that of an alloy with 18% Ni, 60% Cu and 22% Zn. For these reasons, the new alloys can be used advantageously for mechanical pressure molding, especially since their strength qualities in the state thus obtained substantially approach those in the rolled state after annealing. It has already been recommended to work the argentan
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by mechanical pressure molding, but this proposal could not be realized in practice, because argentan, liquid attacked the molds for mechanical molding in such an energetic way that no rational work was possible.
With the new alloys it is mainly cutlery and other products of the cutlery industry, which can be manufactured by mechanical die casting.
Summary,
In summary, the invention relates to:
Argentan alloys containing 5 to 35% Ni, 8 - 25% Mn, 40 - 77% Ou, 40 - 10% Zn, as well as possibly up to 3% Pb.
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