CH223580A - Kupfer-Zink-Legierung, insbesondere für die Herstellung von auf Gleitung beanspruchten Maschinenteilen. - Google Patents
Kupfer-Zink-Legierung, insbesondere für die Herstellung von auf Gleitung beanspruchten Maschinenteilen.Info
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Description
Kupfer-Zink-Legierung, insbesondere für die Herstellung von auf Gleitung beanspruchten Naschinenteilen. Der Ersatz zinnhaltiger Kupferlegierun gen durch zinnfreie Legierungen mit einer Reihe von andern Legierungsbestandteilen ist in den letzten 10 bis 20 Jahren, ein Pro bliem gewesen, für das die verschiedensten Lösungen empfohlen worden sind. Da die Kupfer-Zinnlegierungen, d. h.
also die Bronzen für zahlreiche Zwecke Ver wendung gefunden haben und noch finden, mussten auch viele zinnfreie Legierungen entwickelt werden, die an die Stelle der teu reren zinnhaltigen Legierungen treten soll ten. Diese neuen Legierungen erreichen aber nur zum Teil J'ie guten Eigenschaften der Kupfer-Zinnlegierungen.
Wohl das wichtigste Gebiet, auf dem zinnhaltige Kupferlegierungen vorherrschend waren, ist das: der Lager. Wenn auch inzwi schen einige zinkhaltige Kupferlegierungen für Lagerzwecke Verwendung finden, so glaubt man auch heute noch, dass bei schwer belasteten Lagern und vor allen Dingen; auch bei hohen Geschwindigkeiten, der Welle nur Kupfer-Zinnlegierungen mit mindestens, 8 bis 9 % Zinn verlässlich seien.
Das: gleiche gilt für andere auf Gleitung beanspruchte Maschinenteile, wie z. B. Schneckenräder, Zahnräder, Gleitschuhe usw.
An zinkhaltigen Kupferlegierungen sind für die gleichen Zwecke vor allen Dingen solche in Versschlag gebracht worden, die neben Silizium Mangan enthielten. Auch ge ringe Zusätze an Aluminium sind bei den be kannten Legierungen vorhanden. Einige die ser bekannten Legierungen enthalten auch Blei zur Erzielung besserer Gleiteigenschaf- ten.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupfer-Zinklegierung, insbesondere für die Herstellung von auf Gleitung beanspruchten Maschinenteilen, wie z. B. Lager, Schnecken räder, Zahnräder, Gleitschuhe und derglei chen, dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-8 Aluminium, 0,05-3A Silizium, 0,5-10% Mangan und 50-70 % Kupfer enthält.
Von den bekannten Legierungen unter scheidet sich die Legierung gemäss der Er findung durch einen verhältnismässig niedri gen Kupfergehalt, auch besitzt sie bei glei cher Wirtschaftlichkeit im Vergleich mit den bekannten Legierungen bessere Gleit- eigenschaften. Der Kupfergehalt der neuen Legierung beträgt 50-70%. Bei weiteren Gehalten von<B>2-8%</B> Aluminium,<B>0,05-3%</B> Silizium und 0,
5-10% Mangan kann der Rest aus Zink bestehen. Es können in der Legierung aber noch zugegen ,sein: bis zu <B>10%</B> Blei und<B>0,1-5%</B> Eisen, Nickel und Kobalt, von denen jedes Metall einzeln oder zu mehreren zulegiert werden kann. Die ein zelnen Zusätze werden zweckmässig so er folgen, dass die Legierung weder zu spröde wird noch ungünstige Gleiteigenschaften be sitzt.
Es dürfen also bei den niedrigsten Kupfergehalten nicht etwa die höchsten Ge- halte an Aluminium oder Silizium vorhanden sein, sondern diese Höchstgehalte sind selbst verständlich nur bei den Höchstgehalten an Kupfer zulässig. Da Mangan und Nickel bei Kupfer-Zinklegierungen Kupfer zu ersetzen vermögen, können diese Bestandteile auch bei niedrigeren Kupfergehalten zugegen sein.
Vor allen Dingen das Niekel ist in den Fäl len von Bedeutung, in denen bei niedrigen Kupfergehalten verhältnismässig hohe Blei zusätze gemacht werden sollen, da bekannt lich das Nickel die regelmässige Verteilung des Bleies in Kupferlegierungen begünstigt. Kobalt kann hierbei ganz oder zum Teil an die Stelle von Nickel treten. Eisen kann bei allen nach der Erfindung möglichen Legie rungen in der Menge zugegen sein, in der es als Verunreinigung vorhanden ist.
Zweckmässige Zusammensetzungen von Kupfer-Zinklegierungen nach der Erfindung gehen aus der nachstehenden Zusammenstel- lung hervor.
Die einzelnen Gruppen enthalten Mangan in Höhe von. <B>0,5-8%,</B> unabhängig von der jeweiligen Höhe des Kupfergehaltes.
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A1 <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Zn
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<tb> wahlweise <SEP> Pb <SEP> <B>0-10%</B>
<tb> Fe <SEP> 0,1-59 & Weiter werden noch besondere Zusam- meneetzungen von Legierungen gemäss der Erfindung als Beispiele nachstehend aufge führt.
EMI0003.0001
Al <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> <B>Pb</B> <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Zn
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01-5 <SEP> Rest Die Legierungen mit höheren Aluminium und Manga.ngehalten sind besonders korro- sionsbesaadig. Weiter eignen sich die bleihaltigen Legie- rungen in besonderem Masse für die Herstel lung von Lagerbuchsen allbr Art auf Auto- waten. Der Bleizusatz hat also in diesen Legierungen nicht nur den Zweck, die Lagereigenschaften günstig zu beeinflussen, sondern auch die Verspa,nbarkeit zu verbes sern.
Die Rohre für die Herstellung von Buchsen können entweder gegossen oder auch auf der Strangpresse gepresst werden. Für dieses Verfahren eignen sich allerdings nur solche Legierungen, die einen geringeren Bleigehalt besitzen. Sehr gut geeignet sind die Legierungen zur Herstellung von Schleu- dergusskörpern, wie Ringen und Zylindern, für die Herstellung solcher Buchsen, deren Durchmesser für das Strangpressverfahren zu gross sind.
Ferner können auch Pressteile aus den Legierungen nach der Erfindung herge stellt werden, was: aber die Verwendung von Legierungen mit möglichst niedrigem Blei gehalt zur Voraussetzung hat.
Mit Vorteil, wird die Legierung gemäss der Erfindung einer Wärmebehandlung unterzogen, welche in einem Abschrecken nach Erhitzen auf 700-800 C besteht, wo durch ihre mechanischen Eigenschaften und auch ihre Gleiteigenschaften erheblich ver bessert werden. Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, wenn man dem Ab schrecken eine über mehr als drei Stunden sich erstreckende Wiedererwärmung bei einer Temperatur von 200-500 C folgen lässt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH I: Kupfer-Zinklegierung, insbesondere für die Herstellung von auf Gleitung beanspruchten Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet, dass sie<B>2-8%</B> Aluminium,<B>0,05-3%</B> Silizium, 0,5-10 % Mangan und 50-70 % Kupfer enthält. UNTERANSPRüCHE: 1. Legierung nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch einen Bleigehalt bis 10 %.2. Legierung nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch einen Gehalt von 0.1 bis 5 % eines der VIII. Gruppe der IV. Periode des periodischen Systems angehörenden Metallee. 3. Legierung nach Patentanspruch I; ge kennzeichnet durch einen Bleigehalt bis <B>10%</B> und einen Gehalt von<B>0,1-5%</B> eines der VIII. Gruppe der IV.Periode des perio- d.isehen Systems angehÖrenden Metaller. PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung einer Legie- rung gemäss Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet,dass die aus den Bestandteilen hergestellte Legierung nach Erhitzen auf 700-800' C einem Abschrecken unterwor fen wird. UNTERANSPRUCH: 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass nach dem Ab schrecken eine über mehr als drei Stunden sich erstreckende Wiedererwärmung bei einer Temperatur von 200-500' C vorge nommen wird.
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