CZ20032094A3 - Architectural bronze - Google Patents

Architectural bronze Download PDF

Info

Publication number
CZ20032094A3
CZ20032094A3 CZ20032094A CZ20032094A CZ20032094A3 CZ 20032094 A3 CZ20032094 A3 CZ 20032094A3 CZ 20032094 A CZ20032094 A CZ 20032094A CZ 20032094 A CZ20032094 A CZ 20032094A CZ 20032094 A3 CZ20032094 A3 CZ 20032094A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
max
brass
automatic
lead
Prior art date
Application number
CZ20032094A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ294891B6 (en
Inventor
Antonín Ing. Strachovský
Jiří Ing. Csc. Faltus
Original Assignee
Kovohutě Čelákovice A. S.
Vúk Panenské Břežany, S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kovohutě Čelákovice A. S., Vúk Panenské Břežany, S.R.O. filed Critical Kovohutě Čelákovice A. S.
Priority to CZ20032094A priority Critical patent/CZ20032094A3/en
Priority to EP04466021A priority patent/EP1502965A1/en
Publication of CZ294891B6 publication Critical patent/CZ294891B6/en
Publication of CZ20032094A3 publication Critical patent/CZ20032094A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/04Alloys based on copper with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

The free cutting brass alloy on the basis of alloy Cu-Zn-Bi is designed primarily for hot and cold moulding, especially for manufacturing rods by cold drawing, and contains 55,0 % to 75,0 % by weight of copper, 0,5 % to 4,0 % by weight of bismuth, zinc residue and incidental tramp elements and impurities, such as 0,001 to 0,2 % by weight of lead and/or 0,001 to 0,3 % by weight of phosphor, 0,001 to 3,0 % by weight of silicon, 0,001 % to 2,0 % by weight of tin, a max. of 0,1 % by weight of aluminum, a max. of 0,4 % by weight of iron, a max. of 0,3 % by weight of nickel and a max. of 0,5 % by weight of other tramp elements on the whole.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká automatové mosazi pro tváření za tepla a za studená, především pro výrobu tyčí tažením za studená.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to automatic brass for hot and cold forming, in particular for cold-drawing bars.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud existující automatové mosazi, známé též pod pojmem šroubové mosazi, jsou většinou slitiny Cu-Zn-Pb, obsahující obvykle 57 až 60 % hmotnostních mědi, l až 4,5 % hmotnostních olova a zbytek zinek. Vyrábějí se z ní tvářením za tepla tyče, trubky, profily a dráí^, přičemž přítomnost olova vyvolává při následném třískovém obrábění vznik lámavé třísky.Existing free-cutting brass, also known as screw brass, is mostly Cu-Zn-Pb alloys, usually containing 57 to 60 wt% copper, 1 to 4.5 wt% lead and the remainder zinc. They are made from it by thermoforming of bars, tubes, profiles and tracks, the presence of lead causing the formation of a brittle chip during the subsequent machining.

Nevýhodou těchto známých automatových mosazí je však škodlivé působení olova na lidské zdraví, což podstatně omezuje jejich použitelnost. Zejména je nelze použít například na výrobu domovních instalačních prvků a součástí pro pitnou vodu, jako jsou ventily, vodoměry, různá šroubení a jiné, neboř olovo v těchto mosazích obsažené se při dlouhodobé funkci ve Nežádoucím zoůsobem se tak v vodním prostředí uvolňuje, nitné vodě ooté zvyšuie obsah olova, přičemž čím vyšší je obsah olova v mosazi, tím větší množství olova se do vody uvolní.A disadvantage of these known automated brasses, however, is the harmful effects of lead on human health, which substantially limits their applicability. In particular, they cannot be used, for example, for the production of domestic plumbing components and components for drinking water, such as valves, water meters, various screw connections and others, since the lead contained in these brass during long-term operation in the undesirable way is released in the aquatic environment. the higher the lead content in the brass, the greater the amount of lead released into the water.

Tato nevýhoda je odstraněna mosazí, známou ze zveřejněné české přihlášky vynálezu PV 1999-4367, určenou především pro tváření a následné třískové obrábění, obsahující 57,0 až 60,0 % hmotnostních mědi, 0,5 až 2,5 % hmotnostních bismutu, zbytek zinek. Tato mosaz může případně rovněž obsahovat olovo, a to buď jako doprovodný prvek, nebo i legující prvek, kdy společně s přísadou bismutu plní funkci přísady, lámající třísku. Podle potřeby a určení tato mosaz, může dále obsahovat i 0,15 až 0,3 % hmotnostních fosforu, případně max. 0,1 % hmotnostních hliníku, max. 0,4 % hmotnostních železa, max. 0,3 % hmotnostních niklu, max. 0,1 % hmotnostních cínu, jakož i celkem max. 0,2 % hmotnostních dalších doprovodných prvků.This disadvantage is overcome by the brass known from the published Czech patent application PV 1999-4367, intended primarily for forming and subsequent machining, containing 57.0 to 60.0% by weight of copper, 0.5 to 2.5% by weight of bismuth, the rest zinc. This brass may optionally also contain lead, either as an accompanying element or even as an alloying element, which together with the bismuth additive serves as a chip breaking additive. If desired and intended, this brass may also contain 0.15 to 0.3% by weight of phosphorus, optionally max. 0.1% by weight of aluminum, max. 0.4% by weight of iron, max. 0.3% by weight of nickel, 0.1% by weight of tin as well as a maximum of 0.2% by weight of other accompanying elements.

, Nicméně ani tato známá obrobítelná mosaz nesplňuje všechny požadavky, zejména z hlediska materiálové struktury ϊ a vlastností, vyplývajících z potřeb např. automobilového průmyslu, resp. není vhodná pro jiné aplikace, pro které jsou zapotřebí podstatně vyšší obsahy mědi a dalších legujících a doprovodných prvků s důrazem zvláště na její lepší tažitelnost za studená.However, even this known machinable brass does not meet all the requirements, in particular in terms of material structure ϊ and properties arising from the needs of, for example, the automotive industry or the automotive industry. it is not suitable for other applications for which considerably higher contents of copper and other alloying and accompanying elements are required, with particular emphasis on its better cold ductility.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky jsou do značné míry odstraněny automatovou mosazí na bázi slitiny Cu-Zn-Bi, určenou zejména pro tažení za studená, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 60,0 až 75,0 % hmotnostních, .mědi.., 0,5_ až. 4.0 %. hmotnostních, bismutu jako výlučnou přísadu, lámající třísku, zbytek zinek a případné doprovodné prvky a nečistoty. Její vnitřní struktura je přitom tvořena jednofázovou strukturou alfa se všemi kladnými důsledky na její vlastnosti pro požadovanou oblast použitelnosti, a to na rozdíl od dosud známých obrobitelných mosazí, které jsou vesměs dvoufázové, tvořené . tzv. fázemi alfa a beta.The above-mentioned disadvantages of the prior art are largely eliminated by Cu-Zn-Bi alloy brass, especially for cold drawing, according to the invention, which comprises 60.0 to 75.0% by weight, Copper 0.5 to 0.5. 4.0%. % bismuth as the exclusive additive, chip breaking, the rest of the zinc and any accompanying elements and impurities. Its internal structure consists of a single-phase alpha structure with all the positive consequences on its properties for the desired field of application, in contrast to the previously known machinable brass, which are generally two-phase, formed. so-called alpha and beta phases.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že automatová mosaz může obsahovat olovo, ale proti doposud známým obrobítelným mosazím pouze jako doprovodný prvek v množství 0,001 až 0,2. % hmotnostních.The invention is furthermore based on the fact that the automatic brass can only contain lead, but in comparison with hitherto known machinable brass, as an accompanying element in an amount of 0.001 to 0.2. % by weight.

« » * · » « r ?··* e * r Γ.»· R» »» · ·.

<* f . <·’. r r »· r n<* f. <· ’. r r »· r n

U alternativního provedení automatové mosazi podle vynálezu, u které je požadavek na vyšší odolnost proti korozi, může tato mosaz dále s výhodou obsahovat 0,05 až 0,3 %. hmotnostních fosforu.In an alternative embodiment of the automatic brass according to the invention, in which a higher corrosion resistance is required, the brass may further preferably contain 0.05 to 0.3%. % phosphorus.

Automatová mosaz podle vynálezu může dále obsahovat 0,01 až 3,0 % hmotnostních křemíku, případně 0,01 až 2,0 % hmatnoatní-Ch. cínu, max.,. 0,1 % hmotnostních., hliníku, max,. 0,4 % hmotnostních železa, raax, 0.3 % hmotnostních niklu a celkem max. 0,5 % hmotnostních dalších doprovodných prvků.The free cutting brass according to the invention may further comprise 0.01 to 3.0% by weight of silicon or 0.01 to 2.0% of palpable-Ch. tin, max. 0.1% by weight, of aluminum, max. 0.4% by weight of iron, raax, 0.3% by weight of nickel and a maximum of 0.5% by weight of other accompanying elements.

Výhodou automatové mosazi podle vynálezu je skutečnost, že i když se jedná v podstatě na rozdíl od současných mosazí o zcela bezolovnatou mosaz, je její obrobitelnost prakticky shodná s obrobitelností běžných slitin Cu-Zn-Pb, jako např. CuZn40Pb2. Zároveň je proti ostatním známým tak zvané bezolovnatým obrobitelným mosazím podstatně zlepšena její tažitelnost za studená při zachování dobré tvařitelnosti za tepla a může se zpracovávat obvyklým způsobem, jako je odléváním, průtlačným lisováním za tepla, stáčením a rozvíjením výlisků, tažením za studená, rovnáním, leštěním, jakož i zápustkovým kováním či volným kováním za tepla. Zároveň je u této mosazi oproti stávajícím obrobitelným automatovým mosazím docíleno podstatně vyšší korozní odolnosti zejména ke korozi odzinkováním a ke koroznímu praskání.The advantage of the automatic brass according to the invention is that although it is essentially unleaded brass, unlike today's brass, its machinability is virtually identical to that of conventional Cu-Zn-Pb alloys such as CuZn40Pb2. At the same time, its cold-drawing properties are substantially improved over the other known so-called lead-free brass, while maintaining good hot-formability and can be processed in the usual way such as casting, hot-extrusion, twisting and unfolding, cold-drawing, straightening, polishing as well as die forging or hot forging. At the same time, this brass achieves a significantly higher corrosion resistance compared to existing machinable automatic brass, especially to corrosion by de-zincing and to corrosion cracking.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Podle prvního příkladu provedení vynálezu obsahuje automatová mosaz 70,47 % hmotnostních mědi, 1,24 % hmotnostních bismutu, zbytek zinek.According to a first embodiment of the invention, the automatic brass contains 70.47% by weight of copper, 1.24% by weight of bismuth, the rest of the zinc.

♦ « r •c »· c r r r r <· r♦ r r · »c c r r r r r r

- 4 Příklad 2 automatová mosaz 60,97 % hmotnostních. bismutu, 0,009 hmotnostních hmotnostníchExample 2 Automated Brass 60.97% by weight. % bismuth, 0.009% by weight

Podle druhého příkladu provedení vynálezu obsahuje hmotnostních médi. 1.51 %.According to a second embodiment of the invention, it comprises mass media. 1.51%.

hmotnostních cínu, 0,073= % olova, 0,003 % hmotnostních hliníku, 0,006 % železa, 0,022 % hmotnostních niklu, 0,018 % hmotnostních fosforu, méně než 0,01 % hmotnostních křemíku, zbytek zinek.% tin, 0.073% lead, 0.003% aluminum, 0.006% iron, 0.022% nickel, 0.018% phosphorus, less than 0.01% silicon, the remainder zinc.

Automatové mosazi podle obou příkladů provedení byly vyrobeny v indukční kanálkové peci, přičemž obě tavby se připravily z mědi Cu99,5, zinku Zn99,5, bismutu Bi99,9 a předslitiny CuPlO. Z taveb byly stacionárním odlitím do měděných vodou chlazených forem odlity čepy o průměru 184 mm a z takto odlitých čepů byly připraveny přířezy o délce 770 mm, které se nepřímým -'lisováním na košili vylisovaly na výlisky o průměru 18.5 mm. Lisování proběhlo při teplotě 720 až 740rC výtokovou rychlostí 3 ažThe automated brass according to both embodiments was produced in an induction channel furnace, both melts were prepared from Cu99.5 copper, Zn99.5 zinc, Bi99.9 bismuth and CuP10 alloy. 184 mm diameter pins were cast from the melts by stationary casting into copper water-cooled molds, and 770 mm long blanks were prepared from the cast pins, which were pressed by indirect compression on a shirt to 18.5 mm diameter moldings. Pressing was performed at a temperature of 720 to 740rC at an outlet rate of 3 to

4,5 m/min.Výlisky se za lisem stáčely do kruhů o průměru4.5 m / min

1,2 m. Takto zhotovené výlisky byly rovnány na prizmatíckých válcích, dále taženy za studená na průměr 18,0 mm as následným rovnáním a dělením na požadovanou délku 3,0 m. Dosažené mechanické vlastnosti obou automatových mosazí podle příkladných provedení vynálezu jsou uvedeny v následující tabulce.The moldings produced in this way were straightened on prismatic cylinders, further cold-drawn to a diameter of 18.0 mm and then straightened and cut to the desired length of 3.0 m. the following table.

Rp0,2 [MPa] Rp0.2 [MPa] Rm [MPa] Rm [MPa] . A5 [%] . . A5 [%]. HB HB 1- Př. 1- Ex. 156 ±12 156 ± 12 438+1 438 + 1 31 ±6 31 ± 6 107 + 0,4 107 + 0.4 2. Př. 2. Ex. 153 + 7 153 + 7 438 + 5 438 + 5 36+.1 36 + .1 99,5 + 0 99.5 + 0

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Automatovou mosaz podle vynálezu lze široce využít zejména pro výkovky, plné či duté tyče a jiné profily, které jsou dále určeny k třískovému obrábění.The automated brass according to the invention can be widely used in particular for forgings, solid or hollow bars and other profiles which are further intended for machining.

Claims (6)

PATE- Ν T O V É N Á R O K YPATE- Ν T O O N O R O K Y 1. Automatová mosaz na bázi slitiny Cu-Zn-Bi pro tváření za tepla a za studená, zejména pro výrobu tyčí tažením za studená, vyznačující se tím, že obsahuje 60,.0 až 75,0 % hmotnostních mědi, 0,5 až 4,0 % hmotnostních bismutu, zbytek zinek a případné doprovodné prvky a nečistoty, přičemž její vnitřní struktura je tvořena jednofázovou strukturou alfa.An automatic brass based on a Cu-Zn-Bi alloy for hot and cold forming, in particular for the production of cold-drawing bars, characterized in that it contains 60 to 75.0% by weight of copper, 0.5 to 4.0% by weight of bismuth, the remainder of zinc and any accompanying elements and impurities, the internal structure of which is a single phase alpha structure. 2. Automatová mosaz podle nároku 1, vyznačující se t í m, že dále obsahuje 0,001 až 0,2 % hmotnostních olova.2. Free cutting brass according to claim 1, characterized in that it further contains 0.001 to 0.2% by weight of lead. 3. Automatová mosaz podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále iAn automatic brass according to at least one of the preceding claims, characterized in that i obsahuje 0,001 až 0,3 % hmotnostních fosforu.it contains 0.001 to 0.3% by weight of phosphorus. 4. Automatová.mosaz podle alespoň jednoho z předcházejích nároků, vyznačující se' tím, že dále obsahuje 0,001 až 3,0 % hmotnostních křemíku.An automatic brass according to at least one of the preceding claims, characterized in that it further comprises 0.001 to 3.0% by weight of silicon. 5. Automatová mosaz podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,001 až 2,0 % hmotnostních cínu.An automatic brass according to at least one of the preceding claims, characterized in that it further comprises 0.001 to 2.0% by weight of tin. 6. Automatová mosaz podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje max. .0,1 % hmotnostních hliníku, max. 0,4 % hmotnostních železa, max. 0,3 % hmotnostních niklu a celkem max. 0,5 % hmotnostních dalších doprovodných prvků.An automatic brass according to at least one of the preceding claims, characterized in that it further comprises max. 0.1% by weight of aluminum, max. 0.4% by weight of iron, max. 0.3% by weight of nickel and a total of max. 5% by weight of other accompanying elements.
CZ20032094A 2003-08-01 2003-08-01 Architectural bronze CZ20032094A3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20032094A CZ20032094A3 (en) 2003-08-01 2003-08-01 Architectural bronze
EP04466021A EP1502965A1 (en) 2003-08-01 2004-07-29 Free cutting brass alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20032094A CZ20032094A3 (en) 2003-08-01 2003-08-01 Architectural bronze

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ294891B6 CZ294891B6 (en) 2005-04-13
CZ20032094A3 true CZ20032094A3 (en) 2005-04-13

Family

ID=33520395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20032094A CZ20032094A3 (en) 2003-08-01 2003-08-01 Architectural bronze

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1502965A1 (en)
CZ (1) CZ20032094A3 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034571A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-29 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha Free-cutting copper alloy containing very low lead
CN102206772A (en) * 2010-03-30 2011-10-05 Lclip有限公司 Brass allloy
CN102477498A (en) * 2010-11-26 2012-05-30 摩登岛股份有限公司 Easily-cut environment-friendly brass alloy
CN102329981B (en) * 2011-09-22 2013-07-31 安徽精诚铜业股份有限公司 High-tensile property brass band for lamp holder and production process thereof
CN102658452B (en) * 2011-11-17 2014-07-16 中铝洛阳铜业有限公司 Processing method of copper strip used for copper steel composites
CN103045903B (en) * 2013-01-16 2015-04-22 苏州金仓合金新材料有限公司 Brass alloy bar replacing lead element by unidirectionally cutting bismuth, aluminium and tin and preparation for same
CN103114222B (en) * 2013-03-14 2014-10-22 上海天申铜业集团有限公司 Casting method of lead-free water meter case
JP5406405B1 (en) * 2013-06-12 2014-02-05 株式会社栗本鐵工所 Copper alloy for water supply components
CN103710567B (en) * 2013-12-17 2015-04-01 江西鸥迪铜业有限公司 Free-cutting nickel brass alloy and preparation method thereof
CZ2015703A3 (en) * 2015-10-07 2017-01-18 Comtes Fht A.S. Machinable brass with a reduced lead content suitable for forming by cold rolling
CN109022844B (en) * 2018-08-02 2020-07-07 济南大学 Alterant and method for epsilon phase in zinc-copper alloy
CN109266899A (en) * 2018-11-16 2019-01-25 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 Low anti-dezincification value DZR copper ingot of a kind of environmental protection and preparation method thereof
CN116623037A (en) * 2023-06-12 2023-08-22 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 Leadless free-cutting stress cracking resistant brass bar and preparation method thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5167726A (en) * 1990-05-15 1992-12-01 At&T Bell Laboratories Machinable lead-free wrought copper-containing alloys
US5637160A (en) * 1991-03-01 1997-06-10 Olin Corporation Corrosion-resistant bismuth brass
JP3917304B2 (en) * 1998-10-09 2007-05-23 三宝伸銅工業株式会社 Free-cutting copper alloy
JP3485502B2 (en) * 1999-08-24 2004-01-13 日立アロイ株式会社 Lead-free free-cutting copper alloy material
JP2002003967A (en) * 2000-06-26 2002-01-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Lead-free free-cutting brass excellent in dezincification corrosion resistance and method for producing the same
JP2002030364A (en) * 2000-07-19 2002-01-31 Sumitomo Light Metal Ind Ltd High-strength free-cutting brass
JP2003277855A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 San-Etsu Metals Co Ltd Lead-free, free-cutting brass alloy material and production method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CZ294891B6 (en) 2005-04-13
EP1502965A1 (en) 2005-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101440444B (en) Lead-free free-cutting high-zinc-silicon brass alloy and manufacturing method thereof
CN100595301C (en) A processing technology of free-cutting copper alloy material
US7628872B2 (en) Lead-free free-cutting copper-antimony alloys
US11028464B2 (en) Lead-free easy-to-cut corrosion-resistant brass alloy with good thermoforming performance
CA2639394C (en) Tin-free lead-free free-cutting magnesium brass alloy and its manufacturing method
CA2639301C (en) Lead-free free-cutting phosphorous brass alloy and its manufacturing method
US8580191B2 (en) Brass alloys having superior stress corrosion resistance and manufacturing method thereof
CZ20032094A3 (en) Architectural bronze
JP2004244672A (en) Copper-based alloy with excellent dezincing resistance
US8273192B2 (en) Lead-free, bismuth-free free-cutting phosphorous brass alloy
CN100503854C (en) A low-lead-boron free-cutting antimony brass alloy and its manufacturing method
CN1333094C (en) Environmental protection, healthy new type leadless easy cutting corrosion resistant low boron calcium brass alloy
JP4620963B2 (en) Brass, manufacturing method thereof, and parts using the same
CN101768683A (en) High-strength corrosion-resistant free-machining brass alloy and manufacturing method thereof
CN101701304A (en) Low-cost corrosion-resistant lead-free free-cutting brass and manufacturing method thereof
JP5143948B1 (en) Lead-free brass alloy for hot working
KR101301290B1 (en) Brass alloy of unleaded free cutting with advanced corrosion resistance and superplastic formability and shape memory ability
US11142810B2 (en) Sliding element consisting of a copper-zinc alloy
CN103789569A (en) Novel bearing retainer material and preparation method thereof
TW202444932A (en) Free-machining copper alloy, and method for producing free-machining copper alloy
US20110142715A1 (en) Brass alloy
CN112063882B (en) Lead-free copper alloy for casting and preparation method thereof
JP5391986B2 (en) Al-Cu aluminum alloy member
CA2687452A1 (en) Brass alloy
JP3732305B2 (en) Copper base alloy having excellent corrosion resistance, hot workability and stress corrosion cracking resistance, and method for producing the copper base alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110801