DD63651B1 - Aushaertbare kupfer-eisen-titan-legierungen und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
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Description
Aushärtbaro Kupfer-Eisen-Titan-Legierungen und Verfahren zu deren Herstellung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft aushärtbare Kupfer-Sisen-Titan-Legierungen mit guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften für temperaturbeanspruchte Teile sowie die Verfahren zu ihrer Herstellung und die Weiterverarbeitung bis zum Halbzeug.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es sind Kupfer-Legierungen mit guten elektrischen "Eigenschaften bekannt. Die mechanische Festigkeit dieser Legierungen ist jedoch relativ niedrig und erreicht im Höchstfall 50 ... 60 kp/mm2 bei einer CuCrZr-Legierung mit 0,35 % Gr, 0,15 % Zr, Rest Gu. Zum Erreichen dieser Eigenschaften ?/ird diese Legierung ins Vakuuminduktionsofen erschmolzen und einer kombinierten Wärmebehandlung/Kaltverformung unterzogen. Bekannt sind ebenfalls CuGr- und CuZr-Legierungen, die an Luft bzw. ebenfalls unter Vakuum erschmolzen werden. Sie besitzen wesentlich geringere mechanische Festigkeiten bei Raum- und höheren Temperaturen.
Bei diesen Legierungsgruppen treten störende Nebenerscheinungen auf, wie Randentzirkonung bzw. Randentchromung, so daß bei ihrer Herstellung und Weiterverarbeitung besondere "Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind, z. B. Schutzgasglühung, Entfernung der Randschicht durch spanabhebende Bearbeitung. Aus eigenen theoretischen Untersuchungen ist bekannt, daß in CuFeTi-Legierungen Ausscheidungsvorgänge ablaufen können. Eine praktische Nutzung dieser Ergebnisse war jedoch noch nicht zu erwarten, da eine Verbesserung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften nicht in dem gewünschten Umfang eingetreten war.
Zweck der Erfindung ist es, die Mängel und Nachteile, die der Stand der Technik bei aushärtbaren Kupfer-Eisen-Titan-Legierungen aufweist, zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung sowie eine Herstellungstechnologie für diese Legierung zu entwickeln. Die Legierung soll bei einer einfachen Herstellungstechnologie eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute mechanische Festigkeit bei Raumtemperaturen bis zu 600 0C besitzen.
Erfindungsgemäß wird das durch Eupfer-Eisen-Titan-Legierungen erreicht, deren Fe- und Ti-Anteil zusammen 0,4 bis 1, % betragen darf, wobei das Verhältnis von Eisen zu Titan in den Grenzen von 1 bis 1,6 liegen soll, der Rest ist Kupfer mit den üblichen Verunreinigungen. Durch geeignete Führung der Herstellung bis zum Halbzeug können die gewünschten Eigenschaften erzielt werden.
Erfindungsgѳmaß wird der Herstellungsprozeß in der Weise durchgeführt, daß Elektrolytkupfer der üblichen Reinheit in Induktions- oder gasbeheizten Öfen unter atmosphärischen Bedingungen erschmolzen wird, gegebenenfalls können dabei Desoxydationsmittel zugesetzt werden. Anschließend sind die Legierungselemente, Eisen und Titan, in geeigneter Form zuzugeben, wobei der Fe- und Ti-Anteil bekanntermaßen zusammen 0,4 bis 1 % beträgt und das Verhältnis Eisen zu Titan in den Grenzen von 1 bis 1,6 liegen soll. Danach erfolgt das Vergießen und eine Warmverformung, der sich eine Homogenisierungsglühung, ein Abschrecken in geeigneten Medien, eine Kaltverformung bis zu höheren Verformungsgraden, eine Anlaßglühung bei mittleren Temperaturen und eine letzte Kaltverformung anschließt. Die Glühbehandlungen werden an Luft vorgenommen. Es muß eine genügend hohe Abschreckgeschwindigkeit erreicht werden, damit eine ausreichende Übersättigung des Kupfermischkristalls eintritt. Die Anlaßglühung bewirkt eine Ausscheidung des übersättigt gelösten Eisens und Titans und damit eine Erhöhung der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit bei gleichzeitig verbesserten mechanischen Eigenschaften. Bei der Anlaßglühung ist darauf zu achten, daß Zeit und Temperatur eine korrespondierende Wirkung ausüben, d. h., den tieferen Temperaturen sind längere Zeiten zuzuordnen. Anschließend an die V/armaushärtung kann entweder an Luft oder in Wasser abgekühlt v/erden.
Die erfindungsgemäßen Legierungen eignen sich besonders zur Herstellung von Punktschweißelektroden, Kommutatoren und als Werkstoff für Oberleitungsdrähte und -armaturen.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.
Eine im offenen Induktionsofen erschmolzene Kupfer-Eisen-Titari-Legierung von 0,4 % Fe und 0,3 % Ti, Rest Cu der üblichen Reinheit wird bei 800 0C warmgeschmiedet, so daß sich der Querschnitt um 65 % verringert. Diese Verformung kann in gleicher Weise auch durch Strangpressen vorgenommen werden. Anschließend wird eine dreistündige Homogenisierungsglühung bei 950 0G an Luft mit nachfolgender Wasserabschrekkung durchgeführt. Eine vierstündige Anlaßglühung bei 500 0C läßt die gewünschten Eigenschaften erreichen, wenn die Legierung vor und nach dieser Wärmebehandlung um 75 % kaltverformt worden war.
Claims (4)
- Erfindungsansprüche1. Verfahren zur therinomechanischen Behandlung einer hochfesten und hochleitenden Gu-Pe-Ti-Legierung mit einem Gehalt von 0,4 bis 1 % Pe sowie Ti, wobei die Legierung durch Lösungsglühen, Abschrecken und Anlassen ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet^ daß diese Legierung nach dem Abschrecken einer 75%igen Kaltverformung und nach dem Anlassen einer Kaltverformung von 60 bis 75 % unterwerfen wird.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet r daß die Legierung vor der Aushärtung einer -,"/armverformung von 50 bis 75 % unterworfen wird.Legierung bei 950 bis 1000 0C für 1 bis 3 h lösungsge-
- 3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieigiei
glüht wird. - 4. Verfahren nach Pankt 1, dadur ρ age ke r.n ζ о i ebne t г daß die Legie:wird.Legierung bei 450 bis 600 0C für 4 bis 6 h angelassen
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1967
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Also Published As
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