DE671973C

DE671973C - Verwendung von Kupferlegierungen fuer gegossene Matrizen

Info

Publication number: DE671973C
Application number: DEH147142D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Hessenbruch
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1936-04-01
Filing date: 1936-04-01
Publication date: 1939-02-18

Description

Verwendung von Kupferlegierungen für gegossene Matrizen Matrizen zur Herstellung von Bestecken oder ähnlichen Metallteilen, die ins Gesenk geschlagen werden können, spielen für diese Herstellungszweige eine ausschlaggebende Rolle. Ihre Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit beeinflussen den Preis der Bestecke maßgeblich. Normalerweise werden solche Matrizen aus Spezialstählen hergestellt. Dabei müssen die betreffenden Formen in der Kälte durch Bearbeiten mit Bohrern und Meißeln herausgearbeitet werden, die Stücke dann gehärtet und anschließend poliert werden. Matrizen dieser Art sind daher kostspielige Werkzeuge. In vielen Fällen, wo nur eine beschränkte Stückzahl eines bestimmten Gegenstandes ins Gesenk geschlagen werden soll, wird die Anfertigung einer Matrize für diesen Gegenstand untragbar. Dasselbe gilt zum Pressen von anderen Gegenständen, z. B. solchen aus Kunstharz.
In solchen Fällen hat man nun den Versuch gemacht, Matrizen zu gießen, selbst wenn diese Matrizen eine sehr komplizierte Oberfläche haben. Normaler Grauguß oder Kupferlegierungen, wie z. B. Phosphorbronze, sind für derartige Matrizen nicht zu gebrauchen, weil sie zu weich sind und andererseits eine genügend genaue Reproduktion der Oberfläche nicht gestatten. Man hat nun demgegenüber vergütbare Legierungen, z. B. Beryllium-Kupfer mit Z bis zo°/°Beryllium, angewandt, indem man die ganze Matrize aus einer Legierung von z. B. Kupfer mit 2,50/, Beryllium abgegossen und nachträglich z. B. durch Abschrecken von etwa 750° und Anlassen auf z50 bis q.000 vergütet hat. Obwohl es möglich ist, in diesen Matrizen ein Material zu erhalten, welches eine ausreichende Härte von etwa 3q.0 Brinell besitzt, haben diese Matrizen bisher den merklichen Nachteil gezeigt, daß sie leicht ausbrechen und glatte Flächen der Matrizen rauh und wellig werden.
Auf Grund eingehender Studien über die Gießfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Vergütung solcher gegossenen Legierungen für Matrizen der verschiedensten Art, z. B einschl. solcher zum Pressen von Kunstharzen, hat sich nun ergeben, daß man ein vorzügliches Material zur Herstellung dieser Matrizen erhält, wenn man der normalen Legierung aus Kupfer mit etwa 0,5 bis 3,50/, Beryllium die folgenden Bestandteile einzeln oder gegebenenfalls gemeinsam zusetzt: o,2 bis 50/0 Eisen, o,2 bis 2o0/" Nickel, o,2 bis z0°/0 Kobalt. Diese drei Elemente verhalten sich insofern ähnlich, als durch den Zusatz dieser Elemente nicht nur die bekannte Verschiebung der in fester Lösung aufgenommenen Menge Berylliums eintritt, sondern auch stabile Berylliumverbindungen mit diesen Zusätzen entstehen, die das Gefüge der Legierungen mit Rücksicht auf die an die Matrizen gestellten Anforderungen günstig beeinflussen.
Eine -ähnliche Wirkung läßt sich auch erzieh, len durch Zusätze von Silicium und Ti beide in Mengen von etwa 0,3 bis 5%.
Abb. i zeigt das Gefüge einer normal gegösj senen Beryllium-Kupfer-Legierung mit 2,5% Beryllium.
Abb.2 zeigt das Gefüge einer Legierung aus Kupfer mit 2;5% Beryllium und 5% Nickel. Man erkennt deutlich den grundsätzlichen Unterschied zwischen den beiden Gefügearten, ein Unterschied, der für den Widerstand gegen Verschleiß sowie die Zahl der aus solchen Gesenken herzustellenden Stücke entscheidend ist. In beiden Fällen ist die Härte ungefähr 34o bis 36o Brinell.
Legierungen aus Beryllium-Kupfer mit Zusatz von Eisen, Nickel, Kobalt, Silicium, Titan in den vorstehend angegebenen Mengen sind ihrer Zusammensetzung nach zum Teil bekannt. Aus früher gemachten Angaben über die mechanischen Eigenschaften der genannten Legierungen war jedoch nicht zu entnehmen, daß es gerade bei Zusatz von Eisen, Nickel, Kobalt, Silicium, Titan zu Beryllium-Kupfer-Legierungen gelingen würde, Matrizen herzustellen, bei denen die glatten Flächen auch nach einer großen Zahl von Prägungen noch nicht rauh und wellig werden und die viel weniger leicht zum sbrechen neigen als Matrizen, die aus früher j@erfür verwendeten Werkstoffen hergestellt Wurden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Kupferlegierungen, bestehend aus Beryllium o;5 bis 3,5%, einem oder mehreren der Metalle Eisen o,2 bis 5°/m Nickel o,2 bis 2o0/0, Kobalt o,2 bis zo0/m Rest Kupfer, zur Herstellung gegossener Matrizen.
2. Verwendung der Legierungen gemäß Anspruch i, die außerdem noch Silicium in Mengen von 0,3 bis 50/,) enthalten, für den im Anspruch i genannten Zweck.
3. Verwendung der Legierungen gemäß Anspruch z, die außerdem noch Titan in Mengen von 0,3 bis 5% enthalten, für den im Anspruch i genannten Zweck. Verwendung der Legierungen gemäß Anspruch i mit Zusätzen von Silicium und Titan in Mengen von je 0,3 bis 5% für den im Anspruch i genannten Zweck.