DE732565C

DE732565C - Kupferlegierung fuer die Herstellung von Feuerbuechsen und Stehbolzen

Info

Publication number: DE732565C
Application number: DEV36041D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Emil Lay
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1939-07-11
Filing date: 1939-07-11
Publication date: 1943-03-06

Description

Kupferlegierung für die Herstellung von Feuerbüchsen und Stehbolzen ach einem bekannten Vorschlag werden Kupferlegierungen mit einem Gehalt von o,o5 %o bis Io% Mangan, o,o5 bis 5%o Phosphor, Rest Kupfer einer Vergütungsbehandlung durch Abschrecken von 9oo bis Iooo° C und anschließendes Anlassen bei Temperaturen von 450°C unterworfen. Dadurch werden Legierungen von großer Härte erzielt, die nach dem bekannten Vorschlag besonders für elektrische Zwecke, vorzugsweise für die Herstellung von Widerstandselektroden, verwendet werden sollen.
Es wurde nun gefunden, daß diese bekannten Legierungen sich in ganz besonderem Maße auch für die Herstellung von Feuerbüchsen und Stehbolzen eignen, wenn sie o,3 bis 2%, Mangan, o,oI bis o,I °% Phosphor, Rest Kupfer enthalten. Schreckt man Legierungen dieser Zusammensetzung in der gleichen Weise wie nach obigem bekannten Vorschlag von höheren Temperaturen, z. L. 7oo bis 9oo vor der Kaltverformung ab und verwendet man Anlaßtemperaturen von 4oo° und darüber, beispielsweise von 6oo°, so können Festigkeits- und Dehnungswerte erzielt werden, die für die gedachte Verwendung für Feuerbüchsen und Stehbolzen besonders günstig sind.
Die nachfolgend wiedergegebenen Versuche mögen dies an einer Legierung der vorstehend wiedergegebenen Zusammensetzung näher verdeutlichen.
Eine Probe aus o.42% Mangan, o,o2% Phosphor, Rest Kupfer wurde an S min gepreßt, sodann bei etwa78o° abgesclhreckt und danach auf 6 mmn kalt gezogen. Der Draht zneigte hierauf folgende Werte:

Streckgrenze Festigkeit Dehnung Härte

kg/mm2 kg/mm2 % kg/mnnm2

36,.4 37,2

9,7 Zoo

Nach Anlassen der Probe bei 4oo° änderten sich die Werte wie folgt:

Anlaßzeit Streckgrenze Festigkeit Dehnung Härte

Stunden kg/mm2 kg nmrn2 % kg/mm2

3 34,o 38,o I5,o Io6

Io 33,5 39,I I5,8 IIo

A8 33,7 39,I I4,5 III

72 33,8 39,2 I5,5 II2

Diese Aufstellung zeigt, daß die Festigkeit, Dehnung und Härte nach dreistüindigem Alllassen bereits eine Steigerung erfahren haben.

Bei einem weiteren Verstuck wurde die an 6null gezogene Legierung nochmals hei 78o@ abgeschreckt und dann in demn abgeschreckten Zustand bei 4oo° angelassen. Hierbei ergaben sich folgende Werte:

Streckgrenze Festigkeit Dehnung Härte

kg/nmm2 kg/mm2 ° % kg /mm2

abgeschreckt bei 78o2 ........... 5,24 22,5 54,2 44

3 Stunden angelassen .......... 8,4 25,7 46,7 56

Io - - .......... Io,4 26,5 43 58

72 - - .......... Io,3 26,8 46,8 63

Aus den ermittelten Werten ergibt sich, daß während der Dauer des Anlassens die Streckgrenze auf das Doppelte ihres Anfangswertes gesteigert wurde, während die Härte eine etwa 50%ige Steigerung erfahren hat.

Um die Bedeutung des Abschreckens festzustellen, wurde imn Vergleich ztu den vorstehenden Versuchen die gleiche Legierung in einer Anzahl von Versuchen in bekannter Weise von 65o° langsam erkalten gelassen und dann kalt verformt und ausgehärtet. Bei dieser Behandlung verloren die Proben die Eigenschaft der Warmnaushärtbarkeit und der höheren AnlaElbestündigkeit Die nachfolgend aufgeführten Versuchsergebnisse lassen dies ohne weiteres erkennen:

Dehnung ß. H.

Streckgrenze Festigkeit

kg/mnnm2 kg/nmm2 % kg/mmnm2

etwa 5o% hart gezogen ......... 39,4 41,4 8,3 III

3 Stunden angelassen .......... z9,5 35,6 23,3 98

Io - - .......... 27,o 34,8 24,8 9o

48 - - .......... 2I,5 3o,9 27,2 73

72 - - .......... 2I,I 29,6 28,8 6o

96 - - . . . . . . . . . . 2o,5 28,9 31,2 6o,I

Wie sich aus der vorstellenden Aufstellung ergibt, ist das bekannte Abschrecken von höherer Temperatur auch bei der Verwendung der Legierungen für Feuerbüchsen und Stehholzen vor der Kaltverformnung bzw. Warmaushärtung wesentlich. Gleichzeitig konnte durch andere Vergleichsversuche festgestellt werden, daß auch der geringe Phosphorgehalt für den Verwendungszweck der Legierungen wesentlich ist. Eine Legierung mit 0,5% oMangan ohne Phosphor, die vorher von 78o C abgeschreckt und dann bei 4oo angelassen wurde, ergab beispielsweise folgende Werte:

Dehnung B3. H.

Streckgrenze Festigkeit

hkg/mm2n kg/mnm2 % kg/mm2

hart gezogen ................... 36,3 37,3 9,8 9I

3 Stunden angelassen .......... 14,3 26,o 35,0 71

10 - - .......... .1,8 23,5 48,2 1;;

Diese Aufstellung zeigt, daß bereits nach @o Stunden eine völlige Erweichung eingetreten war. Etwa bessere Festigkeitswerte konnten durch eine Erhöhung des Mangangehaltes erzielt werden. Entscheidend war bei dem letztaufgeführten Versuch jedoch das Fehlen des Phosphorgehaltes. In den meisten Fällen wird ein so geringer Phosphorgehalt genügen, wie er etwa mit üblichen Oxydationszusätzen bzw. einer geringen Höhe dieser Zusätze erreicht werden kann.

Den Legierungen können naturgemäß auch noch weitere Zusätze gegeben werden, die ihre Festigkeit, Aushärtbarkeit oder sonstigen Eigenschaften zu erhöhen geeignet sind. So können die Legierungen als Zusatz noch Silicium bis zu o, 5 %o, Nickel und Eisen bis I%, Zinn und Zink bis zu 3 % enthalten, durch die die Festigkeit und Aushärtbarkeit erhöht werden. Das Eisen kann dabei als natürliche Verunreinigung durch einen der Legierungsbestandteile in die Legierung gelangen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kupferlegierung für die Herstellung von Feuerbüchsen und Stehbolzen, gekennzeichnet durch die Verwendung von o,3 bis 2% Mangan, o,oI bis o, I °% Phosphor, Rest Kupfer.
2. Kupferlegierung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zusätzen von Silicium bis o,5o%, Nickel und Eisen bis I °%, Zinn und Zink bis 3%.
3. Verfahren zur Aushärtung von Kupferlegierungen nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen bei Temperaturen zwischen 7oo und 9ooo° abgeschreckt und anschließend bei Temperaturen zwischen 3oo und 6oo° angelassen werden. d.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen vor dem Abschrecken einer Verformungsbehandlung, z. B. durch Warmpressen oder Warmwalzen, und gegebenenfalls nach dem Abschrecken @emer Kaltverformung, z. B. durch Kaltziehen oder Kaltwalzen, unterworfen werden.
Verfahren nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen nach der Kaltverformung nochmals bei Temperaturen zwischen 700 und goo° abgeschreckt und anschließend zwischen 300 und 6oo° angelassen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßbehandlung mehrere Stunden, vorzugsweise mindestens io Stunden, durchgeführt wird.