BRPI0516067B1 - COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS - Google Patents

COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS Download PDF

Info

Publication number
BRPI0516067B1
BRPI0516067B1 BRPI0516067-7A BRPI0516067A BRPI0516067B1 BR PI0516067 B1 BRPI0516067 B1 BR PI0516067B1 BR PI0516067 A BRPI0516067 A BR PI0516067A BR PI0516067 B1 BRPI0516067 B1 BR PI0516067B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
alloy
boron
copper
weight
addition
Prior art date
Application number
BRPI0516067-7A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Heinz Strobl
Klaus Schwarm
Hermann Mayer
Ulrich Rexer
Klaus Marstaller
Norbert Gaag
Original Assignee
Diehl Metall Stiftung & Co Kg
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 Diehl Metall Stiftung & Co Kg filed Critical Diehl Metall Stiftung & Co Kg
Publication of BRPI0516067A publication Critical patent/BRPI0516067A/en
Publication of BRPI0516067B1 publication Critical patent/BRPI0516067B1/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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/10Alloys based on copper with silicon as the next major constituent

Abstract

A Cu-Zn-Si alloy includes, in % by weight, 70 to 80% of copper, 1 to 5% of silicon, to 0.5% of boron, up to 0.2% of phosphorus and/or up to 0.2% of arsenic, a remainder of zinc, plus inevitable impurities. Products using the alloy and processes for producing the alloy are also provided. The alloy is distinguished by an improved resistance to oxidation and by uniform mechanical properties.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGA DE COBRE/ZINCO/SILÍCIO, E SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO". A presente invenção se refere a uma liga de cobre-zinco-silício e ao uso e produção de uma liga de cobre-zinco-silício desse tipo.Report of the Invention Patent for "COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND THEIR PRODUCTION PROCESS". The present invention relates to a copper-zinc silicon alloy and to the use and production of such a copper-zinc silicon alloy.

Uma necessidade prioritária das ligas de cobre-zinco-silício é que elas sejam resistentes à dezincificação e sejam usináveis. Até aqui, bo- as propriedades de usinabilidade de ligas de latão desse tipo têm sido al- cançadas com a adição de chumbo, conforme descrito, por exemplo, na EP 1 045 041 A1. Recentemente, entretanto, foram desenvolvidas ligas de latão isentas de chumbo com boas propriedades de usinabilidade, conforme descrito, por exemplo na EP 1 038 981 A1 e na DE 103 08 778 B3. Tanto as ligas de Cu-Zn-Si isentas de chumbo quanto as que contêm chumbo têm uma tendência de serem oxidadas e formar uma camada de carepa a tem- peraturas entre 300Ό e 800Ό. Essa camada de carep a é apenas levemen- te aglutinada ao metal e pode facilmente ser retirada do mesmo, de forma que é então dispersa através dos equipamentos de produção, com o resul- tado de que esta camada tem um efeito contaminante destruidor. A limpeza dos equipamentos de produção é onerosa, tornando altos os custos de pro- dução. Uma outra desvantagem das ligas Cu-Zn-Si conhecidas é que as propriedades mecânicas do material mudam para peças de trabalho longas, uma vez que o material carece de homogeneidade.A priority need for copper-zinc silicon alloys is for them to be tenure resistant and machinable. Hitherto, good machinability properties of such brass alloys have been achieved with the addition of lead, as described, for example, in EP 1 045 041 A1. Recently, however, lead-free brass alloys with good machinability properties have been developed, as described, for example, in EP 1 038 981 A1 and DE 103 08 778 B3. Both lead-free Cu-Zn-Si and lead-containing alloys have a tendency to oxidize and form a scale of scale at temperatures between 300Ό and 800Ό. This layer of scale is only slightly bonded to the metal and can easily be removed from the metal so that it is then dispersed through the production equipment, with the result that this layer has a destructive contaminating effect. Cleaning production equipment is costly, making production costs high. Another disadvantage of known Cu-Zn-Si alloys is that the mechanical properties of the material change to long workpieces as the material lacks homogeneity.

Em vista desses fatos, a presente invenção é portanto baseada no problema do fornecimento de uma liga de cobre-zinco-silício que seja me- lhorada em termos de sua homogeneidade e, além disso, seja menos pro- pensa à formação de carepa, e forneça o uso e produção de uma liga de latão desse tipo. O primeiro objetivo, em relação à liga, é alcançado de acordo com a invenção por uma liga de cobre-zinco-silício compreendendo, em % em peso, 70 a 80% de cobre, 1 a 5% de silício, 0,0001 a 0,5% de boro, 0 a 0,2% de fósforo e/ou arsênico, o zinco remanescente mais as inevitáveis impurezas. O teor de cobre está entre 70 e 80%, uma vez que um teor de cobre de menos de 70% ou acima de 80% teria um efeito adverso nas pro- priedades de usinagem da liga. O mesmo se aplica se a concentração de silício sair da faixa indicada de 1% a 5%. A concentração de boro na liga está entre 0,0001 e 0,5%. Surpreendentemente, foi agora descoberto que a adição de boro dentro da faixa de concentração reivindicada por um lado reduz a formação de carepa e por outro lado melhora significativamente a aglutinação da carepa restante ao material. Além disso, é também surpreen- dente que a adição de boro melhore a homogeneidade da microestrutura e portanto evite flutuações nas propriedades mecânicas. O fósforo e o arsêni- co podem estar presentes cada um na liga em uma concentração de até 0,2%, e podem ser substituídos um pelo outro. O fósforo e o arsênico têm um efeito benéfico na formação da microestrutura lingotada inicial e nas pro- priedades de corrosão, e além disso melhoram as propriedades de fluxo do fundido e reduzem a susceptibilidade à fratura por corrosão por estresse. O principal componente remanescente da liga é zinco.In view of these facts, the present invention is therefore based on the problem of providing a copper-zinc silicon alloy that is improved in terms of its homogeneity and, moreover, less prone to scale formation, and provide the use and production of such a brass alloy. The first objective in relation to the alloy is achieved according to the invention by a copper-zinc silicon alloy comprising, by weight, 70 to 80% copper, 1 to 5% silicon, 0.0001 to 0.5% boron, 0 to 0.2% phosphorus and / or arsenic, the remaining zinc plus the inevitable impurities. The copper content is between 70 and 80%, since a copper content of less than 70% or above 80% would have an adverse effect on alloy machining properties. The same applies if the silicon concentration is outside the indicated range of 1% to 5%. The boron concentration in the alloy is between 0.0001 and 0.5%. Surprisingly, it has now been found that the addition of boron within the claimed concentration range on the one hand reduces scale formation and on the other hand significantly improves the agglutination of the remaining scale on the material. In addition, it is also surprising that the addition of boron improves the microstructure homogeneity and thus prevents fluctuations in mechanical properties. Phosphorus and arsenic may each be present in the alloy at a concentration of up to 0.2%, and may be substituted for each other. Phosphorus and arsenic have a beneficial effect on the initial ingot casting microstructure and corrosion properties, and further improve melt flow properties and reduce the susceptibility to stress corrosion fracture. The major remaining component of the alloy is zinc.

Em adição às vantagens listadas acima de evitar as camadas fa- cilmente destacáveis de carepa que aumentam os custos de produção e me- lhorar as propriedades mecânicas e, além disso, são fornecidas boas propri- edades de usinagem e propriedades de conformação em combinação com uma alta resistência à corrosão, a resistência à dezincificação e à fratura por corrosão por estresse são também particularmente pronunciadas na inven- ção. Os testes de dezincificação executados de acordo com a ISO 6509 dá profundidades de dezincificação de apenas até 26 pm. O segundo objetivo, em relação ao uso de uma liga de cobre- zinco-silício desse tipo, é alcançado por seu uso para componentes de en- genharia elétrica, para componentes de louças sanitárias, para recipientes para transporte ou armazenagem de líquidos ou gases, para componentes de carga torcidos, para componentes recicláveis, para componentes forjados a martelo mecânico, para produtos semi-acabados, para tiras, para folhas, para seções perfiladas, para chapas ou como uma liga fundida, laminada ou lingotada. A liga Cu-Zn-Si é usada para contatos, pinos ou elementos de segurança na engenharia elétrica, por exemplo como contatos estacionários ou contatos fixos, inclusive conexões de fixação e ligação ou contatos de ligação. A liga tem uma alta resistência à corrosão em relação ao meio lí- quido e gasoso. Além disso, é extremamente resistente à dezincificação e à fratura por corrosão por estresse. Conseqüentemente, a liga é particular- mente adequada para uso para recipientes para transporte ou armazenagem de líquidos ou gases, em particular para recipientes usados na refrigeração ou para tubos, conexões para água, extensões de válvulas, conectores de tubos e válvulas em louças sanitárias.In addition to the advantages listed above in avoiding the easily detachable scale layers that increase production costs and improve mechanical properties, good machining properties and forming properties are provided in combination with a High corrosion resistance, tensile strength and stress corrosion fracture resistance are also particularly pronounced in the invention. Tenification tests performed in accordance with ISO 6509 give tenification depths of only up to 26 pm. The second objective, in relation to the use of such a copper-zinc silicon alloy, is achieved by its use for electrical engineering components, for sanitary ware components, for containers for transporting or storing liquids or gases, for twisted loading components, for recyclable components, for mechanical hammer forged components, for semi-finished products, for strips, for sheets, for profiled sections, for sheets or as a cast, rolled or ingot alloy. Cu-Zn-Si alloy is used for contacts, pins or safety elements in electrical engineering, for example as stationary contacts or fixed contacts, including fixing and bonding connections or bonding contacts. The alloy has a high corrosion resistance to liquid and gaseous media. In addition, it is extremely resistant to decincification and stress corrosion fracture. Accordingly, the alloy is particularly suitable for use for containers for transporting or storing liquids or gases, in particular for containers used for refrigeration or for pipes, water fittings, valve extensions, pipe fittings and valves in sanitary ware.

As baixas taxas de corrosão também asseguram que a lixiviação de metal, isto é, a propriedade de perda dos constituintes de ligação através da ação de meio líquido ou gasoso, é inerentemente baixa. A esse respeito, o material é adequado para áreas de aplicação que requeiram baixas emis- sões de poluentes para proteger o ambiente. Portanto, a liga conforme a in- venção pode ser usada no campo de componentes recicláveis. A carência de susceptibilidade à fratura por corrosão por estres- se significa que a liga é recomendada para uso em conexões aparafusadas ou grampeadas nas quais por razões técnicas são armazenadas altas ener- gias elásticas. Portanto, a liga é particularmente adequada para todos os componentes que sejam submetidos a cargas de tensão e/ou de torção, em particular para porcas e parafusos. Após a conformação a frio, o material alcança altos valores para a prova de estresse. Conseqüentemente, maiores torques de aperto podem ser realizados em conexões aparafusadas que não devem ser deformados plasticamente. A razão do limite de elasticidade da liga Cu-Zn-Si é menor que no caso do latão livre de usinagem. Conexões aparafusadas que sejam apertadas apenas uma vez e no processo sejam deliberadamente prolongadas alcançam portanto forças de manutenção par- ticularmente altas.Low corrosion rates also ensure that metal leaching, that is, the property of loss of the binding constituents through the action of liquid or gaseous media, is inherently low. In this respect, the material is suitable for application areas requiring low pollutant emissions to protect the environment. Therefore, alloy according to invention can be used in the field of recyclable components. The lack of susceptibility to stress corrosion fracture means that the alloy is recommended for use in bolted or stapled connections in which high elastic energies are stored for technical reasons. Therefore, the alloy is particularly suitable for all components that are subjected to tension and / or torsion loads, in particular for nuts and bolts. After cold forming, the material achieves high stress proof values. Consequently, higher tightening torques can be realized on bolted connections that should not be deformed plastic. The ratio of the yield strength of Cu-Zn-Si alloy is lower than in the case of machining free brass. Bolted connections that are tightened only once and in the process are deliberately extended thus achieve particularly high maintenance forces.

Usos possíveis da liga de Cu-Zn-Si resultam em materiais de partida tanto na forma de tubo quanto na forma de tiras. A liga é também eminentemente adequada para tiras, folhas e chapas que possam ser fresa- das ou puncionadas, em particular para chaves, talhados, para propósitos decorativos ou para aplicações de tiras de terminais ("leadframe"). O terceiro objetivo relativo à produção de uma liga de cobre- zinco-silício desse tipo é alcançado pelo lingotamento contínuo convencional e laminação a quente a uma temperatura entre 600 e 760°C com a subse- qüente deformação, em particular laminação a frio, preferivelmente com a adição de etapas de recozimento e deformação. O objetivo relativo à produção de uma liga cobre-zinco-silício desse tipo é também alcançado pelo lingotamento contínuo convencional e por extrusão até 760°C, preferivelmente entre 650 e 680°C, seguido por res- friamento ao ar.Possible uses of Cu-Zn-Si alloy result in starting materials in both tube and strip form. The alloy is also eminently suitable for strips, sheets and plates that can be milled or punched, in particular for keys, cut out, for decorative purposes or for leadframe applications. The third objective concerning the production of such a copper-zinc silicon alloy is achieved by conventional continuous casting and hot rolling at a temperature between 600 and 760 ° C with subsequent deformation, in particular cold rolling, preferably with the addition of annealing and deformation steps. The objective concerning the production of such a copper-zinc silicon alloy is also achieved by conventional continuous casting and extrusion to 760 ° C, preferably between 650 and 680 ° C, followed by air cooling.

Em um refino vantajoso da liga Cu-Zn-Si, a liga compreende 75 a 77% de cobre, 2,8 a 4% de silício e 0,001 a 0,1% de boro, bem como 0,03 a 0,1% de fósforo e/ou arsênico, bem como zinco como elemento remanes- cente mais as inevitáveis impurezas.In an advantageous Cu-Zn-Si alloy refining, the alloy comprises 75 to 77% copper, 2.8 to 4% silicon and 0.001 to 0.1% boron as well as 0.03 to 0.1%. phosphorus and / or arsenic, as well as zinc as the remaining element plus the inevitable impurities.

Em uma alternativa preferida, a liga cobre-zinco-silício compre- ende pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo con- sistindo em 0,01 a 2,5% de chumbo, 0,01 a 2% de estanho, 0,01 a 0,3% de ferro, 0,01 a 0,3% de cobalto, 0,01 a 0,3% de níquel e 0,01 a 0,3% de man- ganês. A adição de chumbo tem uma influência positiva nas propriedades de usinagem. A liga nesse caso compreende vantajosamente pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em 0,01 a 0,1% de chumbo, 0,01 a 0,2% de estanho, 0,01 a 0,1% de ferro, 0,01 a 0,1% de cobalto, 0,01 a 0,1% de níquel e 0,01 a 0,1% de manganês.In a preferred alternative, the copper-zinc silicon alloy comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of 0.01 to 2.5% lead, 0.01 to 2% by weight. tin, 0.01 to 0.3% iron, 0.01 to 0.3% cobalt, 0.01 to 0.3% nickel and 0.01 to 0.3% manganese. The addition of lead has a positive influence on machining properties. The alloy in this case advantageously comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of 0.01 to 0.1% lead, 0.01 to 0.2% tin, 0.01 to 0.1%. % iron, 0.01 to 0.1% cobalt, 0.01 to 0.1% nickel and 0.01 to 0.1% manganese.

Em um refino preferido, a liga Cu-Zn-Si em adição compreende pelo menos um elemento, em % em peso, dentre até 0,5% de prata, até 0,5% de alumínio, até 0,5% de magnésio, até 0,5% de antimônio, até 0,5% de titânio e até 0,5% de zircônio, e preferivelmente selecionado do grupo consistindo em 0,01 a 0,1% de prata, 0,01 a 0,1% de alumínio, 0,01 a 0,1% de magnésio, 0,01 a 0,1% de antimônio, 0,01 a 0,1% de titânio e 0,01 a 0,1% de zircônio.In a preferred refining, Cu-Zn-Si alloy in addition comprises at least one element by weight, from up to 0.5% silver, to 0.5% aluminum, to 0.5% magnesium, up to 0.5% antimony, up to 0.5% titanium and up to 0.5% zirconium, and preferably selected from the group consisting of 0.01 to 0.1% silver, 0.01 to 0.1% aluminum, 0.01 to 0.1% magnesium, 0.01 to 0.1% antimony, 0.01 to 0.1% titanium and 0.01 to 0.1% zirconium.

Em uma alternativa vantajosa, a liga Cu-Zn-Si em adição com- preende pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em até 0,3% de cádmio, até 0,3% de cromo, até 0,3% de selê- nio, até 0,3% de telúrio e até 0,3% de bismuto, preferivelmente selecionado do grupo consistindo em 0,01-0,3% de cádmio, 0,01-0,3% de cromo, 0,01- 0,3% de selênio, 0,01-0,3% de telúrio e 0,01-0,3% de bismuto.In an advantageous alternative, the Cu-Zn-Si alloy in addition comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of up to 0.3% cadmium, up to 0.3% chrome, up to 0%. Selenium, up to 0.3% tellurium and up to 0.3% bismuth, preferably selected from the group consisting of 0.01-0.3% cadmium, 0.01-0.3% chromium, 0.01-0.3% selenium, 0.01-0.3% tellurium and 0.01-0.3% bismuth.

Uma modalidade exemplar é explicada em mais detalhes com referência ao desenho e com referência à descrição a seguir.An exemplary embodiment is explained in more detail with reference to the drawing and with reference to the following description.

Nos desenhos: a Figura 1 - mostra a formação de uma camada de carepa após o recozimento por 2 h a 600°C em uma liga CuZn21Si3P sem adição de bo- ro (a), uma liga CuZn21Si3P contendo 0,0004% de boro (b), e uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro (c), e a Figura 2 - mostra a formação da microestrutura lingotada de uma liga CuZn21Si3P sem a adição de boro (a), uma liga CuZn21Si3P com 0,0004% de boro (b), e de uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro (c).In the drawings: Figure 1 - shows the formation of a scale of scale after annealing for 2 h at 600 ° C in a CuZn21Si3P alloy without addition of boron (a), a CuZn21Si3P alloy containing 0.0004% boron (b ), and a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron (c), and Figure 2 - shows the formation of the ingot microstructure of a CuZn21Si3P alloy without the addition of boron (a), a 0.0004% boron CuZn21Si3P alloy ( b), and a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron (c).

As ligas CuZn21Si3P, nas quais a modalidade exemplar é base- ada, têm variações nas concentrações dos componentes, com o cobre so- mando entre 75,8 e 76,1%, o silício somando entre 3,2 e 3,4% e o fósforo somando entre 0,07 e 0,1 %, juntamente com o zinco como o elemento re- manescente mais as inevitáveis impurezas. Os exemplos de liga têm diferen- tes teores de boro, de 0%, 0,004% e 0,009%. As ligas são produzidas por lingotamento contínuo seguido pela extrusão a temperaturas abaixo de 760°C, preferivelmente entre 650 e 680°C, seguido de resfriamento rápido.CuZn21Si3P alloys, on which the exemplary modality is based, have variations in component concentrations, with copper totaling between 75.8 and 76.1%, silicon totaling between 3.2 and 3.4% and phosphorus totaling between 0.07 and 0.1%, together with zinc as the remaining element plus the inevitable impurities. Alloy examples have different boron contents of 0%, 0.004% and 0.009%. The alloys are produced by continuous casting followed by extrusion at temperatures below 760 ° C, preferably between 650 and 680 ° C, followed by rapid cooling.

Todas as ligas têm excelente resistência à dezincificação. Um teste de dezincificação executado de acordo com a ISO 6509 revela profun- didades de dezincificação de apenas menos de 26 pm.All alloys have excellent tensile strength. A decoding test performed in accordance with ISO 6509 reveals decoding depths of just under 26 pm.

Se as ligas CuZn21Si3P são expostas a temperaturas de 300- 800°C, por exemplo durante o trabalho a quente, a carepa é formada, e essa carepa pode tornar-se facilmente descolada e contamina os equipamentos de produção. Uma superfície extensivamente com carepa de uma liga CuZn21Si3P isenta de boro é ilustrada na Figura 1a. A superfície do espé- cime parece predominantemente acinzentada na Figura 1a. Essa cor cinza revela a superfície com escala da liga CuZn21Si3P. Apenas uns poucos pontos de brilho individual sem qualquer distribuição regular são visíveis na superfície da liga. Em contraste, a liga CuZn21Si3P com um teor de boro de 0,0004% na Figura 1b tem um número muito maior de pontos brancos na superfície da liga que a liga isenta de boro. Esses pontos brancos represen- tam regiões de brilho metálico da liga. Essas regiões de brilho metálico, isto é, regiões sem qualquer carepa, são distribuídas uniformemente pela super- fície da liga. A proporção da superfície na qual a carepa foi formada é consi- deravelmente reduzida e a carepa remanescente é mais firmemente aderida ao metal que no caso da liga isenta de boro. A Figura 1c ilustra uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro. Essa figura mostra claramente que o número de superfícies metálicas brilhantes, isto é, de pontos brancos, também aumentou. Em algumas áreas, há regiões contínuas relativamente grandes de material metálico brilhante, e a figura também revela uma distri- buição muito regular na superfície da liga. A proporção da superfície na qual foi formada a carepa também diminuiu, e a carepa remanescente é agrega- da seguramente ao metal. Portanto descobriu-se surpreendentemente que baixas concentrações de boro de 0,0001 - 0,5% restringem a formação de carepa nas ligas Cu-Zn-Si e ao mesmo tempo aumentam consideravelmente a aglutinação da carepa ao metal, com o resultado de que uma contamina- ção indesejável dos equipamentos de produção é evitada.If CuZn21Si3P alloys are exposed to temperatures of 300-800 ° C, for example during hot work, the scale is formed, and this scale can easily become detached and contaminates production equipment. An extensively scaled surface of a boron-free CuZn21Si3P alloy is illustrated in Figure 1a. The surface of the specimen appears predominantly grayish in Figure 1a. This gray color reveals the CuZn21Si3P alloy scale surface. Only a few points of individual brightness without any regular distribution are visible on the alloy surface. In contrast, CuZn21Si3P alloy with a 0.0004% boron content in Figure 1b has a much larger number of white dots on the alloy surface than boron-free alloy. These white dots represent regions of metallic alloy shine. These regions of metallic luster, that is, regions without any scale, are evenly distributed over the alloy surface. The proportion of the surface on which the scale has been formed is considerably reduced and the remaining scale is more firmly adhered to the metal than in the case of the boron-free alloy. Figure 1c illustrates a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron. This figure clearly shows that the number of shiny metallic surfaces, ie white dots, has also increased. In some areas there are relatively large continuous regions of shiny metallic material, and the figure also reveals a very even distribution on the alloy surface. The proportion of the surface on which the scale was formed has also decreased, and the remaining scale is safely attached to the metal. Therefore it was surprisingly found that low boron concentrations of 0.0001 - 0.5% restrict the scale formation in Cu-Zn-Si alloys and at the same time considerably increase the agglutination of the scale to the metal, with the result that a Unwanted contamination of production equipment is avoided.

Um resultado similar foi também descoberto para ligas Cu-Zn-Si- P com diferentes teores de chumbo, tais como, por exemplo, 0,01 %, 0,05%, 0,1% ou 2,5%.A similar result was also found for Cu-Zn-SiP alloys with different lead contents, such as, for example, 0.01%, 0.05%, 0.1% or 2.5%.

Em adição à redução da susceptibilidade à formação de carepa das ligas Cu-Zn-Si, o boro tem também um efeito positivo nas propriedades mecânicas, uma vez que o boro torna a microestrutura da liga mais homo- gênea. Essa mudança na microestrutura da liga está ilustrada na Figura 2 como uma função das concentrações de boro. Enquanto uma liga CuZn21Si3P sem adição de boro tem uma microestrutura bruta, não- homogênea, (Figura 2a), uma liga CuZn21Si3P contendo 0,0004% de boro tem uma microestrutura significativamente mais homogênea que já tem ta- manhos de grão muito uniformes (Figura 2b). Um outro aumento no teor de boro para 0,009% resulta em uma liga CuZn21Si3P ainda mais uniforme de homogeneidade ainda maior, na qual os grãos da microestrutura não podem mais ser vistos a olho nu (Figura 2c).In addition to the reduced susceptibility to scale formation of Cu-Zn-Si alloys, boron also has a positive effect on mechanical properties as boron makes the alloy microstructure more homogeneous. This change in the alloy microstructure is illustrated in Figure 2 as a function of boron concentrations. While a non-boron CuZn21Si3P alloy has a crude, non-homogeneous microstructure (Figure 2a), a 0.0004% boron CuZn21Si3P alloy has a significantly more homogeneous microstructure that already has very uniform grain sizes (Figure 2a). 2b). Another increase in the boron content to 0.009% results in an even more uniform CuZn21Si3P alloy of even greater homogeneity in which the microstructure grains can no longer be seen with the naked eye (Figure 2c).

Em adição às mudanças óticas para a microestrutura, a adição de boro também tem efeitos benéficos nas propriedades mecânicas. Isto é particularmente aparente em varas que tenham sido extrudadas a partir de ligas Cu-Zn-Si. Para determinar as propriedades mecânicas, foram tomadas amostras no início e no fim de tais varas. O limite de resistência à tração de uma vara feita de uma liga CuZn21Si3P sem a adição de boro difere em mais de 60 N/mm2 no início da vara se comparado com o fim da vara. Uma liga correspondente com um teor de boro de 0,0004%, em contraste, tem uma diferença de limite de resistência à tração de apenas menos de 40 N/mm2 entre o início e o fim da vara. Se for adicionado 0,009% de boro a uma liga CuZn21Si3P, a diferença no limite de resistência à tração entre o início e o fim da vara é de menos de 5 N/mm2.In addition to optical changes to the microstructure, the addition of boron also has beneficial effects on mechanical properties. This is particularly apparent on rods that have been extruded from Cu-Zn-Si alloys. To determine mechanical properties, samples were taken at the beginning and end of such rods. The tensile strength limit of a rod made of CuZn21Si3P alloy without the addition of boron differs by more than 60 N / mm2 at the beginning of the rod compared to the end of the rod. A corresponding alloy with a 0.0004% boron content, in contrast, has a tensile strength limit difference of only less than 40 N / mm2 between the start and end of the rod. If 0.009% boron is added to a CuZn21Si3P alloy, the difference in tensile strength between the start and the end of the rod is less than 5 N / mm2.

Portanto, o material tem propriedades mecânicas idênticas por toda a sua extensão. Conseqüentemente, uma resistência uniforme é alcan- çada sobre todo o comprimento extrudado. A razão para isso é a ação de refinamento de grão do boro. A tabela mostra a relação entre o teor de boro de uma liga Cu- Zn-Si e a homogeneidade crescente da microestrutura da liga ou as diferen- ças decrescentes na resistência dentro das peças de trabalho extrudadas.Therefore, the material has identical mechanical properties throughout its length. Consequently, a uniform strength is achieved over the entire extruded length. The reason for this is the action of boron grain refinement. The table shows the relationship between the boron content of a Cu-Zn-Si alloy and the increasing homogeneity of the alloy microstructure or decreasing strength differences within the extruded workpieces.

Claims (7)

1. Liga Cu-Zn-Si, caracterizada pelo fato de que compreende, em % em peso: 70 a 80% de cobre, 1 a 5% de silício, 0,0001 a 0,5% de boro, e 0 a 0,2% de fósforo e/ou arsênico, o restante sendo zinco mais as inevitáveis impurezas.1. Cu-Zn-Si alloy, characterized in that it comprises by weight%: 70 to 80% copper, 1 to 5% silicon, 0,0001 to 0,5% boron, and 0 to 0 , 2% phosphorus and / or arsenic, the remainder being zinc plus the inevitable impurities. 2. Liga Cu-Zn-Si, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em % em peso: 75 a 77% de cobre, 2,8 a 4% de silício, 0,0001 a 0,01% de boro, e 0,03 a 0,1% de fósforo e/ou arsênico.Cu-Zn-Si alloy according to claim 1, characterized in that it comprises by weight%: 75 to 77% copper, 2.8 to 4% silicon, 0.0001 to 0, 01% boron, and 0.03 to 0.1% phosphorus and / or arsenic. 3. Liga Cu-Zn-Si, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte- rizada pelo fato de que compreende, em adição, pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em: 0,01 a 2,5% de chumbo, 0,01 a 2% de estanho, 0,01 a 0,3% de ferro, 0,01 a 0,3% de cobalto, e 0,01 a 0,3% de manganês.Cu-Zn-Si alloy according to Claim 1 or 2, characterized in that it comprises, in addition, at least one element by weight% selected from the group consisting of: 0,01 to 2.5% lead, 0.01 to 2% tin, 0.01 to 0.3% iron, 0.01 to 0.3% cobalt, and 0.01 to 0.3% manganese. 4. Liga Cu-Zn-Si, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende, em adição, pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em: 0,01 a 0,1% de chumbo, 0,01 a 0,2% de estanho, 0,01 a 0,1% de ferro, 0,01 a 0,1% de cobalto, e 0,01 a 0,1% de manganês.Cu-Zn-Si alloy according to claim 3, characterized in that it comprises, in addition, at least one element, by weight%, selected from the group consisting of: 0.01 to 0.1% lead, 0.01 to 0.2% tin, 0.01 to 0.1% iron, 0.01 to 0.1% cobalt, and 0.01 to 0.1% manganese. 5. Liga Cu-Zn-Si, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizada pelo fato de que compreende, em adição, pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em: até 0,5% de prata, até 0,5% de alumínio, até 0,5% de magnésio, até 0,5% de antimônio, até 0,5% de titânio, e até 0,5% de zircônio, preferivelmente do grupo consistindo em: 0,01 a 0,1% de prata, 0,01 a 0,1% de alumínio, 0,01 a 0,1% de magnésio, 0,01 a 0,1% de antimônio, 0,01 a 0,1% de titânio, e 0,01 a 0,1% de zircônio.Cu-Zn-Si alloy according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that it comprises, in addition, at least one element by weight% selected from the group consisting of: up to 0 , 5% silver, up to 0.5% aluminum, up to 0.5% magnesium, up to 0.5% antimony, up to 0.5% titanium, and up to 0.5% zirconium, preferably from the group consisting of: 0.01 to 0.1% silver, 0.01 to 0.1% aluminum, 0.01 to 0.1% magnesium, 0.01 to 0.1% antimony, 0.01 0.1% titanium, and 0.01 to 0.1% zirconium. 6. Liga Cu-Zn-Si, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizada pelo fato de que compreende, em adição, pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em: até 0,3% de cádmio, até 0,3% de cromo, até 0,3% de selênio, até 0,3% de telúrio, e até 0,3% de bismuto, preferivelmente do grupo consistindo em: 0,01 a 0,3% de cádmio, 0,01 a 0,3% de cromo, 0,01 a 0,3% de selênio, 0,01 a 0,3% de telúrio, e 0,01 a 0,3% de bismuto.Cu-Zn-Si alloy according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that it comprises, in addition, at least one element by weight% selected from the group consisting of: up to 0 Cadmium, up to 0.3% chromium, up to 0.3% selenium, up to 0.3% tellurium, and up to 0.3% bismuth, preferably from the group consisting of: 0.01 to 0 Cadmium, 0.01 to 0.3% chromium, 0.01 to 0.3% selenium, 0.01 to 0.3% tellurium, and 0.01 to 0.3% bismuth . 7. Processo para produção de uma liga Cu-Zn-Si, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de ser pelo lingotamento contínuo convencional e pela extrusão a uma temperatura de até 76013, preferivelmente, entre 65013 e 68013, seguid o de resfriamento ao ar.Process for producing a Cu-Zn-Si alloy as defined in any one of claims 1 to 6, characterized in that it is by conventional continuous casting and extrusion at a temperature of up to 76013, preferably between 65013 and 68013. followed by air cooling.
BRPI0516067-7A 2004-10-11 2005-05-13 COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS BRPI0516067B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004049468 2004-10-11
DE102004049468.1 2004-10-11
PCT/EP2005/005238 WO2006039951A1 (en) 2004-10-11 2005-05-13 Copper/zinc/silicon alloy, use and production thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0516067A BRPI0516067A (en) 2008-08-19
BRPI0516067B1 true BRPI0516067B1 (en) 2014-10-14

Family

ID=34969314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0516067-7A BRPI0516067B1 (en) 2004-10-11 2005-05-13 COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS

Country Status (15)

Country Link
US (2) US20060078458A1 (en)
EP (1) EP1812612B1 (en)
JP (1) JP5148279B2 (en)
KR (1) KR101010906B1 (en)
CN (1) CN100510132C (en)
AT (1) ATE466965T1 (en)
BR (1) BRPI0516067B1 (en)
CA (1) CA2582972C (en)
DE (1) DE502005009545D1 (en)
ES (1) ES2343532T3 (en)
MY (1) MY145376A (en)
PL (1) PL1812612T3 (en)
PT (1) PT1812612E (en)
TW (1) TWI369405B (en)
WO (1) WO2006039951A1 (en)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842131B2 (en) * 2006-01-30 2010-11-30 Kronos International Inc High opacity TiO2 pigment and production method
CA2683611A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-16 Usv Limited Novel stable pharmaceutical compositions of clopidogrel bisulfate and process of preparation thereof
CN101440444B (en) * 2008-12-02 2010-05-12 路达(厦门)工业有限公司 Leadless free-cutting high-zinc silicon brass alloy and manufacturing method thereof
US20100226815A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Lazarus Norman M Lead-Free Brass Alloy
US20100303667A1 (en) * 2009-03-09 2010-12-02 Lazarus Norman M Novel lead-free brass alloy
WO2010140915A1 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Kostln Sergei Alekseevich Method for producing a precipitation-hardened lean copper-based alloy, and method for producing a metal product therefrom
TWI387656B (en) * 2009-07-06 2013-03-01 Modern Islands Co Ltd Preparation of Low Lead Brass Alloy and Its
US20110081272A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-07 Modern Islands Co., Ltd. Low-lead copper alloy
US20110081271A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-07 Modern Islands Co., Ltd. Low-lead copper alloy
WO2011066581A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 Moen Incorporated Copper corrosion resistant, machinable brass alloy
US20110142715A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Globe Union Industrial Corporation Brass alloy
TWI398532B (en) * 2010-01-22 2013-06-11 Modern Islands Co Ltd Lead-free brass alloy
US9217191B2 (en) 2010-09-10 2015-12-22 Raufoss Water & Gas As Brass alloy comprising silicon and arsenic and a method of manufacturing thereof
CN102816946B (en) * 2011-06-09 2016-06-22 浙江万得凯铜业有限公司 A kind of processing technology of copper rod
CN102230107A (en) * 2011-06-28 2011-11-02 安徽精诚铜业股份有限公司 Diamagnetic clothing brass band and manufacturing process thereof
KR101340487B1 (en) * 2011-09-30 2013-12-12 주식회사 풍산 Leadless Free Cutting Copper Alloy and Process of Production Same
KR101420619B1 (en) 2012-09-14 2014-08-13 노인국 Lead-free brass alloy and thereof manufacturing method
KR101483542B1 (en) 2012-09-14 2015-01-16 노인국 Silicon brass alloy and thereof manufacturing method
CN103114220B (en) * 2013-02-01 2015-01-21 路达(厦门)工业有限公司 Excellent-thermoformability lead-free free-cutting corrosion-resistant brass alloy
DE102013012288A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 Wieland-Werke Ag Grain-refined copper casting alloy
CN103484717A (en) * 2013-09-29 2014-01-01 苏州市凯业金属制品有限公司 Brass alloy metal pipe
CN103773993B (en) * 2014-01-10 2016-01-20 滁州学院 A kind of zinc electroplating bath cupronickel alloy material and preparation method thereof
CN104878243A (en) * 2015-06-25 2015-09-02 潘应生 Copper aluminum alloy and preparation method thereof
CN104878242A (en) * 2015-06-25 2015-09-02 潘应生 Copper aluminum alloy and preparation method thereof
US9868129B2 (en) 2015-08-24 2018-01-16 John B. Hayden Air cleaning fountain
US10329180B2 (en) 2015-08-24 2019-06-25 John B. Hayden Air cleaning fountain
US10143956B2 (en) * 2015-08-24 2018-12-04 John B. Hayden Air cleaning fountain
CN105331846A (en) * 2015-12-02 2016-02-17 芜湖楚江合金铜材有限公司 Efficient and high-yield short flow special-shape copper alloy wire and processing process thereof
MX2019001825A (en) 2016-08-15 2019-06-06 Mitsubishi Shindo Kk Free-cutting copper alloy, and method for producing free-cutting copper alloy.
US11155909B2 (en) 2017-08-15 2021-10-26 Mitsubishi Materials Corporation High-strength free-cutting copper alloy and method for producing high-strength free-cutting copper alloy
CN110241327B (en) * 2019-06-25 2020-10-20 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 Ti-tin-containing bronze rod and preparation processing and heat treatment process method thereof
US11427891B2 (en) * 2019-07-24 2022-08-30 Nibco Inc. Low silicon copper alloy piping components and articles

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5696041A (en) * 1979-12-28 1981-08-03 Seiko Epson Corp Exterior decorative part material
US4826736A (en) * 1985-06-14 1989-05-02 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Clad sheets
KR900006105B1 (en) * 1987-06-13 1990-08-22 풍산금속 공업주식회사 Cu-alloy and method for cu-alloy sheet
JPH02166245A (en) * 1988-12-20 1990-06-26 Kobe Steel Ltd High conductivity heat-resistant copper alloy capable of atmospheric melting
JPH04224645A (en) * 1990-12-26 1992-08-13 Nikko Kyodo Co Ltd Copper alloy for electronic parts
CN1058531C (en) * 1997-05-08 2000-11-15 华南理工大学 Beta brass shape-memory alloy and preparation method
JPH111736A (en) * 1997-06-09 1999-01-06 Chuetsu Gokin Chuko Kk Brass alloy material for heating device
SE511680C2 (en) * 1998-03-06 1999-11-08 Tour & Andersson Hydronics Ab Brass alloy with zinc leaching resistance, suitable for hot pressing
JPH11293366A (en) * 1998-04-09 1999-10-26 Furukawa Electric Co Ltd:The Material for piezoelectric vibrator case and piezoelectric vibrator case using the material
JP3917304B2 (en) * 1998-10-09 2007-05-23 三宝伸銅工業株式会社 Free-cutting copper alloy
US8506730B2 (en) * 1998-10-09 2013-08-13 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. Copper/zinc alloys having low levels of lead and good machinability
US6413330B1 (en) * 1998-10-12 2002-07-02 Sambo Copper Alloy Co., Ltd. Lead-free free-cutting copper alloys
JP3734372B2 (en) * 1998-10-12 2006-01-11 三宝伸銅工業株式会社 Lead-free free-cutting copper alloy
JP3898619B2 (en) * 2002-10-15 2007-03-28 大同メタル工業株式会社 Copper-based alloy for sliding
DE10308778B3 (en) * 2003-02-28 2004-08-12 Wieland-Werke Ag Lead-free brass with superior notch impact resistance, used in widely ranging applications to replace conventional brasses, has specified composition
JP4296344B2 (en) * 2003-03-24 2009-07-15 Dowaメタルテック株式会社 Copper alloy material
DE602005023737D1 (en) * 2004-08-10 2010-11-04 Mitsubishi Shindo Kk CASTLE BASE ALLOY WITH REFINED CRYSTAL GRAINS

Also Published As

Publication number Publication date
PL1812612T3 (en) 2010-10-29
BRPI0516067A (en) 2008-08-19
PT1812612E (en) 2010-06-28
CA2582972C (en) 2014-02-04
CA2582972A1 (en) 2006-04-20
MY145376A (en) 2012-01-31
EP1812612B1 (en) 2010-05-05
WO2006039951A1 (en) 2006-04-20
US20090280026A1 (en) 2009-11-12
CN101023191A (en) 2007-08-22
ATE466965T1 (en) 2010-05-15
DE502005009545D1 (en) 2010-06-17
JP5148279B2 (en) 2013-02-20
JP2008516081A (en) 2008-05-15
US20060078458A1 (en) 2006-04-13
EP1812612A1 (en) 2007-08-01
ES2343532T3 (en) 2010-08-03
CN100510132C (en) 2009-07-08
TWI369405B (en) 2012-08-01
KR20070060100A (en) 2007-06-12
KR101010906B1 (en) 2011-01-25
TW200611985A (en) 2006-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0516067B1 (en) COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS
EP1287175A1 (en) Corrosion resistant aluminium alloy
KR102055534B1 (en) High strength free cutting copper alloy, and manufacturing method of high strength free cutting copper alloy
PL185567B1 (en) Corrosion resistant ductile aluminium alloy, product made of such alloy and method of making such product
BRPI0617699A2 (en) al-cu-mg alloy suitable for aerospace application
US4678637A (en) Copper-chromium-titanium-silicon alloy and application thereof
JP4933891B2 (en) Weldable forging aluminum alloy with excellent stress corrosion cracking resistance and forged products using the same
Azizan et al. Effect of adding Ag on tensile and microstructure properties of zinc alloy
US5164157A (en) Copper based alloy
WO2019035224A1 (en) Free-cutting copper alloy and method for producing free-cutting copper alloy
IE41631B1 (en) Aluminium alloys
JPS59159957A (en) High-strength cu alloy with superior resistance to corrosion due to sea water and superior hot workability
JP4933890B2 (en) Weldable forging aluminum alloy with excellent stress corrosion cracking resistance and forged products using the same
DE102005024037A1 (en) Copper-based alloy used e.g. in the production of electro-technical components contains copper, silicon, boron and phosphorus and/or arsenic and a balance of zinc
BR102022011081A2 (en) BRASS ALLOY
JPS59100245A (en) Copper alloy with superior corrosion resistance
Baek et al. A Study on Fatigue Properties of Sc and Zr Added Al Alloy
Hiers Lead as a Material for Chemical Equipment.
DE202004020395U1 (en) Copper-based alloy used e.g. in the production of electro-technical components contains copper, silicon, boron and phosphorus and/or arsenic and a balance of zinc
Bassett Discussion-" Wrought Copper Base Alloys"
MXPA00003275A (en) Corrosion resistant and drawable aluminum alloy, article thereof and processof making article
PL203176B1 (en) Aluminium bronze
JPS60121246A (en) Shape memory cu-zn-al alloy

Legal Events

Date Code Title Description
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 13/05/2005, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.