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Vergütbare Kupfer-Gusslegiernngen mit hohem Kupfergehalt und einem geringeren
Gehalt an Silizium, Nickel, Eisen und Zink.
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zwecke nicht geeignet.
Die erfindungsgemässen Legierungen werden durch das besondere Ausmass ihres Siliziumgehaltes sowie durch Zusatz von Eisen und Nickel für Guss geeignet gemacht. Die betreffenden Prozentsätze
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Legierungen zeigen eine Zugfestigkeit bis zu 45 i/mm und mehr. Wenn die Zusätze an Silizium, Eisen und Nickel sich nahe den unteren angeführten Grenzen halten, kann man die Legierungen noch walzen, pressen, strecken oder in ähnlicher Art bearbeiten.
Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemässen Legierungen lässt sich noch durch Zusatz anderer Metalle, wie Zinn, Mangan und Aluminium, erzielen. Diese Zusätze werden aber nur in kleineren Mengen gegeben, u. zw. stets unter 1%. Das Zinn insbesondere verbessert die Verteilung des Eisens in den Kupfersiliziumkristallen. Das Mangan erhöht etwas die Zähigkeit und verursacht eine mehr feinkörnige Struktur. Durch das Aluminium erhalten die gegossenen Stücke eine glatte Oberfläche.
Es ist aber nicht erforderlich, dass alle drei der letztgenannten Elemente sich gleichzeitig in der Legierung vorfinden ; auch durch Zusatz von nur ein oder zweien dieser Metalle lassen sieh giinstige Wirkungen erzielen.
Ausfiihrungsbeispiel :
Als Ausgangsmaterialien dienen :
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<tb> 50% <SEP> Nickeleisenlegierung <SEP> (Ferronickel),
<tb> 50% <SEP> Siliziumeisenlegierung <SEP> (Ferrosilizium),
<tb> 10% <SEP> Siliziumkupferlegierung,
<tb> 50% <SEP> Aluminiumeisenlegierung,
<tb> 25% <SEP> Mangankupferlegierung.
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Zur Herstellung von 100 der erfindungsgemässen Legierung bringt man 70'7 kg chemisch reines oder Elektrolytkupfer oder ähnliche Kupfersorte zusammen mit 20 kg Kupfersilizium in einen Tiegelofen ein. Sobald die Schmelze eine entsprechende Temperatur erreicht hat, fÜgt man 6 kg Ferronickel und 2 kg Ferrosilizium hinzu. Wenn die Charge schmelzflüssig geworden ist, setzt man eine kleine Menge, z. B. 300 g der Aluminiumeisenlegierung und 500 g der Mangankupferlegierung, hinzu. Der Schmelzprozess wird vorzugsweise unter einer Sehutzschichte von Holzkohle durchgeführt. Wenn der Tiegel vom
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lässt den Tiegelinhalt dann etwas abkühlen und giesst bei einer Temperatur von 1100-1200 C aus.
Eswurde des weiteren gefunden, dass dieselbe oder sogar eine noch grössere Zähigkeit erhalten wird, wenn die Legierung noch einen Zusatz von nicht mehr als 20% Zink erhält. Man kann in diesem Falle
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Ein Teil des erforderlichen Kupfers, beispielsweise in der Form von Abfallkupfer mit Zinn oder Zink verunreinigt, wird in den Tiegel mit einem Teil des notwendigen, so wenig als möglich Kohle enthaltenden Eisens eingebracht und hoch erhitzt, so dass eine einheitliche Mischung von Eisen und Kupfer eintritt. Man fügt dann den restlichen Anteil des Eisens in Form von 50% Ferrosilizium und Kupfersilizium, den restlichen Teil des Kupfers, hinzu.
Das ganze wird unter einer Holzkohlendecke geschmolzen und die entsprechenden Mengen Zink und Nickel in Form beispielsweise von gewalztem Neusilber im Moment der Verflüssigung des Gemisches hinzugefügt. Die erhaltene Legierung lässt sich mit Schneidewerkzeugen leicht bearbeiten.
Die Zähigkeit der erfindungsgemässen Legierungen kann durch eine Wärmebehandlung noch er-
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mit Wasser oder einer andern Flüssigkeit ab und erhitzt schliesslich neuerlich durch ein, zwei oder drei Stunden oder noch länger auf 350-360 C, bis nicht nur die Zähigkeit, sondern au. eh die Härte sich verbessert zeigt.
Diese als Vergütung bezeichnete Erscheinung zeigt sich in besonders hohem Masse, wenn die Legierung vor dem Vergiessen geringe Zusätze von metallischem Natrium erhalten hat.
An Stelle des Natriums können auch andere Alkalimetalle, wie Kalium und Lithium sowie die Erdalkalimetalle Barium, Strontium und Kalzium sowie Magnesium, verwendet werden.
Der Prozentsatz dieser Alkali-oder Erdalkalimetalle liegt zwischen 0'001 und 0-5%. Während
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Festigkeit bei einer Dehnung von 9% besitzt, steigert sich die Festigkeit durch die erwähnte Warmbehandlung auf ungefähr 55 kglme. Nach vorausgegangener Behandlung mit Natrium indessen erreicht die Festigkeit nach der Warmbehandlung etwa 60-65 cgr/mm2.