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Kadmiumhaltige Lagermetalle des ternären Systems Zinn-Antimon-Blei.
In den letzten Jahren sind Lagermetalle in den Handel gekommen, die dem ternären System Zinn-Antimon-Blei angehören und bei einem Zinngehalt von 10-55% den zinnreichen Legierungen mit einem Gehalt von 70% Zinn und darüber gleichwertig sind. Diese Legierungen sind mit einem Zusatz von Kadmium gehärtet und enthalten in der Regel einen kleinen Prozentsatz Kupfer, der die Entmischung der Legierungsbestandteile beim AbkÜhlen der Schmelze verhüten soll. Mit steigendem Kupferzusatz erhöht sieh der Schmelzpunkt dieser Legierung, so dass bei der zum Schmelzen erfoideilichen Temperatur eine Oxydation von Zinn und Kupfer eintreten kann. Der Lagerguss ist dann mit Sr. und CuO durch- setzt. Diese Verbindungen sind glashart und zerkratzen die Welle ; sie sind die hauptsächlichsten Ursachen des Heisslaufens.
Ferner werden die Legierungen mit steigendem Kadmiumzusatz grobkörniger, so dass die härtende Wirkung des Kadmiums mit einer unerwünschten Beeinflussung der sonstigen Festisskeits- eigenschaften verbunden ist, indem diese Eigenschaften ungleichmässig werden.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden nun kadmiumhaltige Lagermetalle des ternären Systems Zinn-Antimon-Blei mit einem Gehalt von 10-55% Zinn, 10-30% Antimon, 0-5--7% Kupfer.
0-2-3% Kadmium und im übrigen von Blei, bei welchen das Kupfer ganz oder teilweise durch Nickel ersetzt ist.
Es hat sich gezeigt, dass durch den Zusatz von Nickel zu diesen Legierungen, unter entsprechender Verminderung des Kupfergehaltes, der Schmelzpunkt der Legierungen erniedrigt wird, so dass eine Oxydation beim Schmelzvorgang sicher vermieden werden kann. Vor allem aber wurde festgestellt. dass die Wärmehärtungskurve dieser Legierungen, das ist jene Kurve, welche die Härte der Legierungen bei zunehmender Temperatur angibt, günstiger verläuft als bei Legierungen derselben Art, die kein Nickel enthalten. Die Abnahme der Härte bei zunehmender Temperatur ist nämlich bei den Nickel enthaltenden
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Die nicklhaltigen Lagermetalle können auch mit Arsen legiert werden.
Dieser Zusatz trägt zur Verhinderung der Oxydation bei, indem die sich bildenden Arsenverbindungen bei der Schmelztemperatur einen so hohen Dampfdruck besitzen, dass der Luftzutritt zum Schmelzfluss verhindert und die Oxydation
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und homogener werden.
Als besonders geeignet hat sieh eine Legierung von folgender Zusammensetzung erwiesen.
40'0-41-0% Sn, 3-0-3-5 % Cu, 0-5-1-0% Ni, 13-0-16-0% Sb, 1-5-2-0% Cd, 0-5-1-0% As,
41-5--35-5% Pb.
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Systems mit einem sehr geringen Zinngehalt (etwa 4%) zugesetzt. Es war jedoch zu befürchten, dass ein Nickelzusatz zu den Legierungen mit einem Gehalt von 10-55% Zinn die Stauchfähigkeit dieser Legierungen herabsetzen würde. Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, dass Nickel von diesen Legierungen aufgenommen wird. ohne dass die Stauehfähigkeit eine nachteilige Beeinflussung erfährt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kadmiumhaltige Lagermetalle des ternären Systems Zinn-Antimon-Blei mit einem Gehalt von 10-55% Zinn, 10-30% Antimon, 0-5--7% Kupfer, 0-2-3% Kadmium und im übrigen von Blei. dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer ganz oder teilweise durch Nickel ersetzt ist.
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Cadmium-containing bearing metals of the ternary system tin-antimony-lead.
In recent years, bearing metals have come into the trade that belong to the tin-antimony-lead ternary system and, with a tin content of 10-55%, are equivalent to the tin-rich alloys with a tin content of 70% and above. These alloys are hardened with an addition of cadmium and usually contain a small percentage of copper, which is intended to prevent segregation of the alloy components when the melt cools down. As the addition of copper increases, the melting point of this alloy increases, so that tin and copper can oxidize at the temperature required for melting. The bearing casting is then interspersed with Sr. and CuO. These connections are as hard as glass and will scratch the shaft; they are the main causes of overheating.
Furthermore, the more cadmium is added, the more the alloys become coarse-grained, so that the hardening effect of the cadmium is associated with an undesirable influence on the other strength properties, in that these properties become uneven.
The subject of the present invention now forms cadmium-containing bearing metals of the ternary system tin-antimony-lead with a content of 10-55% tin, 10-30% antimony, 0-5-7% copper.
0-2-3% cadmium and the rest of lead, in which all or part of the copper has been replaced by nickel.
It has been shown that the addition of nickel to these alloys, with a corresponding reduction in the copper content, lowers the melting point of the alloys, so that oxidation during the melting process can be reliably avoided. But above all it was found. that the heat hardening curve of these alloys, that is, the curve which indicates the hardness of the alloys with increasing temperature, runs more favorably than for alloys of the same kind that do not contain nickel. Namely, the decrease in hardness with increasing temperature is with those containing nickel
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The nickel-containing bearing metals can also be alloyed with arsenic.
This addition helps to prevent oxidation because the arsenic compounds that are formed have such a high vapor pressure at the melting temperature that air access to the melt flow prevents and oxidation
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and become more homogeneous.
An alloy of the following composition has proven to be particularly suitable.
40'0-41-0% Sn, 3-0-3-5% Cu, 0-5-1-0% Ni, 13-0-16-0% Sb, 1-5-2-0% Cd, 0-5-1-0% As,
41-5-35-5% Pb.
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System with a very low tin content (about 4%) added. However, it was to be feared that adding nickel to the alloys with a tin content of 10-55% would reduce the compressibility of these alloys. Surprisingly, however, it has been shown that nickel is absorbed by these alloys. without the stowage capacity being adversely affected.
PATENT CLAIMS:
1. Cadmium-containing bearing metals of the ternary system tin-antimony-lead with a content of 10-55% tin, 10-30% antimony, 0-5-7% copper, 0-2-3% cadmium and the rest of lead. characterized in that all or some of the copper has been replaced by nickel.
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