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Nickel, Silber, Zinn, Kupfer-Legierungen mit mindestens 90% Kupfergehalt.
Die reinen Zinnbronze und ihre Abarten zeigen bekanntlich wünschenswerte Konstruktionseigenschaften, verursachen jedoch gewisse Schwierigkeiten bei der Herstellung, insbesondere bei der Vergütung, die in höheren Marktpreisen zum Ausdruck kommen.
Die Erfindung bezweckt durch geringe Zusätze von andern Metallen, insbesondere Nickel und Silber zu reinen Kupfer-Zinn-Systemen, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen und gleichzeitig die Werte bezüglich der Konstruktionseigenschaften der Legierungen erheblich zu erhöhen.
Wie Versuche ergeben haben, lässt sich der Erfindungszweck erreichen, wenn die Gewichtsverhältniszahlen innerhalb folgender Grenzen gelegen sind : 6-9% Zinn, 0'1-3'8 /o Nickel, 0'1-1-8"/o Silber bei einem Mindestkupfergehalt von 90"/0, wobei zur Härtung von Fertigguss oder z) i ändern Zwecken gegebenenfalls ein Zusatz von höchstens 2 /o eines anderen Nichteisenmetalles erfolgen kann.
Kleinere Zusätze von Nickel und Silber zu legierten Zinnbronzen sind hei für andere Zwecke bestimmten Legierungen bekannt. Solche Legierungen werden insbesondere für Edelmetallimitationen verwendet. Sie haben keine besonderen Festigkeitseigenschaften und dienen nur dem Zweck, eine dem Edelmetall ähnliche Farbe zu erzielen. Von diesen Bekannten unterscheidet sich die vorliegende vor allem hinsichtlich ihres Verwendungszweckes als Konstruktionsmaterial, aber auch durch den grösseren Zinn-und verhältnismässig geringen Silbergehalt.
Es hat sich gezeigt, dass bei den Legierungen gemäss der Erfindung vor allem die Festigkeit des fertig verarbeiteten Konstruktionsmaterials bzw. dessen Fliess-und Elastizitätsgrenze erheblich über das bei Nickel-Zinn-Kupfer-Legierungen bisher erreichbare Mass hinaufgesetzt und das Gefüge der Legierungen von vornherein verfeinert werden kann, wodurch das mechanische Veredelungsverfahren erleichtert wird. Die Legierungen gemäss der Erfindung besitzen an ihren eutektischen Punkten durchwegs eine sehr hohe Festigkeit und ebenso eine erhöhte Fliess-und
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Härte 180 und Einschnürung 33'50/0'
Bisher wurden Legierungen, die in der Hauptsache oben genannte Komponenten enthalten, dazu verwendet, um besondere Farbeneffekte auf billigem Wege zu erzielen, indem z.
B. 88-5"/o Kupfer, 5-8 o/Zinn, 2-9 % Nickel, 2-5 o/o Silber und 0-3 o/o Eisen legiert wurden. Besondere Eigenschaften in konstruktiver Hinsicht liessen sich mit solchen Legierungen nicht erzielen und wurden auch nicht beabsichtigt. Bei andern mehr auf konstruktive Eigenschaften abzielenden Legierungen finden sich wohl bezüglich Zinn, Kupfer und Nickel Berührungspunkte in den Verhältniszahlen, doch fehlt diesen Legierungen das Silber. Es wurde nun gefunden, dass gerade der Zusatz von Silber, u. zw. auch in mässigen Grenzen bedeutenden Einfluss auf die Eigenschaften der Legierungen besitzt, so dass ein bestimmter Silbergehalt für die Legierungen gemäss der Erfindung wesentlich ist.
Ein Ausführungsbeispiel für die neue Legierung ist durch die chemische Formel Cu683 Sn29 Ni1 Ag1 gegeben. Gegebenenfalls können auch zwei solche nach Molekulargewichten
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Nichteisenmetalls, z. B. von Zink. bis zum Ausmasse von 2 0 (0 erfolgen. Für besondere Zwecke kommen Zusätze von Aluminium, Kadmium. Beryllium, Vanadium oder Kobalt in Betracht.
Die Ingots zeigen ein feineres Gefüge als bei den gewöhnlichen Nickel-Zinn-KupferLegierungen, so dass die Behandlung durch Warmschmieden verringert werden kann. Unter gewissen Voraussetzungen, insbesondere bei kleineren Abmessungen des Werkstückes kann diese Behandlung auch ganz entfallen, da die kalte Behandlung häufig vollständig ausreicht.
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Rissbildung infolge der Erwärmung bei raschem Kaltsehlagen. Daraus ergibt sich wieder eine Verringerung des Ausschusses, also erhöhte Wirtschaftlichkeit.