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Werkstoff für Maschinenteile mit gleitender Bewegung und Verfahren zur Herstellung von
Maschinenteilen daraus.
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Legierungen liegen im Dreieck 1 zwischen den Punkten AI, El2, Cu und T des in der Zeichnung dargestellten Zustandsschaubildes. Die in dem Feld 2 liegenden Legierungen, welche theoretisch aus primärem AI3Fe, aus sekundärem Peritektikum (d. i. eine ternäre Verbindung [T] zwischen Al2Cu und AI3Fe) und aus tertiär ausgeschiedener aluminiumreicher Grundmasse mit Aluminium-Misehkristallen und eutektischem AI3Fe bestehen, wurde (abgesehen von der Verwendbarkeit solcher Legierungen mit einem Cu-Gehalt bis 40% und einem Fe-Gehalt bis 6% für besondere Gusszweeke) bisher als technisch unbrauchbar angesehen.
Es hat sich nun bei der Untersuchung von Legierungen, enthaltend Cu etwa 9-22%, Fe etwa 4-15%, Rest AI, hinsichtlich ihrer Eignung als Gleitlagerwerkstoff gezeigt, dass sie wider Erwarten günstige Gleiteigenschaften aufweisen. Diese überraschende Wirkung kann damit erklärt werden, dass durch beim Erstarren der gegossenen Legierung gehemmte Diffusionsvorgänge die Bildung des sekundären Peritektikums gehemmt und dafür die Bildung eines ternären Eutektikums (aus Al, Ca, T und Aluminium-Mischkristallen) begünstigt wird.
Während die schwertförmigen Kristalle des Peritektikums den Ölfilm zwischen den aufeinandergleitenden Flächen zerstören, hat das ternäre Eutektikum, wie sich aus den angestellten Laufversuchen ergab, offenbar
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spezifische Belastung ertragen kann als ein Lager, welches aus einer Legierung mit ebenfalls 15% Cu, jedoch nur 2% Fe, Rest Al hergestellt war.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Werkstoff für Maschinenteile mit gleitender Bewegung, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Legierung aus 9-22% Cu, 4-15% Fe, Rest Al besteht.
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Material for machine parts with sliding motion and method of manufacturing
Machine parts from it.
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Alloys lie in triangle 1 between points AI, El2, Cu and T of the state diagram shown in the drawing. The alloys in field 2, which theoretically consist of primary Al3Fe, of secondary peritectic (ie a ternary compound [T] between Al2Cu and Al3Fe) and of tertiary precipitated aluminum-rich matrix with aluminum mismatch crystals and eutectic Al3Fe, were (apart from the Usability of such alloys with a Cu content of up to 40% and an Fe content of up to 6% for special casting purposes) previously considered to be technically unusable.
In the investigation of alloys containing Cu about 9-22%, Fe about 4-15%, the remainder Al, it has now been shown with regard to their suitability as plain bearing material that, contrary to expectations, they have favorable sliding properties. This surprising effect can be explained by the fact that the diffusion processes inhibited during the solidification of the cast alloy inhibits the formation of the secondary peritectic and instead promotes the formation of a ternary eutectic (made of Al, Ca, T and aluminum mixed crystals).
While the sword-shaped crystals of the peritectic destroy the oil film between the surfaces sliding on each other, the ternary eutectic, as the running tests showed, obviously has
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can withstand a specific load than a bearing made of an alloy with 15% Cu, but only 2% Fe, the remainder Al.
PATENT CLAIMS:
1. Material for machine parts with sliding movement, characterized in that it consists of an alloy of 9-22% Cu, 4-15% Fe, the remainder Al.