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Homogenisierte, Aluminium, Nickel und Eisen enthaltende Kupferlegierung.
Aluminiumbronzen werden wegen ihrer guten Korrosionsbeständigkeit zur Herstellung solcher Gegenstände bevorzugt, die beim Gebrauch korrodierenden Einflüssen ausgesetzt sind. Man hat auch bereits erkannt, dass man die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumbronzen durch Zusatz von Eisen, Nickel und Mangan verbessern kann unter gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit. In neuester Zeit ist ferner erkannt worden, dass die Korrosionsbeständigkeit dieser Legierungen von dem Gefügezustand wesentlich beeinflusst wird, und dass bei homogenem Gefüge die besten Ergebnisse erzielt werden
Auf Grund dieser Ergebnisse ist empfohlen worden, Aluminiumbronzen mit 2-2% Aluminium, 14#1% Nickel und 5#8% Eisen herzustellen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass es nicht gelingt, derartige Bronzen in den homogenen Zustand überzuführen, und dass deshalb auch die Korrosionsbeständigkeit dieser Bronzen zu wünschen übrig liess. Von anderer Seite ist empfohlen worden, Aluminiumbronzen mit 6-2-11% Aluminium, 0-5-5% Eisen, 0-1-6% Nickel, 0-06-1% Titan und 0'03-3% Mangan herzustellen, weil diese Bronzen beim Angriff durch Seewasser nur schwach korrodieren.
Wenngleich die Korrosionsbeständigkeit dieser Bronzen im Verhältnis zu früher bekannten Legierungen bereits verhältnismässig gut ist, so genügen diese Legierungen doch noch nicht besonders scharfen Beanspruchungen, wie sie z. B. in der Kali-Industrie entstehen, bei der heisse Laugen anfallen, die durch die Hydrolyse der Magnesiumsalze besonders bei höherer Temperatur ungewöhnlich stark korrodierend wirken.
Der Anmelderin ist es gelungen, eisen-und niekelhaltige Aluminiumbronzen aufzufinden, die selbst diesen verschärften Korrosionsbeanspruchungen widerstehen und im praktischen Betriebe keinerlei schädliche Angriffe aufweisen. Diese hervorragende Korrosionsbeständigkeit zeigen Aluminiumbronzen, bei denen die Verhältniszahlen der Bestandteile in ganz engen Grenzen gelegen sind, nämlich solche mit 6-8% Aluminium, 4-7-5-3% Nickel und 3-5-4-2% Eisen, Rest Kupfer. Diese Bronzen müssen so behandelt werden, dass das Gefüge im Endzustand homogen ist. Hiezu dient eine Glühbehandlung bei mindestens 700 . Wie Versuche gezeigt haben, ergibt sich alsdann ein Optimum an
Korrosionsbeständigkeit.
Die hervorragende Korrosionsbeständigkeit dieser Legierungen ergibt sich aus der nachfolgenden Zahlentafel, die Werte einer Korrosionsuntersuchung zeigt, die während 14 Tagen in einem Tauch- gerät unter gleichzeitigem Einleiten von S3. uerstoff mit einer heissen Betriebslauge der Kali-Industrie
EMI1.1
114-6 g NaCl, 1000 < y HO.
Umgerechnet auf den Gewichtsverlust in 24 Stunden führten diese Versuche zu folgenden Ergebnissen :
EMI1.2
<tb>
<tb> GewichtsGewichtsLegierung <SEP> Cu <SEP> Al <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Zn <SEP> verlustin <SEP> g/m2 <SEP> Form
<tb> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> in <SEP> 24 <SEP> Std. <SEP> des <SEP> Angriffs
<tb> 30 <SEP> 90
<tb> Messing <SEP> .................. <SEP> 63 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 37 <SEP> 0#7 <SEP> 1#5 <SEP> entzinkt
<tb> Kupfer-Nickel-L3gierung..... <SEP> 84#8 <SEP> - <SEP> 14#8 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1#2 <SEP> 1#7 <SEP> gleichmässig
<tb> Aluminiumbronze <SEP> binär...... <SEP> 96 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0#4 <SEP> 0#7 <SEP> gleichmässig
<tb> Aluminiumbronze <SEP> ternär......
<SEP> 76 <SEP> 2-- <SEP> 22 <SEP> 0'5 <SEP> l'l <SEP> ungleichmässig
<tb> Aluminium-Bronze <SEP> quarternär
<tb> inhomogen <SEP> 82-85 <SEP> 7-48 <SEP> 4-87 <SEP> 4-71-0-3 <SEP> 0-8 <SEP> Lochfrass
<tb> Aluminiumbronze <SEP> quarternär
<tb> gemäss <SEP> Erfindung <SEP> homogen. <SEP> 83#8 <SEP> 7#2 <SEP> 4#78 <SEP> 4#18 <SEP> - <SEP> 0#1 <SEP> 0#2 <SEP> gleichmässig
<tb>
Gleich gute Ergebnisse hatte eine Legierung mit 83-25% Cu, 7-87% Al, 3-55% Fe, 5-25% Ni.
Gegenüber bekannten bereits als korrosionsfest bezeichneten quarternären Aluminiumbronzen ist also die Korrosionsfestigkeit noch um das 3-4fache erhöht worden. Die Legierungen besitzen auch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, so besitzen sie eine Härte von 120-225 kg/mm2 und eine Festigkeit von 62-100 kg/mm2 je nach dem Verformungsgrad.
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Homogenized copper alloy containing aluminum, nickel and iron.
Because of their good corrosion resistance, aluminum bronzes are preferred for the manufacture of articles that are exposed to corrosive influences in use. It has also already been recognized that the corrosion resistance of aluminum bronzes can be improved by adding iron, nickel and manganese while at the same time increasing the strength. Recently, it has also been recognized that the corrosion resistance of these alloys is significantly influenced by the state of the structure, and that the best results are achieved with a homogeneous structure
Based on these results, it has been recommended to make aluminum bronzes with 2-2% aluminum, 14 # 1% nickel, and 5 # 8% iron.
It has been found, however, that it is not possible to convert such bronzes into a homogeneous state and that therefore the corrosion resistance of these bronzes also left something to be desired. It has been recommended by others to produce aluminum bronzes with 6-2-11% aluminum, 0-5-5% iron, 0-1-6% nickel, 0-06-1% titanium and 0'03-3% manganese, because these bronzes only corrode weakly when attacked by seawater.
Although the corrosion resistance of these bronzes is already relatively good in relation to previously known alloys, these alloys are not yet able to withstand particularly severe stresses, such as those encountered e.g. B. arise in the potash industry, in which hot alkalis are produced, which have an unusually strong corrosive effect due to the hydrolysis of the magnesium salts, especially at higher temperatures.
The applicant has succeeded in finding iron-containing and non-ferrous aluminum bronzes which even withstand these increased corrosion stresses and which do not show any harmful attacks in practical operation. This excellent corrosion resistance is shown by aluminum bronzes in which the proportions of the constituents are within very narrow limits, namely those with 6-8% aluminum, 4-7-5-3% nickel and 3-5-4-2% iron, the remainder being copper . These bronzes must be treated in such a way that the final structure is homogeneous. An annealing treatment at at least 700 is used for this. As tests have shown, an optimum then results
Corrosion resistance.
The excellent corrosion resistance of these alloys can be seen from the following table of figures, which shows the values of a corrosion test carried out for 14 days in a diving device with simultaneous initiation of S3. ustoff with a hot liquor from the potash industry
EMI1.1
114-6 g NaCl, 1000 <y HO.
Converted to the weight loss in 24 hours, these experiments led to the following results:
EMI1.2
<tb>
<tb> weight / weight alloy <SEP> Cu <SEP> Al <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Zn <SEP> loss in <SEP> g / m2 <SEP> form
<tb>% <SEP>% <SEP>% <SEP>% <SEP>% <SEP> in <SEP> 24 <SEP> hours <SEP> of the <SEP> attack
<tb> 30 <SEP> 90
<tb> brass <SEP> .................. <SEP> 63 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 37 <SEP> 0 # 7 <SEP> 1 # 5 <SEP> dezincified
<tb> copper-nickel alloy ..... <SEP> 84 # 8 <SEP> - <SEP> 14 # 8 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 # 2 <SEP> 1 # 7 < SEP> evenly
<tb> Aluminum bronze <SEP> binary ...... <SEP> 96 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0 # 4 <SEP> 0 # 7 <SEP> even
<tb> aluminum bronze <SEP> ternary ......
<SEP> 76 <SEP> 2-- <SEP> 22 <SEP> 0'5 <SEP> l'l <SEP> uneven
<tb> aluminum-bronze <SEP> quarternary
<tb> inhomogeneous <SEP> 82-85 <SEP> 7-48 <SEP> 4-87 <SEP> 4-71-0-3 <SEP> 0-8 <SEP> pitting
<tb> aluminum bronze <SEP> quaternary
<tb> according to <SEP> invention <SEP> homogeneous. <SEP> 83 # 8 <SEP> 7 # 2 <SEP> 4 # 78 <SEP> 4 # 18 <SEP> - <SEP> 0 # 1 <SEP> 0 # 2 <SEP> evenly
<tb>
An alloy with 83-25% Cu, 7-87% Al, 3-55% Fe, 5-25% Ni had equally good results.
Compared to known quaternary aluminum bronzes, which have already been designated as corrosion-resistant, the corrosion resistance has been increased 3-4 times. The alloys also have excellent mechanical properties, they have a hardness of 120-225 kg / mm2 and a strength of 62-100 kg / mm2 depending on the degree of deformation.
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