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Zerspanbare Zinkknetlogierting für Automatenbearbeitung.
Bei der Bearbeitung von Stangenmaterial auf Werkzeugautomaten kommt es nicht nur auf eine günstige Standzeit der Werkzeuge und eine gute Oberflächenbeschaffenheit des Drehgutes an, sondern vor allem auch auf die Bildung eines kurzen, spritzigen Spanes.
Von den Nichteisenmetallegierungen wies nur Ms 58, das'sogenannte Automatenmessing, derartige Eigenschaften auf. Bei der Suche nach Austauschwerkstoffen mit ähnlichen Eigenschaften wurden unter andern auch die üblichen Zinklegierungen versuchsweise auf Automaten verarbeitet. Das Ergebnis war aber vollkommen unbefriedigend. Diese können, ebenso wie die üblichen Aluminiumlegierungen, nicht an Stelle von Automatenmessing verwendet werden, da sich der lockige, sperrige Span um Werkzeug und Drehstück wickelt und so eine Verarbeitung auf Automaten unmöglich macht.
Ein Austauschwerkstoff für Ms 58 muss auf denselben Maschinen und unter den gleichen Schnittbedingungen wie Ms 58 einen kurzen, spritzigen Span liefern, ohne dass dabei die Oberfläche weniger glatt oder die Abnutzung der Werkzeuge stärker wäre als bei Automatenmessing.
Bei den Bestrebungen, eine auf Automaten verarbeitbare Zinklegierung zu entwickeln, wurde gefunden, dass für die Bildung eines kurzen Spanes solche Zusätze gemacht werden müssen, die im flüssigen Zustand nur teilweise mit Zink mischbar sind.
Für derartige Zusätze kommen Blei, Thallium und Wismut in Frage.
Der Zusatz der genannten Metalle zu den üblichen Zinklegierungen war, obwohl er die Span-
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bis zu 5% Cu und Zusätze an Blei oder Wismut bereits so wertvolle mechanische Eigenschaften ohne Auftreten von Schädigungen durch interkristalline Korrosion, dass sie technisch verwendbar sind.
Es hat sich gezeigt, dass der Bleigehalt etwa 3-5% betragen muss, damit die früher geschilderte Beeinflussung der Spanbildung einsetzt. Ein derart hoher Bleigehalt erschwert jedoch die spanlose Verformbarkeit bereits so, dass eine wirtschaftliche Fertigung des Halbzeugs, z. B. auf Strangpressen,
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Knetbarkeit und die mechanischen Eigenschaften einer Kupfer-Zink-Legierung mit derartigen Gehalten an Wismut sind zwar technisch brauchbar, aber nicht völlig befriedigend.
Durch einen Zusatz von 0'1-1'0% Mangan zu der wismuthaltigen Kupfer-Zink-Legierung gelingt es überraschenderweise, die Knetbarkeit und die mechanischen Eigenschaften derselben zu verbessern, ohne die Spanbildung nachteilig zu beeinflussen.
Die besten Eigenschaften im Hinblick auf das Verpressen und die anschliessende Verarbeitung auf Automaten hat eine Legierung mit 2% Cu, 0'5% Bi, 0'5% Mn und Rest Feinzink ergeben. Eine Legierung mit Gehalten von 4% Cu, 0'5% Bi und 0'5% Mn, Rest Feinzink ergibt sehr brauchbare Resultate ; sie besitzt eine höhere Härte und Festigkeit als die Legierung mit 2% Cu, hat aber eine geringere Zähigkeit als diese. Man wird daher für Verwendungszwecke, bei denen es auf höhere Festigkeit ankommt, die höher kupferhaltige Legierung wählen.
Geringe Mengen Eisen und Kadmium beeinträchtigen die Spanform. Noch ungünstiger wird dieselbe bereits durch die geringsten Gehalte an Magnesium und Zinn beeinflusst. Es soll die Legierung somit im Hinblick auf eine gute Zerspanbarkeit im Automaten möglichst magnesium-und zinnfrei sowie eisen-und kadmiumarm sein.
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