BR112020012537A2 - liga de cobre-zinco e produto de liga de cobre-zinco - Google Patents

liga de cobre-zinco e produto de liga de cobre-zinco Download PDF

Info

Publication number
BR112020012537A2
BR112020012537A2 BR112020012537-7A BR112020012537A BR112020012537A2 BR 112020012537 A2 BR112020012537 A2 BR 112020012537A2 BR 112020012537 A BR112020012537 A BR 112020012537A BR 112020012537 A2 BR112020012537 A2 BR 112020012537A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
weight
copper
alloy
zinc alloy
approx
Prior art date
Application number
BR112020012537-7A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Plett
Hermann Gummert
Björn Reetz
Original Assignee
Otto Fuchs Kommanditgesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Fuchs Kommanditgesellschaft filed Critical Otto Fuchs Kommanditgesellschaft
Publication of BR112020012537A2 publication Critical patent/BR112020012537A2/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/04Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

A invenção se refere a uma liga de cobre-zinco para produzir componentes eletricamente condutivos, por exemplo, contatos, consistindo em: - Cu: 62,5 - 67% em peso, - Sn: 0,25 - 1,0% em peso, - Si: 0,015 - 0,15% em peso, - pelo menos dois elementos formadores de siliceto do grupo Mn, Fe, Ni e Al com, em cada caso, no máximo 0,15% em peso, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,6% em peso, - Pb: no máximo 0,1% em peso, - o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis.

Description

“LIGA DE COBRE-ZINCO E PRODUTO DE LIGA DE COBRE-ZINCO”
[0001] A invenção se refere a uma liga de cobre-zinco e a um produto de liga de cobre-zinco produzido dessa liga.
[0002] A invenção se refere a uma liga de latão de alta resistência. Ligas de latão de alta resistência são usadas para produzir uma ampla variedade de produtos. Uma aplicação típica para o uso de produtos de liga de latão de alta resistência são peças de mancais, peças de motor e transmissão, por exemplo, anéis sincronizadores e similares, e válvulas, especialmente para aplicações de água potável. Os produtos de liga de latão também são usados para aplicações de tecnologia elétrica e de resfriamento, por exemplo, para produzir sapatas de conector, terminais de contato ou similares. A boa condutividade térmica dos produtos de liga de latão é utilizada em aplicações de tecnologia de resfriamento. Devido à boa condutividade térmica bem conhecida do cobre, essas ligas de latão têm um alto teor de cobre e, correspondentemente, são apenas de baixa liga. Ligas de latão de alta resistência têm uma condutividade térmica significativamente mais baixa.
[0003] Se uma liga de latão tiver propriedades eletricamente condutivas particularmente boas, o teor de Cu selecionado deve ser correspondentemente alto. No entanto, a condutividade elétrica desse produto diminui com o teor de zinco crescente. Por essa razão, para produtos de liga de latão de alta resistência para os quais alta condutividade elétrica é primordial, as ligas usadas têm tipicamente um teor de Zn não superior a 5 a 10% em peso. Além dos elementos cobre e zinco, um ou mais dos seguintes elementos estão presentes na estrutura das ligas de latão de alta resistência: Al, Sn, Si, Ni, Fe e/ou Pb. Cada um desses elementos tem um efeito diferente nas propriedades do produto de liga de latão de alta resistência produzido da liga. Deve ser notado que um único elemento de liga, dependendo de sua contribuição, pode ser responsável por diferentes propriedades em relação à processabilidade da liga e em relação às propriedades de um produto de liga de latão de alta resistência produzido da mesma. O mesmo se aplica à processabilidade da liga. Devido à ampla variedade de aplicações de produtos de liga de latão de alta resistência, um grande número de ligas de latão de alta resistência diferindo em sua composição de liga também é conhecido. Esses diferem, por exemplo, em seus valores de resistência, sua usinabilidade, sua capacidade de trabalho de superfície, sua condutividade térmica, seu módulo de elasticidade, sua resistência à temperatura e similares. Na maioria dos casos, as ligas de latão de alta resistência conhecidas foram desenvolvidas com relação à sua composição para fins muito específicos.
[0004] Uma liga de latão de alta resistência da qual produtos de liga de latão de alta resistência para aplicações elétricas serão produzidos deve não apenas ter condutividade elétrica suficiente, mas a fim de ser capaz de produzir os produtos desejados também deve ter boa processabilidade e capacidade de trabalho, bem como valores de resistência suficientes. Com respeito à processabilidade da liga, sua produção deve ser possível usando etapas de processamento padrão, de modo que os custos dos produtos de liga de latão de alta resistência produzidos da mesma não sejam mais caros por etapas de controle de processo dispendiosas e possivelmente incomuns.
[0005] Uma liga de latão de alta resistência para aplicações de tecnologia elétrica e/ou de resfriamento se tornou conhecida de resfriamento DE 20 2017 103 901 U1. Esta contém 58,5 - 62% em peso de Cu, 0,03 - 0,18% em peso de Pb, 0,3 - 1,0% em peso de Fe, 0,3 - 1,2% em peso de Mn, 0,25 - 0,9% em peso de Ni, 0,6 - 1,3% em peso de Al, 0,15 - 0,5% em peso de Cr, no máximo 0,1% em peso de Sn, no máximo 0,05% em peso de Si, o restante sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis. Embora essa liga de latão de alta resistência da técnica anterior tenha condutividade térmica suficiente para as aplicações de tecnologia de resfriamento pretendidas e condutividade elétrica suficiente para muitas aplicações, seria desejável que não apenas a condutividade elétrica, mas também a extrusabilidade e usinabilidade poderiam ser melhoradas a fim de melhorar a produtividade de componentes elétricos, tal como contatos, tomadas ou similares. Além disso, o produto de liga produzido dessa liga deve ter boas propriedades de formabilidade a frio, tal como boas propriedades de trefilação a frio, de modo que desta maneira o produto semiacabado formado seja fornecido com valores de resistência mais altos para o produto final.
[0006] Uma liga de latão sem chumbo com boa usinabilidade é conhecida de US 2014/0234411 A1. Essa liga compreende 70 - 83% em peso de Cu, 1 - 5% em peso de Si e os seguintes outros elementos ativos de matriz: 0,01 - 2% em peso de Sn, 0,01 - 0,3% em peso de Fe e/ou Co, 0,01 - 0,3 % em peso de Ni, 0,01 - 0,3% em peso de Mn, o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis. Além disso, a liga pode conter até 0,1% em peso de P, bem como os elementos Ag, Al, As, Sb, Mg, Ti e Cr com, em cada caso, no máximo 0,5% em peso.
[0007] Uma liga de cobre-zinco como um material para componentes eletrônicos é conhecida de DE 41 20 499 C1. Essa liga da técnica anterior compreende 74 - 82,9% em peso de Cu, 1 - 2% em peso de Si, 0,1 - 0,4% em peso de Fe, 0,02 - 0,1% em peso de P, 0,1 - 1,0% em peso de Al, o resto sendo formado por Zn e também impurezas inevitáveis.
[0008] Ligas de latão, consideradas como tendo boa condutividade elétrica, são produzidas com um alto teor de Cn. A liga de acordo com DE 41 20 499 C1 é um exemplo. Esta liga de latão da técnica anterior tem uma resistência mecânica bastante alta, uma alta resistência ao escoamento de flexão de mola e, assim, um módulo de elasticidade correspondente, de modo que peças conectoras resilientes possam ser produzidas desta liga. No entanto, apesar do alto teor de Cu, a condutividade elétrica está apenas entre 6,0 - 7,0 mS/m.
[0009] Com base na técnica anterior discutida, o objetivo principal da invenção é, portanto, propor uma liga de latão de alta resistência que seja particularmente adequada para produzir componentes eletricamente condutivos, por exemplo, contatos como partes de conectores, que sejam caracterizados por propriedades mecânicas aprimoradas e uma condutividade elétrica aprimorada. Além disso, ela deve ter boa usinabilidade e boas propriedades de formabilidade a frio.
[0010] De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por uma liga de cobre-zinco para produzir componentes eletricamente condutivos, por exemplo, contatos consistindo em: - Cu: 62,5 - 67% em peso, - Sn: 0,25 - 1,0% em peso, - Si: 0,015 - 0,15% em peso, - pelo menos dois elementos formadores de siliceto do grupo Mn, Fe, Ni e Al com, em cada caso, no máximo 0,15% em peso, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,06% em peso, - Pb: no máximo 0,1% em peso, - o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis.
[0011] Esta liga de cobre-zinco é caracterizada por sua composição de liga particular. Por um lado, o fator determinante é o teor de Zn de 31 - 37% em peso e a contribuição significativa do elemento Sn para a composição da liga com 0,5 - 1,0% em peso. Os principais elementos de liga desta liga são os elementos Cu, Zn e Sn. Devido ao teor de Zn relativamente alto e ao teor de Cu correspondentemente mais baixo, foi surpreendente constatar que a condutividade elétrica, no entanto, atende aos requisitos impostos a um produto feito desta liga e mesmo ultrapassa a condutividade de ligas de latão de alta resistência da técnica anterior que foram utilizadas para aplicações eletricamente condutivas. Si está presente na liga com 0,015 - 0,15% em peso. O Si na liga serve para formar silicetos como precipitados finos na microestrutura. O tamanho médio dos silicetos é tipicamente menor que 1 µm. Se os silicetos ultrapassarem um certo tamanho, isto terá um efeito adverso na capacidade de polimento, revestimento e/ou soldagem da superfície do produto de liga produzido da liga. Uma porção de Si mais alta não pode melhorar as propriedades particulares da liga de acordo com a invenção. Em vez disso, isso pode afetar adversamente a boa condutividade elétrica desejada. Do grupo de elementos Mn, Fe, Ni e Al como elementos formadores de siliceto, pelo menos dois elementos estão presentes na estrutura da liga. Juntamente com Si, esses elementos formam silicetos misturados finamente distribuídos, que têm um efeito positivo na resistência à abrasão do produto produzido da liga. Esses silicetos são partículas finamente distribuídas na matriz da microestrutura. A porção desses elementos na estrutura da liga é limitada a no máximo 0,15% em peso por elemento, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,6% em peso. De preferência, os elementos Fe, Ni e Al estão presentes na estrutura da liga. Mn pode ser parte da liga como formador de siliceto. De preferência, os elementos Fe, Ni e Al são fornecidos como formadores de silicetos, que tipicamente formam silicetos misturados. É previsto em uma modalidade que as porções de Ni e Al são, em cada caso, aproximadamente iguais em tamanho, enquanto a porção de Fe é de apenas 40 - 60% das porções de Ni e Al. Numa modalidade preferida, a porção de Fe é de aproximadamente 50% da porção de Ni ou Al. Esta combinação particular dos formadores de siliceto Fe, Ni e Al, juntamente com o teor de Si entre 0,015 - 0,15% em peso não tem nenhum efeito desvantajoso apreciável na condutividade elétrica particularmente boa desejada do produto produzido da liga. No entanto, esses dão ao produto de liga os valores de resistência desejados.
[0012] Inesperadamente e surpreendentemente, foi mostrado com esta liga ou um produto de liga produzido desta liga que ela não apenas tem um grão particularmente fino (tipicamente 10-100 μm), mas ela também tem propriedades de extrusão ou formação a quente muito boas, tem boas propriedades de endurecimento de trabalho por formação a frio e tem boa usinabilidade e, no entanto, tem uma condutividade elétrica muito boa de mais de 12 mS/m (20% IACS) para latões de alta resistência do tipo em discussão. Isto também se deve à porção de Sn relativamente alta, com porções simultaneamente limitadas dos elementos formadores de siliceto.
[0013] Em geral, a teoria predominante era que as ligas de latão, que deveriam ter boa usinabilidade, não deveriam ter um teor de cobre abaixo de 70% em peso (ver, por exemplo, US 2014/0234411 A1). A este respeito, foi surpreendente descobrir que, apesar do baixo teor de cobre, a liga de acordo com a invenção ou o produto produzido da mesma tem usinabilidade muito boa.
[0014] O que é de interesse para aplicações elétricas de um produto de liga de latão de alta resistência produzido desta liga é sua capacidade de revestimento galvânico particularmente boa. Em algumas aplicações, esses produtos são revestidos com uma camada de metal eletricamente altamente condutiva, isto é, um revestimento cuja condutividade elétrica ultrapassa claramente aquela do produto produzido da liga de latão. Essa camada de metal é tipicamente aplicada galvanicamente. Isto não requer apenas uma certa condutividade do produto de liga de latão de alta resistência, mas, acima de tudo, que uma aplicação galvânica aplicada a ela adira de forma permanente e uniforme sobre a superfície. Isto é devido em particular à microestrutura uniforme e de grão fino que ocorre com esta liga de latão de alta resistência. Este é o caso com produtos produzidos desta liga. Um revestimento do produto de liga de latão também pode servir para proteger contra desgaste. Além disso, revestimentos podem ser usados para melhorar certas propriedades do produto de liga de latão na superfície, tal como melhor soldabilidade, por exemplo, para fixar contatos, isolamento térmico para proteção térmica do produto de liga de latão de alta resistência ou como uma camada adesiva para um revestimento adicional.
[0015] Além disso, o módulo de elasticidade de um produto produzido a partir desta liga é suficientemente alto. Portanto, esta liga de latão também pode ser usada para produzir produtos com propriedades resilientes, por exemplo, sapatas de conector, como contatos. Com um módulo de elasticidade de mais de 100 a 120 GPa, essa está na faixa de tamanho dos módulos de elasticidade conhecidos das ligas de duas substâncias de cobre-zinco de baixa liga, como é tipicamente usada para aplicações elétricas que às vezes também envolvem a aplicação de força de mola.
[0016] Essa liga de latão pode ser usada para produzir produtos de liga que têm condutividade elétrica superior a 12 mS/m (20% IACS). Isso resulta em valores de condutividade elétrica geralmente mais altos do que em outras ligas de latão de alta resistência com uma porção de Zn de 30% em peso, o que é suficiente para muitas aplicações. Em produtos de liga produzidos dessa liga, isso é combinado com valores de resistência que são de outro modo conhecidos apenas de ligas de latão de alta resistência especialmente projetadas para esse fim, mas que não têm as outras propriedades positivas desta liga ou de um produto produzido da mesma.
[0017] A boa soldabilidade do produto de liga de latão de alta resistência produzido desta liga de latão de alta resistência não é insignificante, especialmente em aplicações elétricas.
[0018] A estrutura química simples dessa liga de cobre-zinco deve ser enfatizada devido ao pequeno número de elementos presentes na estrutura da liga. Isso também significa que a liga é isenta de Cr. A liga também é tipicamente livre de Pb, em que é permitida uma porção de Pb de no máximo 0,1% em peso. Nem sempre se pode evitar que pequenas quantidades de Pb sejam introduzidas na liga devido ao trasporte ou ao uso de material reciclado. Dentro da faixa permitida, o Pb não tem um efeito negativo nas propriedades positivas desta liga de cobre- zinco, conforme descrito acima. Com uma porção máxima permitida de Pb de 0,1% em peso, essa liga ainda é considerada livre de Pb. Além disso, elementos tais como P, S, Be, Te e outros não são usados - elementos que são frequentemente usados em adição a Cr em outras ligas de latão de alta resistência para obter certas propriedades de resistência ou processamento. Essa também é a razão do resultado surpreendente de que as propriedades positivas descritas acima de um produto produzido da liga ocorrem, muito embora a liga seja composta de apenas alguns elementos, desde que os elementos estejam presentes na liga com as porções especificadas. O uso de apenas um pequeno número de elementos na estrutura da liga simplifica o processo de produção. O risco de transporte de elementos para outras ligas é evitado na produção comercial, uma vez que os elementos presentes na estrutura da liga são elementos padrão de todas as ligas de latão de alta resistência.
[0019] A usinabilidade particularmente boa de um produto de liga produzido desta liga pode ser especificada com um índice de 60 - 70 e, em uma versão especial, superior a 80.
[0020] A liga de cobre-zinco de acordo com a invenção tem preferencialmente a seguinte composição: - Cu: 64 - 66% em peso, - Sn: 0,3 - 0,7% em peso, - Si: 0,03 - 0,1% em peso, com cuja composição de liga as propriedades positivas da liga são melhoradas ainda mais.
[0021] De acordo com uma modalidade, a porção de Sn e Si é ainda mais restrita, assim como é a porção de elementos formadores de siliceto. Essa liga é composta da seguinte forma: - Cu: 64,5 - 66% em peso, - Sn: 0,4 - 0,6% em peso, - Si: 0,03 - 0,08% em peso, - pelo menos dois elementos formadores de siliceto do grupo Mn, Fe, Ni e Al com, em cada caso, no máximo 0,1% em peso, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,4% em peso, - Pb: no máximo 0,1% em peso, - o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis.
[0022] O teor de Zn preferido está entre 32 e 36% em peso.
[0023] A invenção é descrita abaixo por referência a uma modalidade em comparação com três ligas comparativas. A liga de acordo com a invenção foi produzida e extrusada com base em duas amostras - amostras A e B - além de três ligas comparativas. A composição das ligas investigadas é mostrada na tabela abaixo: Cu Pb Sn Fe Mn Ni Al Si Cr Zn A 65 - 0,5 0,035 - 0,07 0,07 0,06 - Resto B 65,05 - 0,45 0,04 - 0,14 - 0,03 - Resto 1 60,3 0,11 - 0,5 0,8 0,5 0,9 - 0,24 Resto 2 60 0,1 0,08 0,05 0,025 0,01 0,03 0,005 0,01 Resto 3 58,3 0,1 0,08 0,1 0,008 0,01 0,01 0,005 0,02 Resto (Valores em % por peso)
[0024] Na tabela acima, as ligas comparativas são liga 1, liga 2 e liga 3. No estado extrusado, a liga de acordo com a invenção de acordo com as amostras A e B tem os seguintes valores de resistência: - 0,2% resistência ao escoamento de tração: 100 N/mm2, - resistência à tração: aprox. 300 N/mm2, - alongamento na ruptura: aprox. 55%, - dureza: 70 HB 2,5/62,5
[0025] A boa capacidade de estiramento a frio e o endurecimento de trabalho associado, que resultam em elevados valores de resistência no produto de liga, podem ser demonstrados no estado estirado a frio da barra extrusada em uma primeira etapa com uma redução de 20% na seção transversal e em uma segunda etapa com uma redução de 35% na seção transversal (ver também Figuras 1 a 5):
[0026] Valores de resistência da barra estirada a frio com uma redução de 20% na seção transversal: - 0,2% resistência ao escoamento de tração: aprox. 310 N/mm2, - resistência à tração: aprox. 390 N/mm2, - alongamento na ruptura: aprox. 25%, - dureza: aprox. 120 HB 2,5/62,5.
[0027] Valores de resistência da barra estirada a frio com uma redução de 35% na seção transversal: - 0,2% resistência ao escoamento de tração: aprox. 400 N/mm2, - resistência à tração: aprox. 450 N/mm2, - alongamento na ruptura: 12%, - dureza: 143 HB 2,5/62,5.
[0028] A microestrutura da liga de acordo com a invenção mostra predominantemente a fase α na matriz à temperatura ambiente. Em temperaturas de formação a quente, há uma porção suficiente da fase β. A microestrutura de grãos é pequena à temperatura ambiente, com um tamanho médio de grão de 10 a 100 µm. Os silicetos são finamente distribuídos como precipitados finos que se formam a temperaturas de extrusão.
[0029] As propriedades das amostras de liga A e B de acordo com a invenção em temperatura ambiente em comparação com as três ligas comparativas são mostradas na tabela abaixo para um estado parcialmente solidificado em cada caso, como é habitual para a produção de conectores: Unidade Liga 1 Liga 2 Liga 3 Amostras de liga A e B Capacidade de Bom Bom Bom Muito bom Extrusão Capacidade de Bom Muito bom Bom Muito bom Trefilação a Frio Usinabilidade Índice 80 20 25 ≥ 80 Polimento Bom Muito bom Médio Bom eletrolítico Polimento Muito bom Muito bom Bom Muito bom galvânico Condutividade [W/(m*K)] 100 - 110 385 aprox. 310 ≥ 100 Térmica Condutividade [mS/m] 9,1 56 ≤ 43 aprox. 14 (20% IACS) elétrica Módulo de [GPa] 96 107 110 - 130 100 - 120 elasticidade 0,2% de [MPa] aprox. 550 aprox. 240 aprox. 350 410 resistência ao escoamento de tração Resistência à [MPa] aprox. 650 aprox. 280 aprox. 420 450 tração Alongamento na [%] aprox. 15 aprox. 8 aprox. 8 25 ruptura
[0030] Esta comparação mostra que a liga de acordo com a invenção tem propriedades particularmente boas com os parâmetros relevantes para aplicações elétricas. Isso também está associado a um módulo de elasticidade particularmente alto e a valores de resistência muito bons. Por esse motivo, esta liga é particularmente adequada para a produção de elementos de contato elétrico que devem ter propriedades elásticas de material.
[0031] As investigações em amostras de fundição das amostras de liga A e B de acordo com a invenção mostram que a porção de cristal misturado β é bastante baixa a 12 - 15%, o resto sendo a porção de cristal misturado α. A porção de fases intermetálicas é inferior a 1%. A porção alta de fases α durante a fundição tem um efeito positivo nas etapas subsequentes de formação a frio. Se for desejada formação a quente, serão feitos esforços para manter a porção de fase β um pouco mais alta.
[0032] Como resultado da extrusão, a porção β é reduzida até abaixo de 2%. A densidade é de 8.58 g/cm3. A condutividade elétrica no estado extrusado dessas amostras é de 13,8 mS/m (23,8% IACS). Estas amostras têm uma dureza de cerca de 80 HB 2,5/62,5.
[0033] Quando um teste de rachadura de corrosão sob tensão foi realizado de acordo com DIN 59016 Parte 1, não ocorreram rachaduras por tensão. Isso significa que, no estado extrusado, não há nenhuma tensão residual na microestrutura, pelo menos nenhuma tensão residual significativa. Esse resultado é consistente com a alta homogeneidade da microestrutura e o grão pequeno, o que foi confirmado por micrografias. A microestrutura particular de tal produto de liga com sua fase α predominante é responsável pela boa condutividade elétrica descrita acima. Além disso, devido à microestrutura homogênea, não apenas as propriedades mecânicas em direções diferentes são as mesmas, mas também a condutividade elétrica.
[0034] A condutividade elétrica pode ser melhorada executando uma etapa de recozimento subsequente, que é preferencialmente realizada entre 380°C e 500°C por cerca de 3 horas. O recozimento é realizado de preferência a temperaturas entre 440°C e 470°C por 3 horas. Por meio do recozimento, os precipitados finos são removidos porque eles prejudicam a condutividade elétrica. Após o recozimento, uma condutividade elétrica de cerca de 14,2 mS/m foi medida para as amostras A e B.
[0035] Outra vantagem particular da liga de acordo com a invenção é a sua formabilidade a frio particularmente boa. Os produtos semiacabados produzidos da mesma também podem ser formados a frio várias vezes sem recozimento intermediário, por exemplo, alongado ou dobrado, a fim de dar os valores de resistência particularmente altos do componente como resultado da ocorrência do endurecimento de trabalho.
[0036] As Figuras 1 a 5 em anexo mostram diagramas a partir dos quais as propriedades de resistência mecânica da liga de acordo com a invenção são estabelecidas com base na amostra A com alongamento crescente da amostra. O alongamento em relação à superfície inicial ou comprimento inicial da amostra é plotado no eixo x.
[0037] A Fig. 1 mostra o desenvolvimento da resistência ao escoamento de tração de 0,2% da amostra com alongamento crescente, até um alongamento total de 60%. A resistência ao escoamento de tração de 0,2% aumenta com o alongamento crescente da amostra. A mesma reação também pode ser encontrada em relação à resistência à tração. O alongamento realizado como formação a frio leva a um aumento na resistência à tração em mais de 100% se a amostra tiver sido alongada em mais de 50%. Um aumento na razão de resistência ao escoamento também pode ser observado com alongamento crescente da amostra.
[0038] O alongamento na ruptura é de particular interesse para a liga reivindicada. Apesar do alongamento mesmo em áreas acima de 50% e, portanto, apesar da forte deformação, o alongamento na ruptura não cai abaixo de 10%
[0039] Com o alongamento crescente da amostra, a dureza aumenta devido à deformação a frio associada, ou seja, até cerca de 180 HB 2,5/62,5.
[0040] Estes diagramas ilustram as propriedades de formabilidade a frio particularmente boas de um produto produzido da liga de acordo com a invenção.

Claims (13)

REIVINDICAÇÕES
1. Liga de cobre-zinco, para produzir componentes eletricamente condutivos, por exemplo contatos, caracterizada pelo fato de consistir em: - Cu: 62,5 - 67% em peso, - Sn: 0,25 - 1,0% em peso, - Si: 0,015 - 0,15% em peso, pelo menos dois elementos formadores de siliceto do grupo Mn, Fe, Ni e Al com, em cada caso, no máximo 0,15% em peso, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,6% em peso, - Pb: no máximo 0,1% em peso, - o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis.
2. Liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de: - Cu: 64 - 66,5% em peso, - Sn: 0,3 - 0,7% em peso, - Si: 0,03 - 0,1% em peso.
3. Liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de: - Cu: 64,5 - 66% em peso, - Sn: 0,4 - 0,6% em peso, - Si: 0,03 - 0,08% em peso, pelo menos dois elementos formadores de siliceto do grupo Mn, Fe, Ni e Al com, em cada caso, no máximo 0,1% em peso, em que a soma destes elementos não ultrapassa 0,4% em peso, - o resto sendo formado por Zn e também por impurezas inevitáveis.
4. Liga de cobre-zinco, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a liga conter Zn com 32 - 36% em peso.
5. Liga de cobre-zinco, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de os elementos formadores de silicetos na liga conterem
Fe, Ni e Al, em que as porções de Ni e Al são, em cada caso, aproximadamente iguais, e a porção de Fe é de 40% a 60% da porção de Ni ou da porção de Al.
6. Liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de o teor de Ni e Al ser, em cada caso, de 0,04 a 0,1% em peso, e o teor de Fe é de 0,02 a 0,05% em peso.
7. Liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o teor de Ni e o teor de Al serem, em cada caso, de 0,06 a 0,08% em peso e o teor de Fe ser de 0,03 a 0,04% em peso.
8. Liga de cobre-zinco, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de a liga ser isenta de Cr.
9. Produto de liga de cobre-zinco, produzido de uma liga de cobre-zinco, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de a matriz da microestrutura à temperatura ambiente ter uma fase α fortemente predominante.
10. Produto de liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o tamanho médio de grão da microestrutura estar entre 10 e 100 µm.
11. Produto de liga de cobre-zinco, de acordo com a reivindicação 9 ou reivindicação 10, caracterizado pelo fato de sua condutividade elétrica ser de pelo menos 12 mS/m (20% IACS).
12. Produto de liga de cobre-zinco, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado pelo fato de o produto ser formado a frio de um produto semiacabado por trefilação, com uma redução na seção transversal de cerca de 20% e apresenta os seguintes valores de resistência: - 0,2% resistência ao escoamento de tração: aprox. 310 N/mm2, - resistência à tração: aprox. 390 N/mm2, - alongamento na ruptura: aprox. 25%, - dureza: aprox. 120 HB 2,5/62,5.
13. Produto de liga de cobre-zinco, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado pelo fato de o produto ser formado a frio de um produto semiacabado por trefilação, com uma redução na seção transversal de cerca de 35% e apresenta os seguintes valores de resistência: - 0,2% resistência ao escoamento de tração: aprox. 400 N/mm2, - resistência à tração: aprox. 450 N/mm2, - alongamento na ruptura: 12%, - dureza: 143 HB 2,5/62,5.
BR112020012537-7A 2018-01-09 2019-01-02 liga de cobre-zinco e produto de liga de cobre-zinco BR112020012537A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018100075.6U DE202018100075U1 (de) 2018-01-09 2018-01-09 Kupfer-Zink-Legierung
DE202018100075.6 2018-01-09
PCT/EP2019/050005 WO2019137832A1 (de) 2018-01-09 2019-01-02 Kupfer-zink-legierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112020012537A2 true BR112020012537A2 (pt) 2020-11-24

Family

ID=65234514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112020012537-7A BR112020012537A2 (pt) 2018-01-09 2019-01-02 liga de cobre-zinco e produto de liga de cobre-zinco

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20200370147A1 (pt)
EP (1) EP3529389B1 (pt)
JP (1) JP7374904B2 (pt)
KR (1) KR20200103709A (pt)
CN (1) CN111788321A (pt)
BR (1) BR112020012537A2 (pt)
DE (1) DE202018100075U1 (pt)
ES (1) ES2780202T3 (pt)
WO (1) WO2019137832A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764687C1 (ru) 2018-10-29 2022-01-19 Отто Фукс - Коммандитгезельшафт Высокопрочный латунный сплав и изделие из высокопрочного латунного сплава
DE102020128955A1 (de) 2020-11-03 2022-05-05 Aurubis Stolberg Gmbh & Co. Kg Messinglegierung
DE102021102120A1 (de) * 2021-01-29 2022-08-04 HME Brass Germany GmbH Messinglegierung und Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs aus dieser Messinglegierung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4205984A (en) * 1978-06-28 1980-06-03 Olin Corporation Modified brass alloys with improved stress relaxation resistance
JPS59153855A (ja) * 1983-02-17 1984-09-01 Nippon Mining Co Ltd 耐食性に優れた銅合金
JPH01187705A (ja) * 1988-01-22 1989-07-27 Nippon Mining Co Ltd 通電材料
DE4120499C1 (en) 1991-06-21 1992-11-19 Wieland-Werke Ag, 7900 Ulm, De Low cost copper@ alloy for e.g. semiconductor carrier - contains zinc@, silicon, iron@, aluminium@, phosphorus@ and copper@
JP4129807B2 (ja) 1999-10-01 2008-08-06 Dowaホールディングス株式会社 コネクタ用銅合金およびその製造法
DE10158130C1 (de) * 2001-11-27 2003-04-24 Rehau Ag & Co Verwendung einer korrosionsbeständigen Kupfer-Zink-Legierung für Trinkwasserformteile
DE10308779B8 (de) 2003-02-28 2012-07-05 Wieland-Werke Ag Bleifreie Kupferlegierung und deren Verwendung
US20050039827A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Yoshinori Yamagishi Copper alloy having excellent corrosion cracking resistance and dezincing resistance, and method for producing same
CN100415911C (zh) * 2003-08-25 2008-09-03 同和矿业株式会社 优异抗腐裂性和抗脱锌性能的铜合金及其制造方法
JP5191725B2 (ja) 2007-08-13 2013-05-08 Dowaメタルテック株式会社 Cu−Zn−Sn系銅合金板材およびその製造法並びにコネクタ
JP5088425B2 (ja) * 2011-01-13 2012-12-05 三菱マテリアル株式会社 電子・電気機器用銅合金、銅合金薄板および導電部材
DE102012002450A1 (de) * 2011-08-13 2013-02-14 Wieland-Werke Ag Verwendung einer Kupferlegierung
JP5876695B2 (ja) 2011-09-29 2016-03-02 森下仁丹株式会社 シームレスカプセルおよびその製造方法
JP5507635B2 (ja) 2012-09-05 2014-05-28 Dowaメタルテック株式会社 銅合金板材およびその製造方法
CN105779811B (zh) * 2014-12-22 2018-10-09 百路达(厦门)工业有限公司 一种成型性能优异的环保黄铜合金及其制造方法
JP6576079B2 (ja) * 2015-04-01 2019-09-18 Dowaメタルテック株式会社 低Pb黄銅棒材およびその製造方法
DE202017103901U1 (de) 2017-06-30 2017-07-17 Otto Fuchs - Kommanditgesellschaft - Sondermessinglegierung sowie Sondermessinglegierungsprodukt

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020115663A (ru) 2022-02-10
EP3529389B1 (de) 2020-03-04
ES2780202T3 (es) 2020-08-24
WO2019137832A1 (de) 2019-07-18
JP7374904B2 (ja) 2023-11-07
RU2020115663A3 (pt) 2022-02-17
DE202018100075U1 (de) 2019-04-10
JP2021509934A (ja) 2021-04-08
CN111788321A (zh) 2020-10-16
EP3529389A1 (de) 2019-08-28
KR20200103709A (ko) 2020-09-02
US20200370147A1 (en) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4981748B2 (ja) 電気・電子機器用銅合金
US7182823B2 (en) Copper alloy containing cobalt, nickel and silicon
JP5191725B2 (ja) Cu−Zn−Sn系銅合金板材およびその製造法並びにコネクタ
EP1997920B1 (en) Copper alloy for electric and electronic equipments
JP5075438B2 (ja) Cu−Ni−Sn−P系銅合金板材およびその製造法
JP4596490B2 (ja) 電子材料用Cu−Ni−Si−Co系銅合金及びその製造方法
BR112020012537A2 (pt) liga de cobre-zinco e produto de liga de cobre-zinco
US20090183803A1 (en) Copper-nickel-silicon alloys
JP6223057B2 (ja) 導電性及び曲げたわみ係数に優れる銅合金板
JP5619389B2 (ja) 銅合金材料
JP2002180159A (ja) 銀を含む銅合金
JP5153949B1 (ja) Cu−Zn−Sn−Ni−P系合金
US20060011275A1 (en) Copper-titanium alloys excellent in strength, conductivity and bendability, and method for producing same
JP2010270355A (ja) 銅合金板材およびその製造方法
WO2013161351A1 (ja) Cu-Ni-Si系銅合金
WO2015075994A1 (ja) 導電性、成形加工性および応力緩和特性に優れる銅合金板
TW201522671A (zh) 銅合金板、以及具備其之大電流用電子零件及散熱用電子零件
JP2000256814A (ja) 端子用銅基合金条の製造方法
JP2000355721A (ja) 耐亀裂性が増強された銅合金
JP6099543B2 (ja) 導電性、耐応力緩和性および成形性に優れる銅合金板
JPH057450B2 (pt)
JP6181392B2 (ja) Cu−Ni−Si系銅合金
TWI589715B (zh) Copper alloy strip and with its high-current electronic components and cooling electronic components
JP6047466B2 (ja) 導電性及び曲げたわみ係数に優れる銅合金板
JP2001214226A (ja) 端子用銅基合金、該合金条および該合金条の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]

Free format text: MANTIDO O INDEFERIMENTO UMA VEZ QUE NAO FOI APRESENTADO RECURSO DENTRO DO PRAZO LEGAL