CH228014A - Lead bearing metal containing alkali and alkaline earth. - Google Patents

Lead bearing metal containing alkali and alkaline earth.

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CH228014A
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barium
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Aktiengesel Metallgesellschaft
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Metallgesellschaft Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C11/00Alloys based on lead
    • C22C11/02Alloys based on lead with an alkali or an alkaline earth metal as the next major constituent

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Description

  

  Alkali-<B>lind</B>     erdalkaBhaltiges        Bleilagermetall.       r  In dem deutschen Patent Nr. 518395 ist  ein     Bleilagermetall    der     Zusammensetzung     0.65 bis 0,73 % Kalzium, 0,58 bis 0,66       Natrium,    weniger als<B>0,05%</B>     Lithium    und       weniger    als 0,2% Aluminium vorgeschlagen  worden.

   Die guten Laufeigenschaften dieser       Legierung    beruhen auf der Einbettung von  harten Tragkristallen der Verbindung     Pb3Ca     in eine weichere     Grundmasse,,die    im     wesent-          liehen    aus einem     Blei-Natrium-Kalzium-          Lithium-Misehkristall    besteht. Durch Ein  haltung der Gehaltsgrenzen an Kalzium wer  den die     optimalen    Flächenprozente von     11    bis  12% an     Pb@Ca    erreicht.

   Ferner zeigte sich  als-     ,günstig,    dass .der     Kalziumb    halt höher  liegt als der     Natriumgehalt,    wodurch bei dem  optimalen     Kalziumgehalt    schädliche höhere       Natriumgehalte    als     6,66%    vermieden wer  den können, ohne eine     Verringerung    der  Härte zu verursachen.  



  Die Härte     .dieses    bekannten     Lagermetalles     beträgt bei normaler Luftabkühlung der    Proben, wie sie im praktischen Betrieb, er  folgt, sowie anschliessender achttägiger Lage  rung bei     Raumtemperatur,    je nach Grösse der  Lager und den sonstigen bei der Herstellung  beobachteten Bedingungen, 26     bis    42 kg/mm.  Dabei ist es durchaus nicht erstrebenswert,  etwa     das'Maximum    der Härte zu erhalten,  weil die Lager hierbei als etwas zu hart  angesehen werden. Als am günstigsten gel  ten Härten von 30 bis 35     kg[mm@,    jedoch  werden ,auch     Härten        bis    26 herunter noch  als zulässig betrachtet.

   Das bekannte Lager  metall hat sich daher in der Praxis gut be  währt. Es zeigt jedoch bei erhöhter     Bean-          apruchung    eine nicht unerhebliche     Warment-          härtung.    Dies sei im folgenden an Hand  einiger Beispiele erläutert.  



  Da ,die Härte des     Metalles,    wie erwähnt,  von der Art .des     Abkühlens    abhängig ist,  kann man     reproduzierbare    Vergleichswerte  über die Eigenschaft dieser     Legierung    prak  tisch nur     soa    ausführen,     dass    die Proben ab-      geschreckt werden.

   Hierdurch kommt man  zwar auf allgemein etwas niedrigere Werte,  als sie beim Guss der     Praxis    erhalten werden:  man hat jedoch .die Gewähr, dass .die Werte  unter sich vergleichbar sind.     Beispielsweise     beträgt die Härte bei abgeschreckten Proben  nach     zehnwöchiger        Lagerung-    bei 80" nur  noch 18 kg/mm', bei     100     und     l20     nur noch  16     kg/mm\.    Der Verlauf der     Änderungen     ist aus beiliegenden Figuren ersichtlich, in  denen die Härtekurve für eine Legierung mit  0,69 % Kalzium,     0,6\3    % Natrium, 0,

  04 %     Li-          thium    und 0,09 % Aluminium durch eine       ausgezogene    Linie dargestellt ist.     Fig.    1 und  5     stellt    den     Härteverlauf    bei Lagerung bei  60  C dar,     Fig.        \?    und 6 bei Lagerung bei  80  C,     Fig.    3 und 7 bei Lagerung bei 100" C  und     Fig.    4 und 8 bei Lagerung bei 120  C.  



  Diese     Änderungen    der Härte können sieh  unter schweren Betriebsbeanspruchungen  ungünstig auswirken, und es war daher  wünschenswert, gerade dieses Verhalten zu  verbessern.  



  Es wurde nun gefunden, dass nicht jede       alkalihaltige    Bleilegierung zu dieser Art     Ent-          hä.rtung    neigt, sondern     da.ss    die Ursache zur       Enthärtung    vermutlich nur     solehes    Alkali  ist, das nicht in fester Lösung in Blei auf  genommen ist. Bis zur     Löslichkeitsgrenze     könnten somit den Bleilegierungen Alkali  gehalte gegeben werden, ohne dass diese  schädliche Wirkung beobachtet würde.  



  Die Herabsetzung des     Natriumgehaltes     bringt jedoch eine Herabsetzung der Härte  mit sieh, die aber durch     .andere        Zusätze    wie  der erhöht werden kann. Es hat sich ge  zeigt, dass der durch die Herabsetzung des       Natriumgehaltes    verursachte Verlust an An  fangshärte, das heisst der Härte von     gegos#ze-          nen    Proben, die abgeschreckt und eine     N@Toclie     bei     Raumtemperatur    gelagert sind, vermin  dert, ausgeglichen oder gar überkompensiert  werden kann, ohne dass die     erzielte    Verbes  serung der Beständigkeit gegen     -\'Ua;

  rment-          härtung    aufgegeben ,werden muss. Das er  findungsgemässe     B.leilagermetall        muss    min  destens     ein        Erdalkalimetall,    und zwar min  destens Kalzium in einer Menge von 0,5 bis         (-),757o,        vorzugsweise    mehr als 0, 7 0 % Kal  zium, mindestens ein     Alkalimetall    in einer       Gesamtmenge    von höchstens<B>0.35%</B> und 0,01       his        (1,?    % Aluminium, Rest Blei enthalten.

    Je nach den Ansprüchen, die man an die     Le-          ()-ierung    stellt, kann man neben dem     Kalzium          verschiedene    Zusätze an Erdalkali- oder       Alkalimetallen    wählen. Kommt es nur dar  auf an, ohne Rücksicht auf die Ausgangs  härte, eine möglichst hohe Endhärte nach  länger dauernder Erwärmung in der Gegend  um 100  zu haben, so kann dies durch Wahl  einer Zusammensetzung mit höheren Aus  gangshärten erzielt werden, wobei diese Zu  sa.mmensetzung einen Gehalt von Barium  und/oder     Strontium    in Mengen von 0,2 bis       t),6%    aufweisen kann.  



  Es wurde z. B.     gefunden,    dass eine Blei  legierung mit     0,6-0,75%    Kalzium, minde  stens 0,2 %,     vorzugsweise    mindestens 0,35  Barium und/oder     Strontium,    höchstens aber  <B>0,6%,</B> vorzugsweise höchstens<B>0,55%</B> von  jedem der beiden Metalle, 0,01-0,05 % , vor  zugsweise     0,03-0,05    %     Lithium,        0,1-0,25     Natrium und     0C11.-0,2%    Aluminium ein be  deutend verbessertes Verhalten gegenüber  Dauererwärmung zeigt.

   Derartige Legierun  gen können im speziellen     beispielsweise        fol-          üende    Bestandteile aufweisen:  Mindestens     0,'2%    Barium     -f-        Strontium,     jedoch höchstens     0"6%    von jedem dieser Me  talle, sowie     0,1-0,25    % Natrium, ferner     ge-          n.ebenenfalls    noch     0,01-0,05%    Kalium  und/oder     0,01.-0,05%        Lithium.     



  Eine andere Zusammensetzung enthält  <B>(1,35%</B> Barium     +        Strontium,    höchstens aber  0,55 % von jedem Metalle, sowie     0,l-0,25     Natrium.  



  Gegenüber bekannten Legierungen zeich  nen sich die vorstehend beispielsweise ge  nannten dadurch aus, dass sie gleichzeitig       TZalzium    und Barium     und7oder        Strontium,     vorzugsweise in     Mengen    über 1 % enthalten,  während der Gehalt an     Alkalimetall    ausser  ordentlich herabgesetzt ist und besonders     be-          zügIich    des Natriums 0,25 % nicht übersteigt.  Es ist sogar möglich, das Natrium     vollkom-          inen    aus der Legierung wegzulassen.

   In die-           sein    Falle ist es aber zweckmässig, neben     Li-          thium    den     Strontium-    und     Bariumgehalt    zu  sammen mindestens in Höhe von 0,6- % zu  wählen.  



  Den genannten Legierungen kann schliess  lich noch zur weiteren Erhöhung der Grund  härte Kalium in Mengen von 0,01-0,05     /10     zugesetzt werden.  



  Neben Kalzium können Gehalte von 0,2  bis 0,6% Barium,     0,1-0,25%    Natrium und  0,01-0,05 % Kalium enthalten sein. Ferner  können neben Kalzium noch 0,2-0,6% Ba  rium,<B>0,1-</B>0<B>,25%</B> Natrium,     ü,01-0"05%        L.i-          thium    und     0,0,1-0,0570    Kalium enthalten  sein. Es können auch neben Kalzium 0,2 bis  0,6'% Barium und     0,2-0,6117,7        Strontium,     sowie     0,1-0,25    % Natrium und 0,01-0,05  Kalium enthalten sein.

   Schliesslich können       neben    Kalzium     0,2-0"6%    Barium und 0,2  bis<B>0,6%</B>     Strontium,    sowie 0"l-0,25% Na  trium,     0,01-0,05%        Lithium    und 0,01 bis       0,05%    Kalium enthalten sein.  



  Beispielsweise Zusammensetzungen erfin  dungsgemässer Legierungen sind folgende:  
EMI0003.0021     
  
    <U>1 <SEP> 2 <SEP> 31 <SEP> 4 <SEP> 5</U>
<tb>  Ca <SEP> 0-,73 <SEP> 0,73 <SEP> 0,71 <SEP> 0-,69 <SEP> 0,69
<tb>  Ba <SEP> 0,35 <SEP> 0,54 <SEP> 0a47 <SEP> 0,54 <SEP> 0,54
<tb>  Sr <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,47 <SEP> 0,30
<tb>  Li <SEP> 0,04 <SEP> 0,04 <SEP> 0,04. <SEP> 0,035 <SEP> 0,036
<tb>  Na <SEP> 0,24 <SEP> 0,17 <SEP> 0,19 <SEP> = <SEP>   K <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,045
<tb>  Al <SEP> 0,07 <SEP> 0,07 <SEP> 0,07 <SEP> 0a07 <SEP> 0,07
<tb>  Pb <SEP> Rest <SEP> Rest <SEP> Rest <SEP> Rest <SEP> Rest       Von Legierung 1 sind die     Warmenthär-          tungskurven    in den beiliegenden     Fig.    1 bis 4  als gestrichelte Linie eingetragen.

   Nach Ab  schrecken und einwöchiger Lagerung hatte  diese Legierung eine Ausgangshärte von  32     kg/mm@.        Fig.    1 stellt wiederum den Härte  verlauf bei zehnwöchiger Lagerung bei 60  C,       Fig.    2 bei 80  C,     Fig.    3 bei     10,0     C und     Fig.    4  bei 120  C dar. Die erreichten Endhärten be  tragen hierbei 30     bezw.    27     bezw.    23     bezw.     22     kg/mm=    und liegen somit in allen Fällen  erheblich über denen der Vergleichslegierung.

    Auch die übrigen für die Güte eines Lager-         metalles        wesentlichen        Merkmale,    wie gute       Versehleissf        estigkeit,    Korrosionsbeständigkeit,  Giessfähigkeit, geringer     Aüsbrand    sowie gute  mechanische Eigenschaften sind vorhanden.

    Die Legierungen unterscheiden sich vorteil  haft von solchen, die weniger als 0,5 %     Erd-          alkalimetalle    und daneben ein oder mehrere       AlkalimetalIe    enthalten, dadurch, dass jene  zwar gute mechanische Eigenschaften neben  einer guten Luftbeständigkeit besitzen, aber  nur eine geringe Härte aufweisen. Über  raschend für die früher bestehenden Ansich  ten ist nun die Tatsache, dass der Barium  zusatz     neben    dem     Kaliumgehalt    eine Steige  rung der Härte ermöglicht, ohne dass die Kor  rosionsbeständigkeit leidet. Gerade Barium  wurde früher :als ein Metall angesehen, das  für Blei die Korrosionsbeständigkeit sehr  herabsetzt.

   Es hat sich aber gezeigt, dass  nicht etwa der     Bariumgehalt    schlechthin für  die Korrosionsgefahr ausschlaggebend ist,  sondern nur die Kombination mit der gleich  zeitigen Anwesenheit anderer Metalle, insbe  sondere Natrium mit höheren Gehalten.  



  Weitere Versuche ergaben, dass die Be  ständigkeit gegen Dauererwärmung auch er  höht werden kann, wenn aus den Legierun  gen nicht, wie bisher beschrieben, das Na  trium, sondern das     Lithium    fortgelassen  wird, das heisst wenn die Legierungen       natriumhaltig,    aber     lithiumfrei    sind. Wie bei  dem Weglassen des     Natriumgehaltes    ist es  auch in diesem Falle zweckmässig, den     Stron-          tium-    und     Bariumgehalt    zusammen minde  stens in Höhe von 0,6 % zu wählen. Der     Kal-          ziumgehalt    kann bis zu 0,6 % erniedrigt wer  den.

   Bei höheren Barium- und     Strontium-          gehalten    kann der     Kalziumgehalt    auch noch  weiter, das heisst bis 0,5 % erniedrigt werden.  



  Trotz der Abwesenheit von     Lithium    wei  sen solche Legierungen bei verbesserter  Wärmebeständigkeit noch günstige Härte  und andere günstige mechanische Eigen  schaften auf, die sie als Lagermetall beson  ders geeignet machen. Eine Legierung, ent  haltend 0"64% Ca,     0',58%    Ba, 0,34%     Sr,     0,1 % Al .und     O,22%    Na, Rest Blei, hat eine  Härte von 25 - bis 26 kg/mm', eine Stauch-           festigkeit    bis zu 19     kg/mm\    und eine Biege  festigkeit von 16,

       kg/min.    Die Korrosions  beständigkeit und die Umschmelzbarkeit die  ser     Legierung    werden durch den     geringeren          Alkaligehalt    ebenfalls verbessert. Die Lauf  eigenschaften stehen denen ähnlicher Legie  rungen nicht nach.  



  Die bisher     beschriebenen    Legierungen  sind unter dem Gesichtspunkt aufgebaut,  dass eine möglichst hohe Endhärte nach län  ger dauernder Erwärmung in der Gegend um  100  erzielt wird. Es kann jedoch auch  wünschenswert sein, dass die Verbesserung  der Legierung in dem Sinne erfolgt, dass bei  noch guter Endhärte das Material während  länger andauernder Erwärmung eine mög  lichst geringe     Härteänderung    erleidet.  



  Legierungen mit     0,65-0,75%    Kalzium,       0,011-0,0,5%        Lithium,    0,0,1-0,2% Alumi  nium,     0,1-0,2'5    % Natrium und     0,01-0,05     Kalium zeigen ein bedeutend verbessertes  Verhalten gegenüber Dauererwärmung. Auch  bei diesen Legierungen ist gegenüber den be  kannten der     Alkaligehalt    bedeutend herab  gesetzt.  



  Der Verlauf der Härte bei Lagerung  einer derartigen Legierung bei höheren Tem  peraturen ist aus den     Fig.    5 bis 8 ersicht  lich, in denen die Härte für eine Legierung  mit     0,73,%    Kalzium,     0a24%    Natrium, 0,04       Lithium,    0,07% Aluminium,     0,03%    Kalium,       Rest    Blei durch eine gestrichelte Linie dar  gestellt ist. Gegenüber dem Härteverhalten  der bekannten Legierung zeigt diese Legie  rung eine sehr beachtliche Verbesserung.  



  Die Einhaltung eines     Kalziumgehaltes     zwischen 0,5-0,75%, insbesondere 0,6 bis       0,75%,    vorzugsweise mehr als     0,70%,    ver  leiht der Legierung gute Laufeigenschaften,  die durch die Abänderung des     Natrium-          gebaltes    und die Einfügung eines weiteren  Zusatzelementes nicht beeinträchtigt werden.  Desgleichen werden die übrigen für die Güte  von Lagermetallen wesentlichen Merkmale,  gute Verschleissfestigkeit, Korrosionsbestän  digkeit, Giessfähigkeit und geringe Neigung  zum     Ausbrand,    sowie gute mechanische Ei  genschaften beibehalten.

   Die neuen Legie-         rungen    zeigen den     bekannten    gegenüber eine  wesentlich verbesserte Härtebeständigkeit bei  Dauererwärmung.



  Alkali <B> mild </B> alkaline earth lead bearing metal. In German Patent No. 518395, a lead bearing metal with the composition is 0.65 to 0.73% calcium, 0.58 to 0.66% sodium, less than 0.05% lithium and less than 0.2 % Aluminum has been suggested.

   The good running properties of this alloy are based on the embedding of hard support crystals of the compound Pb3Ca in a softer base material, which essentially consists of a lead-sodium-calcium-lithium mixed crystal. By adhering to the calcium content limits, the optimum area percentages of 11 to 12% of Pb @ Ca are achieved.

   It was also found to be beneficial that the calcium content is higher than the sodium content, which means that with the optimum calcium content, harmful sodium contents higher than 6.66% can be avoided without causing a reduction in hardness.



  The hardness of this well-known bearing metal is 26 to 42 kg / mm, depending on the size of the bearing and the other conditions observed during production, with normal air cooling of the samples, as it follows in practical operation, and subsequent eight-day storage at room temperature . It is not at all desirable to achieve the maximum hardness, because the bearings are seen as a little too hard. The most favorable hardnesses of 30 to 35 kg [mm @, however, hardnesses down to 26 are still regarded as permissible.

   The well-known bearing metal has therefore proven itself well in practice. However, it shows a not insignificant heat hardening with increased use. This is explained in the following using a few examples.



  Since, as mentioned, the hardness of the metal depends on the type of cooling, reproducible comparison values for the properties of this alloy can practically only be carried out in such a way that the samples are quenched.

   This results in values that are generally somewhat lower than those obtained when casting in practice, but you have the guarantee that the values are comparable among themselves. For example, the hardness of quenched samples after ten weeks of storage - at 80 "is only 18 kg / mm ', at 100 and 120 only 16 kg / mm \. The course of the changes can be seen from the accompanying figures, in which the hardness curve for a Alloy with 0.69% calcium, 0.6 \ 3% sodium, 0,

  04% lithium and 0.09% aluminum is represented by a solid line. Fig. 1 and 5 shows the hardness curve during storage at 60 C, Fig. and 6 when stored at 80 ° C., FIGS. 3 and 7 when stored at 100 ° C. and FIGS. 4 and 8 when stored at 120 ° C.



  These changes in hardness can have an unfavorable effect under heavy operating loads, and it was therefore desirable to improve precisely this behavior.



  It has now been found that not every alkali-containing lead alloy has a tendency to soften this type of softening, but that the cause of softening is presumably only that alkali which is not absorbed in solid solution in lead. The lead alloys could thus be given alkali contents up to the solubility limit without this harmful effect being observed.



  The lowering of the sodium content, however, brings with it a lowering of the hardness, which can be increased by other additives like that. It has been shown that the loss of initial hardness caused by the lowering of the sodium content, i.e. the hardness of cast samples that are quenched and a N @ Toclie stored at room temperature, is reduced, evened out or even overcompensated can be achieved without the improvement achieved in the resistance to - \ 'Ua;

  softening must be abandoned. He inventive B.leilagermetall must at least one alkaline earth metal, at least at least calcium in an amount of 0.5 to (-), 757o, preferably more than 0.7 0% calcium, at least one alkali metal in a total amount of at most <B> 0.35% </B> and 0.01 his (1.?% aluminum, remainder lead.

    Depending on the demands placed on the Le- () -ation, one can choose different additions of alkaline earth or alkali metals in addition to calcium. If it is only important, regardless of the initial hardness, to have as high a final hardness as possible after prolonged heating in the region of 100, this can be achieved by choosing a composition with higher initial hardnesses, whereby this composition a content of barium and / or strontium in amounts of 0.2 to t), 6%.



  It was z. B. found that a lead alloy with 0.6-0.75% calcium, at least 0.2%, preferably at least 0.35 barium and / or strontium, but at most <B> 0.6%, </ B > preferably at most <B> 0.55% </B> of each of the two metals, 0.01-0.05%, preferably 0.03-0.05% lithium, 0.1-0.25% sodium and 0C11.-0.2% aluminum shows a significantly improved behavior towards permanent heating.

   Such alloys can in particular have the following constituents, for example: at least 0.2% barium -f- strontium, but at most 0 "6% of each of these metals, and 0.1-0.25% sodium, furthermore ge - not also 0.01-0.05% potassium and / or 0.01-0.05% lithium.



  Another composition contains <B> (1.35% </B> barium + strontium, but no more than 0.55% of each metal, as well as 0.1-0.25 sodium.



  Compared to known alloys, those named above are distinguished by the fact that they contain calcium and barium and strontium at the same time, preferably in amounts above 1%, while the alkali metal content is exceptionally reduced and especially with regard to sodium 0.25 % does not exceed. It is even possible to omit the sodium completely from the alloy.

   In this case, however, it is expedient to choose the strontium and barium content in addition to lithium, at least 0.6%.



  Finally, to further increase the basic hardness, potassium can be added to the alloys mentioned in amounts of 0.01-0.05 / 10.



  In addition to calcium, it can contain 0.2 to 0.6% barium, 0.1-0.25% sodium and 0.01-0.05% potassium. Furthermore, in addition to calcium, 0.2-0.6% barium, <B> 0.1- </B> 0 <B>, 25% </B> sodium, 0.1-0 "05% lithium thium and 0.0.1-0.0570 potassium may also be contained. In addition to calcium, 0.2 to 0.6% barium and 0.2-0.6117.7 strontium, as well as 0.1-0.25 % Sodium and 0.01-0.05 potassium.

   Finally, in addition to calcium, 0.2-0 "6% barium and 0.2 to <B> 0.6% </B> strontium, and 0" l-0.25% sodium, 0.01-0.05 % Lithium and 0.01 to 0.05% potassium.



  For example, compositions according to the invention are the following:
EMI0003.0021
  
    <U> 1 <SEP> 2 <SEP> 31 <SEP> 4 <SEP> 5 </U>
<tb> Ca <SEP> 0-, 73 <SEP> 0.73 <SEP> 0.71 <SEP> 0-, 69 <SEP> 0.69
<tb> Ba <SEP> 0.35 <SEP> 0.54 <SEP> 0a47 <SEP> 0.54 <SEP> 0.54
<tb> Sr <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.47 <SEP> 0.30
<tb> Li <SEP> 0.04 <SEP> 0.04 <SEP> 0.04. <SEP> 0.035 <SEP> 0.036
<tb> Na <SEP> 0.24 <SEP> 0.17 <SEP> 0.19 <SEP> = <SEP> K <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.045
<tb> Al <SEP> 0.07 <SEP> 0.07 <SEP> 0.07 <SEP> 0a07 <SEP> 0.07
<tb> Pb <SEP> remainder <SEP> remainder <SEP> remainder <SEP> remainder <SEP> remainder For alloy 1, the heat hardening curves are shown in the enclosed FIGS. 1 to 4 as a dashed line.

   After quenching and storage for one week, this alloy had an initial hardness of 32 kg / mm @. Fig. 1 in turn shows the hardness course for ten weeks of storage at 60 ° C, Fig. 2 at 80 ° C, Fig. 3 at 10.0 C and Fig. 4 at 120 ° C. The final hardnesses achieved here be 30 respectively. 27 resp. 23 resp. 22 kg / mm = and are therefore in all cases considerably higher than those of the comparison alloy.

    The other characteristics that are essential for the quality of a bearing metal, such as good wear resistance, corrosion resistance, pourability, low burnout and good mechanical properties, are also present.

    The alloys differ advantageously from those which contain less than 0.5% alkaline earth metals and also one or more alkali metals in that although they have good mechanical properties in addition to good air resistance, they only have low hardness. The fact that the addition of barium not only increases the potassium content but also increases the hardness without adversely affecting the corrosion resistance is surprising for the earlier views. In the past, barium in particular was seen as a metal that greatly reduced the corrosion resistance of lead.

   It has been shown, however, that it is not the barium content that is decisive for the risk of corrosion, but only the combination with the simultaneous presence of other metals, in particular sodium with higher contents.



  Further tests showed that the resistance to continuous heating can also be increased if the alloys do not contain sodium, as previously described, but rather lithium, i.e. if the alloys contain sodium but are lithium-free. As with the omission of the sodium content, it is also advisable in this case to choose the strontium and barium content together at least 0.6%. The calcium content can be reduced by up to 0.6%.

   With higher barium and strontium contents, the calcium content can be lowered even further, i.e. by up to 0.5%.



  In spite of the absence of lithium, alloys of this type, with improved heat resistance, still have favorable hardness and other favorable mechanical properties that make them particularly suitable as a bearing metal. An alloy, containing 0 "64% Ca, 0 ', 58% Ba, 0.34% Sr, 0.1% Al. And 0.22% Na, the remainder lead, has a hardness of 25 - to 26 kg / mm ', a compressive strength of up to 19 kg / mm \ and a flexural strength of 16,

       kg / min. The corrosion resistance and remeltability of this alloy are also improved by the lower alkali content. The running properties are not inferior to those of similar alloys.



  The alloys described so far are constructed from the point of view of achieving the highest possible final hardness after prolonged heating in the region of 100. However, it can also be desirable for the alloy to be improved in the sense that, while the final hardness is still good, the material undergoes as little change in hardness as possible during prolonged heating.



  Alloys with 0.65-0.75% calcium, 0.011-0.0.5% lithium, 0.0.1-0.2% aluminum, 0.1-0.2'5% sodium and 0.01 -0.05 potassium show a significantly improved behavior towards continuous heating. In these alloys, too, the alkali content is significantly reduced compared to the known ones.



  The course of the hardness when such an alloy is stored at higher temperatures can be seen from FIGS. 5 to 8, in which the hardness for an alloy with 0.73% calcium, 0a24% sodium, 0.04 lithium, 0, 07% aluminum, 0.03% potassium, the remainder lead is represented by a dashed line. Compared to the hardening behavior of the known alloy, this alloy shows a very considerable improvement.



  Maintaining a calcium content of between 0.5-0.75%, in particular 0.6 to 0.75%, preferably more than 0.70%, gives the alloy good running properties, thanks to the change in the sodium content and the addition another additional element are not impaired. Likewise, the other features essential for the quality of bearing metals, good wear resistance, corrosion resistance, pourability and low tendency to burn out, and good mechanical properties are retained.

   Compared to the known alloys, the new alloys show a significantly improved hardness resistance when continuously heated.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Alkali- und erdalkalihaltiges Bleila.ger- metall, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem Erdalkalimetall, und zwar mindestens Kalzium in einer Menge von 0,5 bis 0,75%, 0,01-0,2% Aluminium, sowie mindestens einem Alkalimetall in einer Ge samtmenge von höchstens<B>0,35%,</B> Rest Blei besteht. UNTERANSPR üCHE 1. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,25 Natrium enthält. PATENT CLAIM: Alkali and alkaline earth containing Bleila.ger- metal, characterized in that it consists of at least one alkaline earth metal, namely at least calcium in an amount of 0.5 to 0.75%, 0.01-0.2% aluminum, and at least one alkali metal in a total amount of at most <B> 0.35%, </B> the remainder being lead. SUB-CLAIMS 1. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.25 sodium. z. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,05 Lithium enthält. 3. Bleilagermeta-ll nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,05 Kalium enthält. 4. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,25 Natrium und bis zu 0,05 % Lithium enthält.. 5. Bleilagermetall nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,25 Natrium und bis zu 0,05% Kalium enthält. z. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.05 lithium. 3. Bleilagermeta-ll according to claim, characterized in that it contains up to 0.05 potassium. 4. lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.25 sodium and up to 0.05% lithium .. 5. lead bearing metal according to claim. characterized in that it contains up to 0.25% sodium and up to 0.05% potassium. 6. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0,05 Lithium und bis zu 0,05 % Kalium enthält. 7. Bleilagermeta 1l nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,2-0,6 % Barium enthält. 8,. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalzium gehalt 0,6-0,75 % beträgt. , 9. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalzium- wehalt mehr als 0,70 % beträgt. 6. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.05% lithium and up to 0.05% potassium. 7. Lead storage meta 1l according to claim, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium in addition to calcium. 8th,. Lead bearing metal according to claim, characterized in that the calcium content is 0.6-0.75%. , 9. lead bearing metal according to claim, characterized in that the calcium content is more than 0.70%. 10. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,2-0,6% Barium, sowie 0,l-0,25 Natrium enthält. 11. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal. zium 0,2=0,6 % Strontium, sowie 0,1-0,25 Natrium enthält. 12. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,2 % Barium --f- Strontium, höchstens aber 0,6 % von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,1-0,25 % Natrium enthält. 10. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium and 0.1-0.25 sodium in addition to calcium. 11. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains 0.2 = 0.6% strontium and 0.1-0.25 sodium in addition to calcium. 12. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains at least 0.2% barium --f- strontium in addition to calcium, but not more than 0.6% of each of these two metals, and 0.1-0.25% sodium. 13. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass es neben Kalzium 0,2-0,6 % Ba rium und 0,2-0,6 % Strontium, sowie 0,1 bis 0,25 % Natrium enthält. 14. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,35-0,55 % Barium, sowie 0,1-0,25 % Natrium enthält. 13. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium and 0.2-0.6% strontium and 0.1 to 0.25% sodium in addition to calcium. 14. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains 0.35-0.55% barium and 0.1-0.25% sodium in addition to calcium. 15. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens<B>0,35%</B> Barium + Stron- tium, höchstens aber 0,55 % von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,1-0,25% Natrium enthält. 16. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass es neben Kalzium 0,35-0,55 Barium und 0,35-0,55% Strontium, sowie 0,1-0,25 % Natrium enthält. 15. Lead bearing metal according to claim, characterized in that, in addition to calcium, it contains at least 0.35% barium + strontium, but no more than 0.55% of each of these two metals, and 0.1-0 , Contains 25% sodium. 16. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains 0.35-0.55 barium and 0.35-0.55% strontium and 0.1-0.25% sodium in addition to calcium. 17. $leilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium<B>0,2-0,6%</B> Barium und 0,01-0,05 Lithium enthält. 18. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,2-0,6 % Strontium und 0,01-0,05 Lithium enthält. 19. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,6 % Barium -j- Strontium, höchstens aber 0',6 % von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0-101-0,05 ,wo Lithium enthält. 17. bearing metal according to claim, characterized in that it contains, in addition to calcium, 0.2-0.6% barium and 0.01-0.05 lithium. 18. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains 0.2-0.6% strontium and 0.01-0.05 lithium in addition to calcium. 19. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium, at least 0.6% barium -j- strontium, but no more than 0.6% of each of these two metals, and 0-101-0.05, where lithium . 20. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass es neben Kalzium 0,2=0,6 % Barium und 0,'2)-0,6% Strontium, und zwar min destens 0,6 % der beiden Metalle Barium und Strontium zusammen, sowie 0,01-0,05 % Lithium enthält. 21. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,2-0,6% Barium, sowie 0,1-0,25 Natrium und 0,01-0,05% Lithium enthält. 20. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains calcium, 0.2 = 0.6% barium and 0, '2) -0.6% strontium, namely at least 0.6% of the two metals Barium and strontium together, as well as 0.01-0.05% lithium. 21. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium 0.2-0.6% barium, as well as 0.1-0.25 sodium and 0.01-0.05% lithium. 22. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium<B>0-,2-0,6%</B> Strontium, sowie 0,1 bis 0,25% Natrium und 0,01-0"05% Lithium enthält. 23. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,2 % Barium + Strontium, höchstens aber 0,6 % von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,1-0,25 % Natrium und 0,0-1 bis<B>0,05%</B> Lithium enthält. 22. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium <B> 0-, 2-0.6% </B> strontium, as well as 0.1 to 0.25% sodium and 0.01-0 "05 23. Lead-bearing metal according to claim, characterized in that it contains at least 0.2% barium + strontium, but not more than 0.6% of each of these two metals, as well as 0.1-0.25% sodium and Contains 0.0-1 to <B> 0.05% </B> lithium. 24. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass es neben Kalzium 0,'2),-0,6% Ba rium und 0,2-0,6% Strontium, sowie 0,1 bis 0-,25% Natrium und 0,01-0,05% Li- thium enthält. 24. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains calcium 0, '2), - 0.6% barium and 0.2-0.6% strontium, and 0.1 to 0.25 % Sodium and 0.01-0.05% lithium. 2'5. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0"35-0,55% Barium, sowie 0,1 bis 0,2'5,% Natrium und 0,01-0,05% Lithium enthält. 26. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es an Alkali metallen 0"l-0-,2-5% Natrium, 0,01-0,05 Kalium und 0,01-0,05% Lithium enthält. 2'5. Lead bearing metal according to patent claim, characterized in that, in addition to calcium, it contains 0 "35-0.55% barium, as well as 0.1 to 0.2'5% sodium and 0.01-0.05% lithium. 26. Lead-bearing metal according to patent claim, characterized in that it contains alkali metals 0 "1-0, 2-5% sodium, 0.01-0.05 potassium and 0.01-0.05% lithium. 27. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium<B>0,2-0,6%</B> Barium, 0,1-0125% Na trium und<B>0,01-0,05%</B> Kalium enthält. 2'8. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium 0,2-0,6% Barium,<B>0,01-0,0ä%</B> Li- thium und 0,01-0,05 % Kalium enthält. 27. Lead-bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium <B> 0.2-0.6% </B> barium, 0.1-0125% sodium and <B> 0.01-0.05 % Contains potassium. 2'8. Lead bearing metal according to patent claim, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium, <B> 0.01-0.0% </B> lithium and 0.01-0.05% potassium in addition to calcium contains. 29. Bleiiagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium<B>0,2-0,6%</B> Barium, 0,1-0-,215% Na trium, 0,01-0-,05% Lithium und 0,01 bis <B>0,05%</B> Kalium enthält. 30,. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,2 % Barium -E- Strontium, höchstens aber 0,6'% von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,1-0,25 % Natrium und 0,01 bis 0,05 % Kalium enthält. 29. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium <B> 0.2-0.6% </B> barium, 0.1-0-, 215% sodium, 0.01-0-, Contains 05% lithium and 0.01 to <B> 0.05% </B> potassium. 30 ,. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium, at least 0.2% barium -E- strontium, but no more than 0.6 '% of each of these two metals, and 0.1-0.25% sodium and 0.01 Contains up to 0.05% potassium. 31. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gehennzeich- net, dass es neben Kalzium 0,2-0,6% Ba rium und 0,2-0,6% Strontium, sowie 0,1 bis 0,25% Natrium und 0,01-0,05% Ka lium enthält. 31. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium and 0.2-0.6% strontium, and 0.1 to 0.25% sodium and calcium Contains 0.01-0.05% potassium. 3<B>2</B>. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,2 % Barium + Strontium, höchstens aber 0,6 % von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,01-0,05 % Lithium und 0,01-0,05 % Kalium enthält. 3 <B> 2 </B>. Lead-bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium, at least 0.2% barium + strontium, but not more than 0.6% of each of these two metals, as well as 0.01-0.05% lithium and 0.01-0, Contains 05% potassium. 33'. Bleilagermetall nach Patentansprueli und Unteranspruch 7, dadurch gehennzeieh- net, dass es neben Kalzium 0,2-0,6 % Ba rium und 0,2-0,6% Strontium, sowie (1,01. bis 0,05% Lithium und 0,01-0,05% Ka lium enthält. 33 '. Lead bearing metal according to patent claims and dependent claim 7, characterized in that it contains 0.2-0.6% barium and 0.2-0.6% strontium, as well as (1.01. To 0.05% lithium and Contains 0.01-0.05% potassium. 34. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium mindestens 0,2 % Barium -f- Strontium, höchstens aber 0,6% von jedem dieser beiden Metalle, sowie 0,1-0,25/'0 Natrium, 0,01 bis <B>0,05%</B> Lithium und 0,01-0,05% Kalium enthält. 34. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains calcium, at least 0.2% barium -f- strontium, but not more than 0.6% of each of these two metals, and 0.1-0.25 / '0 sodium, Contains 0.01 to <B> 0.05% </B> lithium and 0.01-0.05% potassium. U. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass es neben Kalzium 0,2-0.62o' Ba rium und<B>0,2-0,6%</B> Strontium, sowie 0,1 bis 0,25% Natrium, 0,01-0,05% Lithium und 0,01-0,05% Kalium enthält. 36. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, gekennzeichnet. durch folgende Zusammensetzung 0,1 % Aluminium, 0,64% Kalzium, 0,5,8 % Barium, 0,3,4% Strontium, 0,22 % Natrium, Rest Blei. U. lead bearing metal according to claim and dependent claim 7, characterized in that it contains 0.2-0.62o 'barium and <B> 0.2-0.6% </B> strontium, as well as 0.1 to 0 , 25% sodium, 0.01-0.05% lithium and 0.01-0.05% potassium. 36. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 12, characterized. by the following composition 0.1% aluminum, 0.64% calcium, 0.5.8% barium, 0.3.4% strontium, 0.22% sodium, remainder lead. 37. Bleilagermetall nach Patentanspruch und Unteranspruch 26, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 0.731,'0 Kalzium, <B>0,21</B> % Natrium, (),114 % Lithium, I),1)7 % Aluminium, 11,(_I; ,% Kalium, Rest. Blei. 38. Bleilagerinetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium Strontium bis zu 11,6' enthält. 37. Lead bearing metal according to claim and dependent claim 26, characterized by the following composition: 0.731, '0 calcium, <B> 0.21 </B>% sodium, (), 114% lithium, I), 1) 7% aluminum, 11 , (_ I;,% potassium, remainder lead. 38. Lead bearing metal according to patent claim, characterized in that it contains up to 11.6% in addition to calcium strontium. 39. Bleila < -ermetall nach Patentanspruch, dadurch gehennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu<B>0,6</B>%<B>,</B> sowie 0,1-0,2536' Natrium enthält. 40. Bleilagerinetall nach Patentanspruch, dadurch gel>ennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu 0,6%, sowie 0,01-0.0500' Lithium enthält. 39. Purple lead metal according to the patent claim, characterized in that, in addition to calcium and barium, strontium up to <B> 0.6 </B>% <B>, </B> and 0.1-0.2536 ' Contains sodium. 40. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.6% and 0.01-0.0500 'lithium in addition to calcium and barium strontium. 41.. Bleilagernietall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu<B>0,6%,</B> sowie 0,01-0,05.'ö Kalium enthält. 42. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu 0,6%, sowie 0,1-0,25 % Natrium und 0,01-0;05 Lithium enthält. 41 .. Lead bearing rivet according to claim, characterized in that it contains up to <B> 0.6%, </B> and 0.01-0.05.'ö potassium in addition to calcium and barium. 42. Lead bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to 0.6%, as well as 0.1-0.25% sodium and 0.01-0.05 lithium in addition to calcium and barium strontium. 43. Bleilagermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu<B>0,6%,</B> sowie 0,1-0,225 % Natrium und 0,01-0,05 % Kalium enthält. 44. Bleila-ermetall nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Kal zium und Barium Strontium bis zu O,6%, sowie 0,01-0,05 % Lithium und 0,01-0,05 Kalium enthält. 43. Lead-bearing metal according to claim, characterized in that it contains up to <B> 0.6%, </B> and 0.1-0.225% sodium and 0.01-0.05% potassium in addition to calcium and barium . 44. Lead laver metal according to claim, characterized in that it contains not only calcium and barium, but also strontium up to 0.6%, as well as 0.01-0.05% lithium and 0.01-0.05 potassium.
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