CH262027A - Verfahren zur Herstellung einer harten Kupferlegierung und nach diesem Verfahren erhaltene Kupferlegierung. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer harten Kupferlegierung und nach diesem Verfahren erhaltene Kupferlegierung.Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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Description
Verfahren zur Herstellung einer harten Kupferlegierung und nach diesem Verfahren erhaltene Kupferlegierung. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer harten Kup ferlegierung, welche Nickel und Mangan enthält. Erfindungsgemäss wird die harte Kupfer legierung dadurch erhalten, dass eine Kupfer legierung mit einem Nickelgehalt von 5 bis 30 /11,7 und einem Mangangehalt von 5 bis 30 einer Wärmebehandlung unterworfen wird, um eine Ausscheidungshärtung zu bewirken. Das Nickel und das Mangan sind zweckmässig in praktisch gleichen Mengen vorhanden. Der Anteil an Nickel und Mangan kann innerhalb des angegebenen Bereiches je nach den erfor derlichen Eigenschaften der fertigen Legie rung variiert werden. Obwohl festgestellt wurde, dass eine optimale Härte dann erzielt wird, wenn der Nickel- und der Mangangehalt in gleichen Mengen vorhanden sind, wurde immerhin beobachtet, dass ohne unzulässige Einbusse an Härte von dem vorgenannten Ver hältnis bei stetig ansteigenden Mengen von Nickel und Mangan abgewichen werden kann. Die eine Ausscheidungshärtung bewirkende Wärmebehandlung kann je nach der Zusam- n'lensetzung der Legierung variieren. Sämt liche Legierungen können in weichem Zustande erhalten werden durch Erhitzen auf eine Tem peratur zwischen 650 C und dem jeweiligen Schmelzpunkt der Legierung, das heisst auf die Temperatur des Lösungsglühens, und durch nachfolgendes Abschrecken. Die mini- male Lösungsglühtemperatur nimmt mit zu nehmendem Mangan- und Nickelgehalt zu. Die bevorzugte Lösungsglühtemperatur liegt bei 750 bis 850 C, doch kann man in gewissen Fällen, insbesondere bei Anwesenheit von ge wissen Verunreinigungen in den Legierungen, zu einer erhöhten Lösungsglühtemperatur von 850 bis 950 C greifen. Die Temperaturen der Wärmebehandlung ändern natürlich je nach der in Betracht fallenden Legierung. Es wurde festgestellt, dass bei der jeweils besten Temperatur die Lösungsbehandlung innerhalb einer Zeitspanne von zwei Stunden beendet ist, während bei Anwendung einer höheren Lösungsglühtemperatur die Behand lungsdauer verkürzt werden kann, so dass z. B. bei einer Behandlung bei 900 C eine Dauer von einer Stunde genügen wird. Die Legie rungen können auch in weichem Zustande er halten werden, indem man langsamer abkühlt, wobei es jedoch erforderlich ist, dass die Ab kühlung genügend rasch ist, um eine über sättigung zu gewährleisten. So kann man die Legierungen beispielsweise von der optimalen Lösungsglühtemperatur auf eine Zwischen temperatur von beispielsweise 600 bis 750 C mit einer für die Aufrechterhaltung der Über sättigung ausreichenden Geschwindigkeit, bei spielsweise 5 bis 25 C je Minute, kühlen. und hierauf von dieser Temperatur auf Zimmer temperatur abschrecken. Legierungen, welche -unter Anwendung von solchen Kühlbedingun- gen in weichem Zustande erhalten werden, werden durch ein nachträgliches erneutes Er hitzen auf 300 bis 600 C gehärtet. Ferner kön nen alle erfindungsgemässen Legierungen durch eine einmalige Wärmebehandlung ge härtet werden, welche darin besteht, dass man die Legierung auf eine Temperatur erhitzt, welche zwischen 650 C und dem Schmelz punkt der Legierung liegt, und hierauf genü gend langsam kühlt, um ein Härten zu verur sachen, beispielsweise jeweils um 5 bis 50 C pro Minute, wobei die Abkühlungsgeschwin digkeit durch die Zusammensetzung der Le gierung bestimmt ist; im allgemeinen nimmt die erforderliche Abkühlungsgeschwindigkeit bei Zunahme des Nickel- und Mangangehaltes ab und kann je nach dem Anfangsgrad der Übersättigung ändern. Die schliesslich erhaltene Härte und die Härtezunahme dieser härtenden Legierungen können durch Kaltverformung der Legierung in ihrem weichen Zustande und durch nach trägliches Erhitzen auf 300 bis 600 C je nach a der Zusammensetzung der Legierung und je nach der Kaltverformung erhöht werden. Bei der Erzeugung der erfindungsgemä ssen Legierungen können für bestimmte Zwecke ein oder mehrere Zusatzelemente, z. B. Ma gnesium, Phosphor, Chrom, Silber, Silicium, Barium, Calcium, Cadmium oder Zinn, in kleinen Mengen bis zu 5 % eines jeden, und Aluminium bis zu 0,5 % zugesetzt werden, bei spielsweise um die Legierungen zu entoxydie- ren, doch sollen die Zusätze 10 % nicht über steigen. Wenn auch erwähnt wird, dass diese Zusätze in Mengen bis zu 5 % je Zusatz vor handen sein können, so wird gewöhnlich ein Zusatz von wesentlich geringerer Menge aus reichen. Verunreinigungen, welche in kleinen Mengen in den Legierungen ohne Schädigung ihrer Eigenschaften vorhanden sein können, sind Eisen, Zink, Blei, Kohlenstoff und Schwe fel. Die besten Härtewirkungen in Legierun- gen gemäss der Erfindung erreicht man, wenn Nickel und Mangan in im wesentlichen glei chen Mengen vorhanden sind. Die optimalen Mengenverhältnisse an Nickel und Mangan können indessen je nach den Eigenschaften der Zusatzelemente oder der vorhandenen hauptsächlichen Verunreinigungen schwach ändern. Das in den Legierungen verwendete Mangan sollte einen hohen Reinheitsgrad auf weisen, so dass man beispielsweise elektroly tisch hergestelltes Mangan oder im Handel er hältliches Cupromangan verwendet. In der folgenden Tabelle I werden Bei spiele von Legierungskompositionen gemäss Erfindung mit entsprechenden Werten hin sichtlich der Kaltbearbeitung, der Wärmebe handlung und der Härte dieser Legierungen angegeben. Zu Vergleichszwecken werden in Tabelle II ähnliche Werte im Zusammenhang mit andern Legierungen, in denen die Pro zentsätze an Nickel und Mangan wesentlieh voneinander verschieden sind, angeführt. Alle in diesen Tabellen angegebenen Legierungen wurden während einer Stunde auf 900 C er hitzt und hierauf von dieser Temperatur in kaltem Wasser abgeschreckt. Hierauf wurden die Legierungen mit oder ohne Kaltbearbei tung durch Walzen (zwecks Erzielung einer härtenden Wirkung) durch Tempern auf Temperaturen erhitzt, welche für die jeweils angegebene Zeitdauer angeführt sind. EMI0003.0001 EMI0003.0002 <I>TabEZZe <SEP> II</I> <tb> /o <SEP> Reduktion <SEP> Ausscheidungs- <SEP> Härte <SEP> mit <SEP> Diamantpyramide <tb> Legierung <SEP> der <SEP> Dicke <SEP> durch <SEP> wärmebehandlung <SEP> bestimmt <tb> Kaltwalzen <tb> Dauer <SEP> in <SEP> Temperatur <SEP> vor <SEP> der <SEP> nach <SEP> der <SEP> Ver Nr. <SEP> /o <SEP> Mn <SEP> 0% <SEP> Ni <SEP> Stunden <SEP> oC <SEP> Wärme- <SEP> Wärme- <SEP> Besserung <tb> Behandlung <SEP> Behandlung <tb> 7 <SEP> <B>1</B>0 <SEP> 20 <SEP> 0 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 103 <SEP> 128 <SEP> 25 <tb> 50 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 224 <SEP> 285 <SEP> 61 <tb> 8 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 129 <SEP> 147 <SEP> 18 <tb> 50 <SEP> 128 <SEP> 400 <SEP> 240 <SEP> 275 <SEP> 35 <tb> 9 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 85 <SEP> 140 <SEP> 55 <tb> 50 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 227 <SEP> 353 <SEP> 126 <tb> 10 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 125 <SEP> 400 <SEP> 123 <SEP> 172 <SEP> 49 <tb> 50 <SEP> 192 <SEP> 400 <SEP> 224 <SEP> 272 <SEP> 48 Die in den Tabellen I und II angegebenen Werte zeigen deutlich, dass für eine bestimmte Menge Nickel und Mangan eine grössere Härte erzielt wird, wenn der Nickel- und Man gangehalt gleich gross ist, als wenn das eine oder andere dieser Elemente in grösserer Menge vorhanden ist. Obgleich eine grosse Steigerung der Härte durch eine Ausschei dungshärtung ohne Kaltbearbeitung erreicht wird, kann ein weiteres Härten durch Kom- binieren der Kaltbearbeitung und der nach träglichen Ausscheidungshärtung erfolgen. Vorausgesetzt, dass das Mangan und das Nik- kel in im wesentlichen gleichen Mengen vor handen sind, nimmt die erreichbare Härte mit zunehmendem Nickel- und Mangangehalt innerhalb des oben beschriebenen Bereiches zu. Alle Legierungen gemäss dieser Erfindung sind vor der Ausscheidungswärmebehandlung hinreichend duktil und können leicht kalt verformt werden. Es wurde ermittelt, dass speziell gute Eigenschaften erzielt werden mit Legierungen, welche 7 bis<B>1770</B> Nickel und 7 bis 17,177o Mangan enthalten. Neben den ausgesprochenen Ausschei- dungshärteeigenschaften besitzen die erhalte nen Legierungen noch andere wertvolle Eigen schaften, so beispielsweise eine hohe Zug festigkeit und ein gutes Widerstandsvermögen gegen Korrosion. Ausserdem können sie leicht in weichem Zustande entweder durch Defor mation oder maschinell bearbeitet werden. Die Legierungen eignen sich insbesondere zur Verwendung bei mittleren Temperaturen un ter korrosiven Bedingungen. Als Hinweis auf das umfangreiche Arbeitsfeld, für welches die erhaltenen Legierungen mit Vorteil zur An wendung gelangen können, sei beispielsweise deren Anwendung für die Herstellung von Ventilen, Federn und keine Funken erzeugen den Werkzeugen mit Schneidkanten erwähnt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung einer harten Kupferlegierung, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Kupferlegierung mit einem Nickelgehalt von 5 bis<B>30%</B> und einem Man gangehalt von 5 bis 30 % einer Wärmebehand lung unterwirft, um eine Ausscheidungshär tung zu bewirken. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I; da durch gekennzeichnet, dass die Wärmebehand lung in einem Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 650 C und dem Schmelzpunkt der Legierung, einem ,Abschrecken und hierauf einem Erhitzen auf eine Temperatur von 300 bis 600 C besteht. 2.Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass nach einer Lö- sungsglühim.g auf eine Temperatur zwischen 650 C und dem Schmelzpunkt der Legierung die Legierung in zwei Stufen auf Zimmer temperatur abgekühlt wird, indem vorerst ein Abkühlen auf eine Zwischentemperatur mit einer Geschwindigkeit, welche zur Aufrecht erhaltung der Übersättigung ausreicht, statt findet und dass hierauf auf Zimmertempera tur abgeschreckt wird, worauf die Legierung schliesslich auf 300 bis 600 C erhitzt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung in weichem Zustande vor dem erneuten Erwärmen kaltverformt wird. 4.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung in weichem Zustande vor dem erneuten Erwärmen kaltverformt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Wärmebehand- lung derart erfolgt, dass die Legierung auf eine Temperatur zwischen 650 C und dem Schmelzpunkt der Legierung erwärmt und hierauf dermassen langsam gekühlt wird, dass ein Härten erfolgt. PATENTANSPRUCH II: Nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I erhaltene Kupferlegierung mit einem Nickelgehalt von 5 bis 30 % und einem Man gangehalt von 5 bis 30<I>l wo.</I> UNTERANSPRÜCHE: 6.Kupferlegierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Nickel und das Mangan in praktisch gleichen Men gen vorhanden sind. 7. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt von 7 bis 17 % und einen Mangangehalt von 7 bis 17<B>70.</B> B. Kupferlegierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch mindestens ein Zusatzelement aufweist, 9.Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass sie mehrere Zusatzelemente in einer Gesamtmenge von höchstens<B>10%</B> auf weist, während die Menge des einzelnen Zu satzelementes höchstens 5 % beträgt. 10. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Magnesium ist. 11. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Phosphor ist. 12. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Chrom ist. 13.Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Zusatzelement Silber ist. 14. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Silicium ist. 15. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Barium ist. 16. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Calcium ist. 17. Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Cadmium ist. 18.Kupferlegierung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zusatzelement Zinn ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB262027X | 1941-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH262027A true CH262027A (de) | 1949-06-15 |
Family
ID=10239954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH262027D CH262027A (de) | 1941-04-21 | 1946-01-22 | Verfahren zur Herstellung einer harten Kupferlegierung und nach diesem Verfahren erhaltene Kupferlegierung. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH262027A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1033423B (de) * | 1953-12-29 | 1958-07-03 | Isabellen Huette Heusler Kom G | Verwendung von Draehten bzw. Baendern aus Kupfer-Mangan-Nickel-Legierungen als elektrisches Widerstandsmaterial |
DE1107943B (de) * | 1955-08-08 | 1961-05-31 | Ver Deutsche Metallwerke Ag | Aushaertungsfaehige Kupferlegierungen |
-
1946
- 1946-01-22 CH CH262027D patent/CH262027A/de unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1033423B (de) * | 1953-12-29 | 1958-07-03 | Isabellen Huette Heusler Kom G | Verwendung von Draehten bzw. Baendern aus Kupfer-Mangan-Nickel-Legierungen als elektrisches Widerstandsmaterial |
DE1107943B (de) * | 1955-08-08 | 1961-05-31 | Ver Deutsche Metallwerke Ag | Aushaertungsfaehige Kupferlegierungen |
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