CZ19671U1 - Křemíková mosaz - Google Patents
Křemíková mosaz Download PDFInfo
- Publication number
- CZ19671U1 CZ19671U1 CZ200921061U CZ200921061U CZ19671U1 CZ 19671 U1 CZ19671 U1 CZ 19671U1 CZ 200921061 U CZ200921061 U CZ 200921061U CZ 200921061 U CZ200921061 U CZ 200921061U CZ 19671 U1 CZ19671 U1 CZ 19671U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- max
- brass
- silicon
- alloy
- cuzn28si2
- Prior art date
Links
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 title claims description 31
- 239000010951 brass Substances 0.000 title claims description 31
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 20
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001275902 Parabramis pekinensis Species 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007563 Zn—Bi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká křemíkové mosazi s vysokou odolností proti odzinkování, která je určena pro tváření a následné třískové obrábění.
Dosavadní stav techniky
Dosud existující mosazi pro výkovky, lisované nebo lisované a tažené tyče a profily, které jsou určeny k třískovému obrábění, obvykle obsahují olovo jako přísadu lámající třísku. Z celé řady těchto mosazí na bázi Cu-Zn-Pb jsou nejrozšířenější slitiny, označované jako CuZn39Pb3 a CuZn40Pb2. Nevýhodou těchto mosazí je však škodlivé působení v nich obsaženého olova na lidské zdraví. Zejména to platí pro obrobitelné mosazi, ze kterých se zhotovují domovní instalace pro pitnou vodu, jako jsou ventily, vodoměry, různá Sroubení atd., jakož i další zařízení. Olovo obsažené v těchto mosazích se při dlouhodobé funkci ve vodním prostředí uvolňuje z povrchu a zvyšuje obsah Pb ve vodě. Čím vyšší je obsah Pb v mosazi, tím větší množství olova se do vody uvolní.
Tato nevýhoda je do značné míry odstraněna automatovou mosazí na bázi slitiny Cu-Zn-Bi podle českého patentového spisu CZ 294891 B6, která obsahuje v hmotnostním množství 60,0 až 75,0 % Cu, 0,5 až 4,0 % Bi, zbytek zinek a případné doprovodné prvky a nečistoty, jako například 0,001 až 0,2 % Pb a/nebo 0,001 až 0,3 % P, 0,001 až 3,0 % Si, 0,001 až 2,0 % Sn, max. 0,1 % AI, max. 0,4 % Fe, max. 0,3 % Ni a celkem max. 0,5 % dalších prvků. Funkci přísady lámající třísku v této mosazi nahrazuje místo olova bismut, nicméně přítomnost bismutu je zde poněkud problematická s ohledem na druhotné hutní zpracování odpadů z této mosazi, kdy je nutno bismut poměrně složitě odstraňovat.
Z německého patentového spisu DE 10308778 B3 je pak známá slitina mědi na bázi Cu-Zn-Si, obsahující v hmotnostním množství 70,0 až 83,0 % Cu, 1,0 až 5 % Si, 0,01 až 2,0 % Sn, 0,01 až 0,3 % Fe a/nebo Co, 0,01 až 0,3 % Ni, 0,01 až 0,3 % Mn, případně ještě max. 0,1 % P a max. 0,5 % Ag, AI, As, Mg, Sb, Zr, zbytek Zn a doprovodné nečistoty. Nevýhodou této mosazi resp. slitiny mědi jsou vysoké obsahy jak mědi tak i křemíku, neboť zejména z důvodu vyššího obsahu mědi jsou u této mosazi značně vyšší její výrobní náklady, negativně ovlivňující i cenu z ní zhotovených výrobků. Obsah křemíku pak nad hranicí zhruba 2,5 % hmotn. zapříčiňuje při obrábění této mosazi podstatně sníženou životnost obráběcích nástrojů. Obdobné nevýhody má i bezolovnatá snadno obrobitelná slitina mědi dle patentového spisu US 6413330, obsahující v hmotnostním množství 69,0 až 79 % Cu, více než 3,0 % Si, zbytek Zn a případné další doprovodné prvky jako Bi, Te, Se, Sn, AI, P, Sb, As.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky v této oblasti jsou do značné míry odstraněny křemíkovou mosazí na bázi slitiny Cu-Zn-Si podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje v hmotnostním množství 69,0 až 71,0 % mědi Cu, 1,8 až 2,2 % křemíku Si, max. 0,2 % fosforu P, max. 0,1 % hliníku AI, max. 0,4 % železa Fe, max. 0,3 % niklu Ni, max. 0,2 % cínu Sn, max. 0,2 % olova Pb a celkem max. 0,2 % dalších doprovodných prvků, zbytek zinek.
U křemíkové mosazi podle technického řešení s požadovanou vyšší odolností proti korozi odzinkováním je přednostní rozmezí obsahu fosforu 0,05 do 0,20 % hmotn.
Výhodou křemíkové mosazi podle technického řešení, kterou možno dle dosud používaných pravidel označit například jako CuZn28Si2 nebo v případě, že obsahuje fosfor jako CuZn28Si2P, je, že neobsahuje olovo vůbec nebo olovo obsahuje pouze v minimálním množství jako doprovodný prvek. Na rozdíl od výše zmíněné známé automatové mosazi dle patentu CZ 294891 plní
-1 CZ 19671 Ul funkci přísady lámající třísku místo bizmutu v plné míře křemík, čímž jsou odstraněny případné problémy druhotného zpracování odpadu z mosazi dle vynálezu. Proti slitinám mědi dle rovněž výše uvedených patentových dokumentů DE 10308778 a US 6413330 jsou u křemíkové mosazi dle přihlašovaného technického řešení podstatně, a to až o 30 %, sníženy náklady na její výrobu resp. náklady na z ní následně zhotovované výrobky, přičemž vhodnou kombinací v ní obsažených jednotlivých prvků a jejich hmotnostního množství je u křemíkové mosazi dle technického řešení docíleno optimálního poměru jejích mechanických zejména pevnostních vlastností a její obrobitelnosti.
Příklady provedení technického řešení ίο V kelímkové indukční peci byly připraveny dvě tavby (první a druhá) ze slitiny o složení, v % hmotn., podle tabulky 1. Tavby se připravily z mědi 99,5, zinku 99,5 a předslitiny CuSilO. Z první tavby byl stacionárním odlitím do grafitové formy odlit čep o průměru 190 mm a délky 400 mm. Z druhé tavby byl stacionárním odlitím do grafitové formy odlit čep o průměru 190 mm a délky 330 mm.
Tabulka 1
| Tavba | Průměr | Cu | Si | Fe | Pb | Sn | P | Ni | Al | Zn |
| 1. | 190 mm | 70,0 | 1,85 | 0,03 | 0,17 | 0,02 | 0,9 | <0,002 | <0,002 | zbyt. |
| 2. | 190 mm | 69,4 | 1,82 | 0,02 | <0,003 | <0,005 | <0,002 | <0,002 | <0,002 | zbyt. |
Odlité čepy z obou taveb byly soustruženy na průměr 185 mm a průtlačně lisovány nepřímo na košili na výlisky o průměru 50 mm a 26 mm. Tyče o průměru 26 mm byly dále taženy za studená dvěma tahy na průměr 25 mm. Z výlisků o průměru 50 mm a 26 mm a tažených tyčí o průměru
25 mm byly odebrány zkušební tyče a určeny mechanické vlastnosti s těmito výsledky (tabulka 2 a 3).
Tabulka 2
| Tavba | Označení slitiny | Stav | Rp0,2 [MPa] | Rm [MPa] | A5 [%] | HV30 | HB |
| 1. | CuZn28Si2P | po lisování | 149 | 382 | 18 | 124 | 117 |
| 2. | CuZn28Si2 | za tepla | 117 | 412 | 20 | 121 | 115 |
Tabulka 3
| Tavba | Označení slitiny | Stav | Rp0,2 [MPa] | Rm [MPa] | A5 r%i | HV30 | HB |
| 1. | CuZn28Si2P | po tažení za studená redukcí 7,5 % | 352 | 470 | 14 | 168 | 175 |
| i2· i | CuZn28Si2 | 346 | 482 i | 15 i | 175 | 162 |
Z tyčí průměru 50 mm z obou taveb byly připraveny přířezy o délce 46 mm. Tyto přířezy se kovaly v zápustce za vhodných podmínek na výkovek složitého tvaru. Kvalita výkovků byla velmi dobrá, srovnatelná s výkovky ze slitiny CuZn40Pb2.
Tyče ze sledované křemíkové mosazi z první a druhé tavby a tyče z křemíkové mosazi 30 CuZn21Si3 dle spisu US 6413330 byly podrobeny zkouškám obrobitelnosti. Jedna ze zkoušek hodnotila utváření třísky při podélném soustružení výlisků. Další zkouška spočívala v měření času nutného na vyvrtání otvoru předem stanovené hloubky. Výsledky zkoušek obrobitelnosti u slitiny CuZn28Si2 byly porovnány s výsledky zkoušek obrobitelnosti slitiny CuZn21Si3. Porov-2CZ 19671 Ul nání ukázalo, že obrobitelnost experimentální bezolovnaté slitiny se vyrovná obrobitelnosti slitiny CuZn21Si3.
Dále byly výkovky zhotovené z CuZn28Si2 slitiny z obou taveb podrobeny obrábění na konečný tvar. Výsledky byly porovnány s obráběním stejných výkovků zhotovených ze slitiny
CuZn21Si3. Kvalita obrobků byla srovnatelná. Výsledky ukázaly, že výkovky z patentované slitiny CuZn28Si2 lze bez potíží obrábět na obráběcích automatech podobně jako lze obrábět výkovky ze slitiny CuZn21Si3.
Z vylisovaných tyčí z křemíkové mosazi CuZn28Si2 z první a druhé tavby a z tyčí z křemíkové mosazi CuZn21Si3 a tyčí z kovárenské olovnaté mosazi CuZn40Pb2 byly odebrány vzorky na kterých byla stanovena odolnost proti odzinkování podle podmínek uvedených normě ČSN EN ISO 6509. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4. U křemíkové mosazi CuZn28Si2 je odolnost proti odzinkování srovnatelná s odolností proti odzinkování křemíkové mosazi CuZn21Si3 a značně převyšuje odolnost proti odzinkování kovárenskou olovnatou mosaz CuZn40Pb2.
Tabulka 4
| Tavba | Slitina | Hloubka odzinkované vrstvy výlisku |
| 1. | CuZn28Si2P | 0,11 mm |
| 2. | CuZn28Si2 | 0,21 mm |
| - | CuZn21Si3 | 0,05 mm |
| - | CuZn40Pb2 | 1,19 mm |
Výkovky po obrobení na konečný rozměr z křemíkových mosazí CuZn28Si2 a CuZn21Si3 byly podrobeny zkoušce náchylnosti ke koroznímu praskání za napětí. Zkouška byla provedena expozicí v parách amoniaku za podmínek stanovených normou ISO 6957. Výsledky ukázaly, že u navrhované křemíkové mosazi CuZn28Si2, podobně jako u slitiny CuZn21Si3 je náchylnost ke koroznímu praskání velmi nízká. Dosažené výsledky jsou v tabulce 5.
Tabulka 5
| Slitina | Stav výrobku po zkoušce | |
| CuZn28Si2P | Expozice v parách amoniaku dle normy ISO 6957 | bez trhlin |
| CuZn28Si2 | bez trhlin | |
| CuZn21Si3 | bez trhlin |
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Křemíková mosaz na bázi slitiny Cu-Zn-Si, vyznačující se tím, Že obsahuje v hmotnostním množství25 69,0 až 71,0 % mědi,1,8 až 2,2 % křemíku, max. 0,2 % fosforu, max. 0,1 % hliníku, max. 0,4 % železa,30 max. 0,3 % niklu, max. 0,2 % cínu, max. 0,2 % olova, celkem max. 0,2 % dalších doprovodných prvků,-3 CZ 19671 Ul zbytek zinek.
- 2. Křemíková mosaz podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje min. 0,05 % hmotnostních fosforu jako přísadu zabraňující odzinkování.5 _
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200921061U CZ19671U1 (cs) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Křemíková mosaz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200921061U CZ19671U1 (cs) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Křemíková mosaz |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ19671U1 true CZ19671U1 (cs) | 2009-06-01 |
Family
ID=40717076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ200921061U CZ19671U1 (cs) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Křemíková mosaz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ19671U1 (cs) |
-
2009
- 2009-04-02 CZ CZ200921061U patent/CZ19671U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2952596T3 (en) | EASY TO USE RUST-RESISTANT BRASS ALWAYS WITH GOOD THERMO FORMING EFFECT | |
| CA2662814C (en) | Lead-free free-cutting silicon brass alloy | |
| US7628872B2 (en) | Lead-free free-cutting copper-antimony alloys | |
| JP5383730B2 (ja) | 環境に優しいマンガン黄銅合金およびそれらの製造方法 | |
| EP2133437B1 (en) | Tin-free lead-free free-cutting magnesium brass alloy and its manufacturing method | |
| CN100595301C (zh) | 一种易切削铜合金材料的加工工艺 | |
| EP2761042B1 (en) | Leadless free-cutting copper alloy | |
| JP5383633B2 (ja) | 優れた応力腐食耐性を有する黄銅合金およびその製造方法 | |
| CA2926331A1 (en) | White antimicrobial copper alloy | |
| JP5143948B1 (ja) | 熱間加工用無鉛黄銅合金 | |
| CZ294891B6 (cs) | Automatová mosaz | |
| CA3045574C (en) | Shaped parts made of a corrosion-resistant and machinable copper alloy | |
| CN101812611A (zh) | 一种无铅耐腐蚀黄铜合金及其制造方法 | |
| US9951400B1 (en) | Wrought machinable brass alloy | |
| CZ19671U1 (cs) | Křemíková mosaz | |
| CN106011532A (zh) | 饮用水输配专用环保黄铜合金及其制备方法 | |
| CN101423905A (zh) | 一种无铅易切削锑镁黄铜合金 | |
| CN102400011A (zh) | 一种锻造用低铅耐腐蚀黄铜合金及其制造方法 | |
| US10745779B1 (en) | Wrought machinable brass alloy | |
| CN103194642B (zh) | 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法 | |
| CZ20220U1 (cs) | Mosaz alfa + beta se zvýšenou obrobitelností | |
| Azizan et al. | Effect of adding Ag on tensile and microstructure properties of zinc alloy | |
| CA2687452C (en) | Brass alloy | |
| CN101012521A (zh) | 一种环保型硒铋黄铜合金材料 | |
| CZ306429B6 (cs) | Obrobitelná mosaz se sníženým obsahem olova vhodná pro tváření válcováním za studena |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20090601 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20130402 |