DD159552A2 - Mangan-aluminium-mehrstoffbronze fuer mittelbeanspruchte konstruktionsteile - Google Patents

Abstract

Es war eine Mn-Al-Mehrstoffbronze fuer mittelbelastbare Konstruktionselemente auf der Grundlage der vorgeschlagenen Mehrstoffbronze nach DD-PS 154549 zu entwickeln, die ueber gute Giesseigenschaften bei hohen schweren Gussstuecken, wie Langwalzmaentel, Schrauben - und Kugelraedern geringer Haerte, Gleitfuehrung u.ae. verfuegt. Bei den Gefuegen sollen keine harten Stellen auftreten, die bei einer spaeteren mechanischen Bearbeitung einen erhoehten Werkzeugeinsatz erforderlich machen. Sie sollte weiterhin zur Anwendung des Schleuderguss- und Kokillengussverfahrens geeignet sein.Fuer mittelbelastbare Konstruktionselemente sollte die Legierung Festigkeitswerte von 500 MPa Bruchfestigkeit, 100 HB Haerte, 15 % Dehnung besitzen. Es wurde gefunden, dass durch eine Reduzierung des Al-Legierungsanteiles der vorgeschlagenen Legierung nach DD-PS 154549 auf 2,0 bis 5,0 % die gestellten Bedingungen erfuellt werden koennen, wobei als guenstigste Legierungsvariante eine chemische Zusammensetzung von Mn 9,5 bis 10,5 %, Zn 11,2 bis 12,5 %, Al 2,0 bis 2,8 %, Fe 4,0 bis 5,0 %, Si 0,15 bis 4,0 % und Cu Rest vorgeschlagen wird. Die Anwendung der neuen Legierung ist fuer den allgemeinen Maschinenbau vorgesehen.

Description

Titel; Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze für mittelbeanspruchte Konstruktionsteile

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung der Mn-Al-Mehrstoffbronze für mittel- bis hochbeanspruchte Konstruktionsteile gemäß DD-PS 154- 549 insbesondere für die Herstellung von hohen schweren Gußteilen mittlerer Festigkeit, vorzugsweise im Schleuderguß bzw· Kokillengußverfahren, und die später einer raechanischen Bearbeitung unterzogen werden, wie z· B« Lagerwalzenmäntel, Schrauben- und Kugelräder nicht zu hoher Härte, Gleitführungen u. ä. Gußstücke·

Charakteristik der bekannten technischen Lösung:

Bei der Lösung nach DD-PS 154 548 war festzustellen, daß insbesondere bei der Herstellung hoher schwerer Gußteile mittlerer Festigkeit, die einer späteren mechanischen Bearbeitung unterzogen wurden, Schwierigkeiten auftraten. Das bezog sich speziell auf die Gießfähigkeit und die Gefügeausbildung der Legierung. So war der Einsatz dieser Legierung im Schleuderguß- und Kokillengußverfahren nur bedingt möglich und vielfach traten harte Stellen im Gefüge auf, die bei einer späteren mechanischen Bearbeitung einen erhöhten Werkzeugverschleiß hervorriefen. Diese Nachteile zeigten sich besonders bei solchen Bauteilen, wie Langwalzmäntel, Schrauben- und Kugelräder, Gleitführungen u· ä· Gußteilen·

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht in der Weiterentwicklung der Legierung nach DD-PS 154 549 , und zwar in der Verbesserung ihrer Gießbarkeit, bei der Herstellung von hohen schweren Gußteilen, die einer weiteren mechanischen Bearbeitung zu unterziehen sind und einer damit verbundenen wirksamen Verringerung des Werkzeugverschleißes· Insbesondere ist hierbei die Qualität des Gefügeaufbaus zu verbessern, so daß sich diese Legierung ohne Schwierigkeit nach dem Schleuderguß- und Kokillengußverfahren

verarbeiten läßt· Die Legierung soll vorrangig für mittelbeanspruchte Konstruktionselemente verwendbar sein, um somit kostenaufwendigere Legierungen einzusparen·

Wesen der Erfindung:

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Legierung nach DD-PS 154 549 ihre Gießbarkeit und den Gefügeaufbau auf weitestgehender Verhinderung der Herausbildung von harten Stellen zu verbessern· Insbesondere soll die Legierung für mittelbelastete Konstruktionsteile mit einer Festigkeit von annähernd 500 MPa Bruchfestigkeit, 100 HB Härte und 15 # Dehnung verwendbar sein·

Es wurde gefunden, daß die vorgeschlagene Legierung nach

DD-PS 154 549 bei Herabsetzung des Al-Legierungsanteiles auf 2 bis 5 ^ die vorgegebene Aufgabe erfüllt» Es wurde weiterhin gefunden, daß die Herstellung hoher schwerer mittelbelasteter und mechanisch zu bearbeitender Gußteile, wie z· B· Langwalzmäntel, Schrauben- und Kugelräder geringer Härte sowie Gleitschienen und ähnliche Gußstücke mit Festigkeitswerten von

Festigkeit 500 MPa Härte 100 HB Dehnung 15 %

die chemische Zusammensetzung Mn 9,5 bis 10,5 #

Zn 11,2 bis 12,5 £ Al 2,0 bis 2,8 £ Fe *i,0 bis 5,0 ^ Si 0,15 bis 0,h %

Cu- Rest

besitzen muß·

Diese Legierungsvariante verfügt über eine gute Gießeigenschaft und über einen homogenen Gefügeaufbau· Sie eignet sich besonders für Schleuder- und Kokillenguß. Harte Stellen innerhalb des Gefüges treten nicht auf, so daß ihre Zer-

spanbarkeit ebenfalls gut ist· Der bedingte Werkzeugverschleiß bei einer mechanischen Bearbeitung der vorgeschlagenen Legierung liegt in den allgemein bekannten Grenzen· Weiterhin ergeben sich durch die Anwendung der neuen Legierung ökonomische Vorteile, was u· a. durch eine weitere Reduzierung der Schmelztemperatur und einer damit verbundenen Energieeinsparung erreicht wird· Weitere ökonomische Vorteile werden dadurch erreicht, daß die neue Legierung gegenüber anderen NE-Legierungen über eine kostengünstigere chemische Zusammensetzung verfügt·

Claims (2)

Erf indungsansprüche:

1· Mn-Al-Mehrstoffbronze nach DD-PS 154-

171) für hohe, schwere Gußteile mittlerer Festigkeit dadurch gekennzeichnet, daß der Al-Legierungsanteil 2,0 bis 5,0 $ beträgt.

2· Mn-Al-Mehrstoffbronze nach Pkt» 1 mit Festigkeitswerten von annähernd 500 MPa Bruchfestigkeit, 100 HB Härte und 15 i* Dehnung, gekennzeichnet dadurch, daß die Legierung eine chemische Zusammensetzung von Mn 9,5 bis 10,5 $

Zn 11,2 bis 12,5 % Al 2,0 bis 2,8 56 Fe h,0 bis 5,0 fo Si 0,15bis 0,4 %

Cu Rest

besitzt«