DD204496A1 - Mangan-aluminium-mehrstoffbronze fuer gleitlager, zahnraeder, ventile, armaturen und pumpenteile - Google Patents

Abstract

Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze fuer Gleitlager, wie Radial- und Axiallager, insbesondere Drucklager, Zahnraeder, Schneckenraeder, Lauf- und Leitraeder, Pumpenteile, Ventile und Armaturen in den Herstellungsarten Sand-, Kokillen-, Schleuder- und Strangguss. Die Legierung soll bei guter Verschleiss-, Korrosions-, Erosions- und Druckfestigkeit gute Gleiteigenschaften, hohe Druckdichte und gute Notlaufeigenschaften besitzen und unempfindlich gegen Stoss- und Schlagbelastung sein. Sie soll weiterhin ueber einen niedrigen Schmelzpunkt, gutes Fliessvermoegen, geringe Vergasungsgefahr verfuegen und gut mechanisch bearbeitbar sein. Des weiteren sollen Legierungselemente wie Zinn, Nickel und Kupfer wesentlich reduziert bzw. nicht verwendet werden. Die gefundene Legierung hat eine chemische Zusammensetzung von Zn 9,0-21,0 Gew.-%, Mn 8,0-14,0 Gew.-%, Al 1,5-7,0 Gew.-%, Fe 2,0-5,0 Gewichtsproz., Pb 0,3-16,0 Gewichtsprozent, Si 0,2-1,7 Gewichtsprozent, C 0,03-0,3 Gewichtsprozent und Cu Rest. Die vorgeschlagene Legierung erfuellt die gestellten Bedingungen und besitzt mechanische Festigkeitswerte wie Bruchfestigkeit von 300-450 MPa, Haerte HB 90-105 und Dehnung von 12-20 %. Sie kann an Stelle der CuSn-Mehrstoffbronze oder der CuSnZnPb-Legierung mit hohem Sn-Gehalt als Substitutionswerkstoff eingesetzt werden.

Description

Titel der Erfindung!

Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze für Gleitlager, Zahnräder, Ventile, Armaturen und Pumpenteile

Anwendungsgebiet:

Die Erfindung betrifft eine Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze für mechanisch mittel- bis hochbeanspruchte Gleitlager, Zahnräder, Ventile, Armaturen und Pumpenteile in den Herstellarten Sandguß, Kokillen-, Schleuder- und Strangguß* Pur Lager mit guten Korrosionsbeständigkeiten und lotlaufeigenschäften auch bei zeitiveisem Schmierstoffmangel und Stoßbelastungen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Gleitlager mit hohen Lastspitzen, hochbeanspruchte Gleitplatten, Kranlaufräderbuchsen, Kolbenbolzenbuchsen mit hohen Verschleißanforderungen sowie Korrosions- und Heerwasserbeatändigkeit werden heute noch überwiegend aus den sehr teuren Zinnbronzen hergestellt· Sie haben die Zusammensetzung?

Gu 84,0 bis 88,0 % Sn 11,0 bisVl 3,0 %-. Pb 1,0 bis 2,0 %,

vielfach mit Zugaben von Hi bis 2,0 % / 19 S* 7-10 T, 1 /. / 1 S. 3-10 /; / 3 S. 98-101, 106-108 /; / 6, 7, 8 /; / 10 S* 504 ff, 545 ff q. 575 ff /♦

Im Schleuder- und Stranggußverfahren werden zwar Härten bis 90 HB erreicht, aber die Zugfestigkeit beträgt nur maximal 280 MPa und die Dehnung nur 5,0 bis 7,0 #.

Pur Gleitlagerschalen, Gleit- und Kuppelstücke, Schneckenräder, Schneckenkränze mit niedrigen Gleitgeschwindigkeiten finden meist die CuSnZn-Gußlegierungen mit der Zusammensetzung: Cu 86,0 bis 89,0 %

Sn 9,0 bis 11,0 %

Zn 1,0 bis 3,0 % sowie

ITi bis 2,0 %

Pb bis 1,5 %

Anwendung / 2 S* 7, 15-17 /; / 3 S, 98 /; / 10 S. 510-517 u. 545-555/;/ 15 T. 2, Abschnitt 3 /♦ Die Armaturen, Pumpenteile, dünnwandigen Armaturen auch mit höheren Druckdichten, Achslagerschalen, Kuppelstangenlager und Gleitlagerbuchsen mit mittleren bis höheren Beanspruchungen werden überwiegend aus den CuSnZnPb-Gußlegierungen hergestellt» Die Zusammensetzungen liegen in den Bereichen;

Cu 80,0 bis 87,5 %

Sn 1,5 bis 8,0 %

Zn 1,5 bis 9,0 %

Pb 2,5 bis 7,0 % und ζ, Ϊ.

1,5 bis 2,5 %

/ 17 T III Cu, Pkt. 4.2· Λ Zur Erhöhung der mechanischen Pestigkeitswerte wird der Sn-Gehalt an der oberen Grenze zwischen 6,5 bis 7,5 % gelegt und der Ii-Gehalt auf 5,25 bis 5,75 % erhöht, dabei dürfen der Zn-Gehalt jedoch 1,5 bis 3,0 % und der Pb-Gehalt nur 0,1 bis 0,5 % betragen / 2 S. 28-37 /, Allgemein werden mit den CuSnZnPb-Gußlegierungen nur Pestigkeiten von 210 bis max. 280 MPa bei Härten zwischen 60 und 85 HB sowie 7,0 bis 18,0 % Dehnung erreicht» Die Erosionsund Kavitationsfestigkeiten sind nur mäßig /11 S. 11 /. Pur Lager mit guten Gleiteigenschaften, Verschleiß?estigkeiten und auch Hotlaufeigenschaften auch bei zeitwei3em Schmierstoffmangel, stärkeren Kantenpressungen sowie Lagern mit hohen Gleitgeschmndigkeiten können zur Zeit nur die bekannten CuPbSn-Gußlegierungen eingesetzt werden«,

Sie haben die Zusammensetzung;

Ou 69,0 bia 87,0 % Pb 4,0 bis 26,0 %

Sn 0,5 bis 11,0 % mit· Zugaben von . Hi bia 2,5 % Zn bia 3,0 %*

Die Gehalte von Pe sind mit 0,25 %

P mit 0,05 % begrenzt / 3 S, 100-101 /.

Die erreichten mechanischen Festigkeiten liegen zwischen 160 und 250 MPa und nur 60 bis 75 HB Härte / 11 S₀ 32 /. Aus technischen und vor allem ökonomischen Gründen wurden besonders für Lager und Armaturen CuZn-Gußlegierungen entwickelt· Sie sind zwar bei höheren Belastungen, aber nur bei geringen Gleitgeschwindigkeiten zu verwenden. Als Legierungselemente werden bei diesen Legierungen erstmalig Fe, Mn, Al und auch Si eingesetzt. Die CuZn-Gußlegierung Gu 55 ZnAl 4 und GuZnAl 2 haben einen heterogenen Gefügeauf· bau, wie er für Lager früher allgemein verlangt wurde« Der Si-Gehalt ist bis 0,5 % zulässig, Die Zusammensetzung liegt beij

Cu 55,0 bis 68,0 %

Zn Rest ζ, ΐ. bis 2,0 % Pb

/ 3 S. 102/s / 4 S, 365-376, 447 u. 456 /; / 15 0?. 1, S. 2-3 /j / 17 T. Ill Gu, Pkt. 3« /.

Pur den gleichen Einsatz sind die Knetlegierungen mit dei Zusammensetzungs

Gu 58,0 bis 59,0 %

Al 0,4 bis 1,6 %

Mh 0,6 bis 2,0 %_}

Pb 0,5 bis 2,0 %

Al	bis	7,5
Pe	bis	4,0
Mn	bis	5,0
Έ1	bis	2,0

Si 0,2 bis 0,6 % Zn 37,0 bis 40,0 %

bekannt / 4 S. 365-376, 443 u.456 /; / 15 T. 3, Abschn, 3-5 /♦

Gate Gleiteigenschaften besitzen auch homogene Gefüge, wie die Legierung folgender Zusammensetzung zeigt:

Ou bis 68,0 % Zn bis 31,0 % Si bis 1,0 %

/ 4 S. 456 /j /15 T. 1, S·' 2-3 /♦

Ss ist eine Knetlegierung (gerollt), deren Herstellungsverfahren gegenüber Guß wesentlich aufwendiger ist» Der Si-Gehalt bewirkt in dem Gefüge (Alpha-Mischkristall) eine Erhöhung der Festigkeit und fördert die Laufeigenschaften» Si ist im Alpha-MK bis 4,0 % löslieh, jedoch nur bei geringen Zn-Gehalten.' Steigt Zn über 30,0 %„ ist nur noch ca, 0,5 % löslieh

Aus der Knetlegierung wurde die CuZnSi-Gußlegierung mit

Cu ca· 80,0 % Zn ca. 16,0 %

Si ca. 4,0 %_%

/ 10 S. 493 ff /; / 11 S. 21 /j / 16 S« 63-81 / entwickelt, die für Gleitlager und Armaturen eingesetzt wird» Ihr Sachteil ist die starke Oxidierbarkeit sowie der hohe Cu-Gehalt und nur mäßige Korrosions- und Erosionsfestigkeit /5 S. 270-273 /.

Zur Erzeugung einer heterogenen Gefügeausbildung in CuZn-Legierungen wurde zur Verbesserung der Gleiteigenschaften auch das teure Zinn bis 8,0 % zugegeben« Hohe Zn- und Sn-Gehalte führen zur Bildung der Delta-Phase, die jedoch zur Tersprödung neigt» Zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens, besonders, im Meerwasser, wird den CuZn-Legierungen bis 3,0 % Mn, bevorzugt 1,0 bis 2,0 % zugegeben» Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Al und/oder Si in bestimmten Gehalten treten jedoch vielfach versprödende intermetallische Phasen auf, die bei stoßartigen Belastungen zu vorzeitigen Brüchen führen /4 S, 468 /; /5 S. 224-265/? / 7 /«

Für die genannten Einsatzgebiete wird oft eine höhere Korrosions- und Kavitationafestigkeit verlangt, als die bisher beschriebenen Legierungen besitzen. Deshalb wurden in den letzten Jahren immer mehr die in diesen Eigenschaften günstigeren CuAi-Gußlegierungen eingesetzt* Zuerst wurden die Zweistofflegierungen mit

Cu 88,0 bis 92,0 %

Al 9*0 bis 12,0 % verwendet

/ 9 /; /14 S. 14, 16, 66-68, 124-129, 136-137/ .

Ihre Härten sind hoch, aber die Dehnung oft ungenügend.

Ihre gießtechnische Verarbeitbarkeit ist ebenfalls nicht gut. Deshalb legiert man meist

Pe bis 6,0 % Ui bis 6,0 % Mn bis 3,0 % zu

/ 12 /; / 13'S. 586-593 /; / 14 S. 75-84 /; / 17 T. Ill Cu, Abschn, 3» /.

Diese Qualitäten erreichen hohe Härten von teilweise über 250 HB und Festigkeiten von 700 bis 800 MPa, jedoch nur geringe Dehnungen bei diesen hohen Werten, Es gibt eine ganze Heihe CuAl-Gußlegierungen, die zur Erreichung spezieller Eigenschaften, auch für die Yerwendung im Lagerwesen, Pumpen- und Armaturenbau, nit Sonderelementen wie Be, Co, Ti, Te, Zr u. a. legiert werden. Diese Gruppe von Werkstoffen ist in ihrer Zusammensetzung und Herstellung verhältnismäßig teuer.

Eine Rotlaufeigenschaft liegt bei den CuAl-Legierungen nicht vor. Um diese bis zu einem gewissen Grad zu erreichen, wurden den Zweistofflegierungen (CuAl) Bleigehalte von 2,0 bis 9,0 % zugegeben. In letzter Zeit gibt es auch CuAl-Mehrstofflegierungen mit Pb, wie z« B. folgende Zusammensetzung:

Al 3,0 bis 5,0 %

Pe 1,5 bis 2,0%

Pb 8,0 bis 14,0 %

Si 0,3 bis 0,7 %

'Cu Ee st

/ 7 /j / 20 /, die für Achslager als geeignet bezeichnet wird, aber zu Warmrissen neigt«

Während bei geringen Pb-Gehalten die Festigkeiten der CuAlPb-Mehrstofflegierungen noch ausreichend sind, sinken diese mit steigenden Pb-Anteilen erheblich ab und betragen max* noch 300 MPa. Wegen ihrer schlechten Yergießbarkeit, der Warmrißneigung, den Seigerungen sowie der Gefahr der Verunreinigung anderer Legierungsgruppen durch Pb bzw. Al ist diese Legierungszusammensetzung wenig ökonomisch..Si fördert in einigen speziellen Kupferlegierungen die Yergießbarkeit und erhöht die Härte, es wirkt jedoch zusammen mit Blei durch die sich bildenden schwer verschlackbaren Silikatfilme in der Schmelze versprödend.

PUr einige Armaturen, Pumpenteile und auch Lager mit hohen Anforderungen an die Festigkeit sowie Kavitationsbeständig-

. keit werden jetzt auch folgende Zusammensetzungen verwendet;

Mn 9,0 bis 11,5 %

Zn 7,1 bia 9,2 %

Al 5,0 bis 6,5 %

Ii 1,0 bis 4,0 %

Fe 1,0 bis 3,0 % Cu Rest / 18 /.

Diese Legierung ist gut gießbar, hat hohe Festigkeit bei guter Dehnung, aber es fehlt jede Uotlaufeigenschaft und die Gleitlaufeigenschaften sind nur befriedigend, nachteilig ist, besonders bei verschiedenen Lagern, die sehr hohe Festigkeit von über 650 MPa * Die Bearbeitbarkeit ist gegenüber den CuZn- und GuSn-Legierungen erschwert« Durch den geringen Cu-Gehalt sind die CuZn-Legierungen ökonomischer als CuSn-Marken, aber infolge ihrer größeren Dichte sind sie im speziellen Gußteil nicht billiger als die CuAl-Legierungen.

Die Arbeits- und Lebensbedingungen beim Schmelzen der CuZn-Legierungen sind durch die Entwicklung vq£l Metalldämpfen ungünstig* Außerdem erfordert das Schmelzen einen hohen raeßteehnischen Aufwand«. Dies trifft besonders für die mit Si legierten Marken zu. Bei den CuZn-Legierungen besteht eine sogenannte ÜberhitZungsanfälligkeit, wodurch leicht eine erhebliche Qualitätsminderung, z. T. Fehlguß, entsteht» Pie Dauerstandsfestigkeiten der CuZn-Legierungen sind nicht gut.

Die GuAl-Mehrstofflegierungen haben eine sehr gute ökonomische chemische Zusammensetzung, Ihre Dauerstandsfestigkeiten sind höher als bei allen anderen Kupfergußlegierungen und sie sind unempfindlich gegenüber Schlag- und Stoßbelastungen, Nachteile dieser Legierungen sind die mäßigen Gleiteigenschaftenj der zu hohe Reibungskoeffizient auf Grund zu großer Härten, die fehlenden Uotlaufeigenschaften, schwere Bearbeitbarkeit some teilweise .zu geringer Druckdichten, Auch Zugaben von Pb konnten diese Nachteile nicht ausgleichen, da es stark seigert, mit einigen Elementen der Legierung spröde Kristallgemische bildet und dadurch erhebliche Duktilitätsverluste bewirkt· Um Pb wirkungsvoll in die CuAl-Gußlegierungen einbringen zu können, sind hohe Schmelz- und Gießtemperatüren, spezielle Gießverfahren und viele praktische Erfahrungen erforderlich. Eine Homogenität der Pb-Verteilung ist nur sehr schwer erreichbar· Pur Armaturenguß konnten die Pb-legierten CuAl-Legierungen bisher nicht verwendet werden,

Siel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, eine Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze zum Einsatz zu bringen, die bei guter Verschleiß-, Korrosions-, Erosions- und Druckfestigkeit auch gute Gleiteigenschaften und hohe Druckdichte auch Uotlaufeigenschaft besitzt. Daneben soll diese Legierung gönstige gießtechnologische Eigenschaften, niedrigen Schmelzpunkt, gutes.Fließvermögen, geringe Vergasungsgefahr sowie günstige Arbeits- und Lebensbedingungen aufweisen, i ···...

Sie soll mechanisch gut bearbeitbar seih.

Sie soll für mechanisch- bis_; hophbeanspruchte Lager, z, B₉ langsamlaufende Lager mit hohen'bis höchsten Plächenpressungen oder schnellaufende mit mittleren Preßdriicken für Armaturen, Ventile, Pumpenteile u. a. ein mindest gleichwertiger, möglichst besserer Substitutionswerkstoff für die unökonomischen und z, T, nur wenig belastbaren Zinn- und Mehrstoffbronzen und bestimmter CuZn-Legierungen sein« Der erfindungsgemäße Werkstoff soll den derzeitigen Roh- . stoffbedingungen entsprechende, kostengünstige chemische Zusammensetzung aufweisen, indem der Anteil an Sparstoff-

elementen: Zinn, Mckel und Kupfer wesentlich reduziert wird bzw. diese Elemente nicht verwenden«

Wesen der Erfindung:

Das Wesen der Erfindung besteht darin, eine geeignete preisgünstige Legierung für Gleitlager, Zahnräder, Armaturen, Ventile, Pumpenteile u, a. zur Anwendung zu bringen, die vorzugsweise folgende Hachteile bekannter Gleitlager- und Armaturenwerkstoffe ausschließt:

- hoher Kupferanteil,

- Zinn- und Hickelgehalte,

- Mikroporosität und geringe Dehnungswerte durch Phosphor-gehalte in Zinnbronzen sowie durch die endogene Erstarrungsform,

- Yersprödungserscheinungen durch Kristallgemische und- sehr ungleichmäßige Bleiverteilungen in den Pb-haltigen Kupfergußlegierungen,

- Oxidationsneigungen bei GuZn-Legierungen aus Siiziumbronzen, Schmelziiberhitsungsanfälligkeit,

- hohe Schmelz- und Gießtenjperatüren der CuSn - CuSn-Mehrstoffbronzen,

-mäßiges Fließ- und Formfüllungsverhalten der GuAl-Legierungen,

- Seigerungserscheinungen,

- höhere Dichten der GuSn- und CuZn-Gußlegierung.en,

- mittlere mechanische Festigkeiten der bleilegierten Gulegierungen,

- mittlere Verschleißfestigkeiten durch ungenügende mechanische Festigkeiten, vor allem der geringen Dehnung bei entsprechenden Pb-Zugaben,

- mäßige Kavitations-, Erosions- und Korrosionsbeständigkeiten,

- ungenügende Dauerstandsfestigkeiten,

- Schlag- und Stoßempfindlichkeit,

- mittlere Gleiteigenschaften durch zu hohe Härten bei GuAl- und GuZn-Legierungen,

- fehlende lotlaufeigenschaften der GuSn- und GuAl- sowie GuZn-Hehrstoffbronzen,

- schwierige gießtechnologische Yerarbeitbarkeit Pb-legierter Cu-Gußlegierungen,

- schlechte Arbeits- und Lebensbedingungen bei der gießtechnischen Verarbeitung der > CuZn- und CuSn-Mehrstofflegierungen,

- mittlere Gleitgeschwindigkeiten bei den CuAl-Legierungen.

- Warmrißempfindlichkeit. '

- Yergasungsneigung durch Wasserstoff,

- hoher Preis·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Legierung eine chemische Zusammensetzung von:

bis 21,0 %

bis 14,0 %

bis 7,0 % Pe 2,0 bis 5,0 %

bis 16,0 %

bis 1,7 %

bis 0,3 %

Rest aufweist.

Der Bleizusatz bewirkt eine Yerbesserung" der Gleiteigenschaften besonders bei Lagern, Zahnrädern und Pumpenteilen, der Zerspanbarkeit und Druckdichte,

Die höheren Zinkgehalte verbessern die Gieß- und Fließeigenschäften, ohne die Nachteile der CuZn-Gußlegierungen aufzuweisen. Zink ist außerdem das Element, in welchem bevorzugt die Einlagerang ,des Kohlenstoffs als Einlagerungamischkristall erfolgt und dadurch gute Festigkeiten ohne Yersprödung bewirkt.

Die wesentlich höheren Mangangehalte, als für diese Einsatzgebiete üblich sind, ergeben eine Festigkeits- und Warmfestigkeitssteigerung ohne nennenswerte Dehnungseinbuße und Härteerhöhung,

Die Legierung erstarrt bevorzugt nach dem System Cu - Al, aber z« T, auch nach dem System Cu - Zn, soweit hohe Zn-Gehal.te eingestellt warden. Das ,Gefüge, besteht aus Alp.har, Beta- und aus einer kleinen Menge der festen Fe.-reichen Kappa-Phase,

Zn	9,0
Mn	8,0
Al	1,5
Fe	2,0
Pb	0,3
Si	0,2
G	0,0
Cu

Blei ist im Primärgefiige fast unlöslich» Es ist jedoch durch das günstige Verhältnis zwischen den Mn-, Al- und Zn-Gehalten und die teilweise Ausbildung eines nadeligen Gefüges gleichmäßig verteilt« Die Abkühlungsbedingungen sind dabei von geringerer Bedeutung.

Silizium bewirkt eine Steigerung der Festigkeit. Es lagert sich durch eine gezielte Dosierung im Verhältnis zu Kupfer, Mangan und Zink im Alpha-Mischkristall ein und erhöht damit die Festigkeit, aber nur im Mischkristall, was zur Verbesserung der Gleiteigenschaften führt. Außerdem senkt der Si-Gehalt die Wasserstoff aufnähme der flüssigen Schmelze. Die gewählte chemische Zusammensetzung bewirkt hervorragende Gebrauchseigenschaften, die bisher von keiner mit Blei legierten Kupfer-Gußlegierung erreicht wurde·

Durch die Verwendung der vorgeschlagenen Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze für Gleitlager, Zahn-, Schnecken- und Laufräder, Ventile, Armaturen und Pumpenteile ergeben sich folgende Vorteile:

- niedriger Kupferanteil, z, ¹S, unter 50 % - keine Verwendung von Zinn und nickel,

- Einsatz von verunreinigtem Ausgangsmaterial möglich, der Mangan- und Eisengehalt können im Ausgangsmaterial mehr C enthalten,

- nur geringe Neigung zur Mikroporosität, - Erreichung hoher Druckdichte,

- geringe Seigung zur Gasaufnahme der flüssigen Schmelze,

- keine ÜberhitZungsempfindlichkeit und Oxidationsneigung wie bei den CuZn-Legieruhgen,

- gute gießtechnologische Verarbeitbarkeit, - keine Warmrißempfindlichkeit,

- geringere Schmelz- und Gießtemperaturen als CuSn- und CuAl-Gußlegierung,

- Einsparung von Heizenergie,

- gutes Fließ- und Formfüllungsvirmögen, Realisierung geringster Wanddicken,

- keine negativ wirkenden Seigerungserscheinungen, gleichmäßige Festigkeit über den Querschnitt,

- Verarbeitbarkeit auch bei höheren Pb-Gehalten nach dem Schleudergußverfanren,

- geringere Dichte als bei den CuSn- und CuZn-Legierungen, Erreichung eines besseren Masse-Leistungsverhältnisses, - geringere Versprödungsneigung als bei den GuSn-Mehrstoff— bronzen,

- wesentlich höhere Verschleißfestigkeit als bei den Pb-haltigen CuSn- und CuSn-Gußlegierungen,

- höhere Kavitations-, Erosions- und Korrosionsfestigkeit, - wesentlich höhere mechanische Festigkeiten und Dauerstandsfestigkeiten als bei allen bekannten mit Pb legierten Kupfergußlegierungen,

- verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Schlag- und Stoßbelastungen,

- gute bis sehr gute Hotlaufeigenschaften,

- gute bis sehr "gute Gleiteigenschaften,

- gute Arbeits- und Lebensbedingungen bei der gießtechnischen Verarbeitung,

- gute Bearbeitbarkeit,

- wesentliche Senkung der Material- und Verarbeitungskosten·

Ausführungsbeispiele:

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Lösung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele verdeutlicht:

Legierungs-	Zn	I	HB 105	. Variante	III
25 element	IvIn		% 20	II .
in %	Al	13,0		19,0
30 Pe	. 8,5	15,0	12,0
Pb '	3,0	10,0	5,0"
Si	3,0	3,5	5,0
C	0,5	3,5	12,0
Cu	0,3	4,5	1,2
	0,07	0,6	0,15
Rest	0,09	Rest
35 mechan* Eigenschaften	Rest
Bruchfestigkeit MJa 45.0		300
Härte	400	90
Dehnung	95	12
16

Die aufgeführten Varianten werden bevorzugt für folgende Einsatzgebiete empfohlen:

Variante I

Pur Armaturen, Pumpenteile hoher Festigkeit, die bisher aus QuSn-Mehrstoffbronzen (Rotguß) gefertigt werden, für Lauf-, Leit- und Schneckenräder, Zahnräder, die auch aus CuAl-Gußlegierungen ohne Pb-Zugaben für mittlere Laufgeschwindigkeiten hergestellt werden, auch für Verschleißteile, Ventile, lager u. a.

Variante II

Pur Gleitlager auch mit mittleren bis höheren Laufgeschwindigkeiten und gewissen Forderungen an die Notlaufeigenschaften, Lagerbuchsen, Ventilkegel, Schneckenräder, Pumpentei-Ie, Drucklager, Armaturen und Gußteile, die bisher aus den bekannten CuSnZnPb-Legierungen mit höheren Sn-Gehalten gefertigt werden. Diese Variante kann gegenüber den Rg-Legierungen wesentlich höher belastet werden·

Für Gleitlager mit hohen Anforderungen an die Laufeigenschaften, die Uotlaufeigenschaften auch bei zeitweisem Schmierstoffmangel und Verschleißfestigkeit. Der Werkstoff erlaubt hohe Laufgeschwindigkeiten und Flächenpressungen,

Literaturverzeichnis:

Goldschmidt informiert über Lagerwerkstoffe und deren Anwendung

Publications-Fr. 2170/Juni 1970

Qualitätsguß aus verbesserten Rotgußlegierungen International M ekel Deutschland GmbH, Düsseldorf, 1, Auflage 1965

Lagerwerkstoffe auf Kupfer-Basis

Deutsches Kupfer-Institut E, V. Berlin 1961

4

Kupfer-Zink-Legierung

Deutsches Kupfer-Institut E, V. Berlin 1966

5. E. Brunhuber

Schmelz- und Legierungstechnik von Kupfer-Gußlegierungen Fachbuehveriag. Schiele & Schön GmbH, Berlin, 2. Auflage 1968

6. D. Peitmann Kupfer-Guß-Legierungen ala Lagerwerkstoff Fachzeitschrift Konstruktion 1968, Heft 4, S. 139-153

7. R. Klauer

Aufbau und Verwendung von Verbundlagerschalen aus Kupferwerkstoffen Fachzeitschrift Konstruktion 1968, Heft.11, S. 431-434

8. P. Ruddeck, J· Eberlein

Legierungsoptimierung bei Kupfer-Guß-Legierungen Fachzeitschrift Gießerei-Technik 1978, Heft 8, S. 235 ff 9· E, Brunhuber

Gießerei-Lexikon, 10. Auflage 1978, S. 457-468 Faehbuchverlag Schiele & Schön GmbH Berlin 10.' K· Dies

Kupfer- und Kupferiegierungen in der Technik Springer-Verlag Berlin 1967, 3. 482-622

11, R. Mai, 0. Ließenberg Kupfergußlegierungen

Lehrbrief der Bergakademie Freiberg 1979

12· Fr. Goederitz

Die Aluminiumbronzen unter besonderer Berücksichtigung ihrer Schmelz- und Gießbehandlung Fachzeitschrift Metallurgie und Gießereitechnik 1951 Heft 6, S. 168-174

13. Fr. Goederitz Metallguß

VEB W. Knapp-Verlag Halle 1955, S. 582 ff Tci4. ···

Die Aluminiumbronzen

Deutsches Kupfer-Institut E". V. Berlin 1958

Gleitwerkstoffe - SpezialWerkstoffe Katalog der Vereinigten Deutschen Metallwerke A. G. 1970

16»·«

Medriglegierte Kupfergußlegierungen Deutsches Kupfer-Institut, Berlin 1966

17. H. Stendel

Werkstoff-Handbuch Mchteisenmetall Teil III Schwermetall und sonstige Metalle VDI-Yerlag Düsseldorf, 2. Auflage 1960

18* DMR-P/E-Berichte des Werkes Waren für den Zeitraum 1970-1981 (unveröffentlicht)

19. Unveröffentlichter Abschlußbericht ^für die Standardisierungsaufgabe "Überprüfung des Standards Kupfer-Guß-Legierung¹¹ vom August 1980 Yerfasser: Schneider, Zimmer, Riedel, Waldow

20. Unveröffentlichter TTeuerervorschlag

Einführung einer Al-Mehrstoffbronze, die gegenüber CuAl 9 in der chemischen Zusammensetzung und den mechanischtechnologischen Eigenschaften abgestuft ist Einreicher: K. Kirschner, M. Schüler

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Mangan-Aluminium-Mehrstoffbronze f ür mechanisch mittelbis hochbeanspruchte, mittel- bis Schnellaufende Gleitlage mit guten Korrosions-, Erosions-, Kavitations- und Notlauf eigenschaften, auch bei zeitweisem Schmierstoffmangel ante Stoßbelastungen, hohen Flächenpressungen, für Zahn-, Lauf-Leit-j Schneckenräder, für Ventile, Armaturen, Pumpenteile in Sand-, Kokillen-, Schleuder- und Strangguß verfahren;: zu Terarbeiten , mit günstiger Gefügeausbildung aus Al- ^i! pha, Beta- und Kappa-Phaise sowie Einlagerungsmischkristallen und intermetallischer Phase, gekennzeichnet dadurch, daß die Legierung eine chemische Zusammensetzung vons

   Zn 9,0 bis 21, 0 %

   Mn* 8,0 bis 14,0 %

   Al 1,5 bis 7,0 %

   Pe 2,0 bis 5,0 %

   Pb 0,3 bis 16,0 %

   Si 0,2 bis 1,7 %

   G 0,03 bis 0,3 %

   Gu Rest

   aufweist.