DD93034B2 - Verfahren zur Herstellung einer aushärtbaren Cu-Fe-Ti-Legierung - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung einer aushärtbaren Cu-Fe-Ti-Le gierung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aushärtbaren Kupfer-Eisen-Titan-Legierung, gemäß Hauptpatent 63 651.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es ist bekannt, Cu-Fe-Ti-Legierungen., die Fe und .Ti in einem Verhältnis von 1 bis 1,6 mit einem Gesamtgehalt von 0,4 bis 1,0 % und die üblichen Verunreinigungen einschließlich spanbrechender Elemente in Mengen von 0,1 bis 2 % enthalten, in sauerstoffhaltiger Atmosphäre einer Homogenisie rungsglühung bei 950 bis 1000 ⁰C mit nachfolgender Wasser abschreсkung, sodann einer Kaltverformung mit nachfolgender Anlaßglühung und Luft- oder Wasserabkühlung zu unterwerfen.

Es ist ferner bekannt, in einer-Cu-Legierung mit einem oder mehreren sauerstoff affineren Metallen als Cu (ДН> 105 kcal/g-Atom) sehr feindisperse Oxidteilchen in der Weise zu bilden, daß in die Legierung diffundierter Sauerstoff einen odar mehrere Bestandteile der Legierung oxydiert, ohne das Basisiaetall nennenswert anzugreifen. Man

kann Sauerstoff in die Legierung hinein diffundieren lassen, indem man sie in einer Atmosphäre erhitzt, die Sauerstoff oder eine sauerstoffabgebende Verbindung enthält, gegebenenfalls unter Anwendung eines erhöhten Druckes, wobei die Temperatur und die Zeit der Behandlung entsprechend der Tiefe eingestellt werden, bis zu welcher der Sauerstoff in die Legierung eindringen soll, entsprechend der gewünschten Stärke der durch Oxydation gehärteten Zone. Es ist auch bekannt, zum Hauptmetall einen weiteren Bestandteil zuzusetzen, dessen AH < 105 kcal/g-Atom beträgt und damit fähig ist, eine Ausscheidungshärtung herbeizuführen, wodurch an die Oxydationshärtung eine Ausscheidungshärtung angeschlossen werden kann.

Der Zusatz eines zur Ausscheidungshärtung geeigneten Legierungsmetalls zu einer für die Oxydationshärtung bestimmten Cu-Legierung zum Zwecke der Durchführung einer Ausscheidung shärtung im Anschluß an die Oxydationshärtung führt zwangsläufig dazu, daß in der oxydierten Randzone neben den Oxidpartikeln auch Ausscheidungsdispersoide vorliegen, während das VQn der Oxydationshärtung nicht beeinflußte Legierungsinnere nur durch Ausscheidungshärtung verfestigt wird. Die Kombinationshärtung führt zu einer Überlagerung der Härtebildner in der Randzone und damit zu einer Verschlechterung der Leitfähigkeit. Das ist insbesondere von Nachteil, wenn die Oberfläche als Kontaktfläche für die Übertragung elektrischer Ströme benutzt wird, macht aber auch allgemein eine Querschnittsvergrößerung für die Stromleitung erforderlich.

Ziel der Erfindung

Zweck der Erfindung ist es, in der Ou-Fe-Ti-Legierung gemäß Hauptpatent ohne besondere weitere Zusätze sowohl eine Ausscheidungs- als auch eine Cxydationshärtung unter Vermeidung dos genannten kombinierten Härtungseffektes in der Randzone durchzuführen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß außer der Ausscheidungshärtung auch eine Oxydationshärtung möglich wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Legierung gemäß Hauptpatent zunächst einer Oxydationsglühung bei Temperaturen 700 ⁰C < T < T solidus bis zur Erzielung einer oxiddispersen Schicht gewünschter Stärke unterworfen γ/ird und anschließend die Ausscheidungshärtung in bekannter Weise erfolgt. Zweckmäßig werden Oxydationsgliihung und Homogenisierungsglühung in einem Glühprozeß vereinigt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren vrird mit der Legierung gemäß Hauptpatent ohne weitere Zusätze neben einer Ausscheidungshärtung auch eine Oxydationshärtung ermöglicht. Dabei treten kombinierte Härtungseffekte in der Randzone nicht auf, da die Legierungszusätze in der Randzone vollständig in Oxidpartikel übergehen und bei der nachfolgenden Ausscheidungshärtung nur das durch die Oxydation nicht beeinflußte Legierungsinnere verfestigt wird. Eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit der Randzone wird demzufolge vermieden. Gleichzeitig kann aber eine gegenüber der durchgängigen Ausscheidungshärtung höhere Festigkeit bei höheren Temperaturen erzielt werden. Die Verfestigung der Legierung gemäß Hauptpatent ist somit wahlweise durchführbar, entsprechend der vorgesehenen Verwendung der aus dieser Legierung gefertigten Werkstücke.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Halbzeuge aus einer schmelzmetallurgisch hergestellten Cu-Ie-Ti-Legierung mit 0,8 Masse-% Ti; 0,6 Masse-% Pe; Rest Cu wurden bei 950 ⁰C und Sauerstoffpartialdrücken gleich dem chemischen Zersetzungsdruck von Cu₉O entspre-

C.

chend der Stärke der gewünschten Randzone inneroxydiert. Anschließend wurde der Kern bei 400 bis 500 ⁰C ausscheidungsgehärtet. Die Legierungselemente Fe und Ti sind in der oxydierten Randzone vollständig in feinstdisperse, härtende Oxide übergegangen, während sie im Legierungsinneren Ausscheidungen bildeten, die in bekannter v/eise Ursache der Verfestigungen sind.

Claims (3)

1. Erfindung sansprüche

   1. Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer hochfesten und hochleitenden Cu-Fe-Di-Legierung mit einem Gehalt von 0,4 bis 1,0 % Pe sowie Ti, wobei die Legierung durch Lösungsglühen, Abschrecken und Anlassen ausgehärtet und nach dem Abschrecken sowie nach dem Anlassen kaltverforint wird, nach Patent 63 651, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung vor dem Lösungsglühen einer Oxidationsglühung zwecks Bildung einer oxiddispersen Schicht- unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Oxidabionsglühung zwischen 7OO ⁰C peratur dieser Legierung erfolgt,

   Oxidabionsglühung zwischen 7OO ⁰G und der Solidustem-
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsglühen und das Lösungsglühen seitlich überlagert werden.