DE102009038657A1

DE102009038657A1 - brass alloy

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Publication number: DE102009038657A1
Application number: DE102009038657A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Zeiger; Ulrich Dr.-Ing. Lorenz; Michael Dr.-Ing. Hoppe
Original assignee: Aurubis Stolberg GmbH and Co KG
Current assignee: Aurubis Stolberg GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2011-02-24
Also published as: WO2011020468A1; EP2467507B1; DE112010003316A5; US20120207642A1; PL2467507T3; EP2467507A1; ES2724152T3; PT2467507T; TR201906400T4; HUE043477T2

Abstract

Die Messinglegierung besteht im Wesentlichen aus Kupfer und Zink. Die Legierung weist mindestens eine zusätzliche Legierungskomponente auf. Ein Gehalt an Blei beträgt höchstens 0,1 Gewichtsprozent. Der Anteil an Zink beträgt 40,5 bis 46 Gewichtsprozent. Die Legierung weist ein Mischkristall mit Anteilen sowohl eines alpha-Gefüges als auch eines beta-Gefüges auf. Der Gewichtsanteil des beta-Gefüges beträgt mindestens 30% und höchstens 70%.The brass alloy mainly consists of copper and zinc. The alloy has at least one additional alloying component. A content of lead is at most 0.1 percent by weight. The proportion of zinc is 40.5 to 46 weight percent. The alloy has a mixed crystal with portions of both an alpha-microstructure and a beta-microstructure. The weight fraction of the beta structure is at least 30% and at most 70%.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messinglegierung, die im wesentlichen aus Kupfer und Zink besteht, sowie mindestens eine zusätzliche Legierungskomponente aufweist.The The invention relates to a brass alloy consisting essentially of Copper and zinc, as well as at least one additional Alloy component has.

Entsprechende Messinglegierungen werden als Halbfertigprodukte häufig in Band oder Drahtform hergestellt und anschließend zu Endprodukten weiter verarbeitet. Die Weiterverarbeitung erfolgt vielfach durch Anwendung von Zerspanungsvorgängen.Appropriate Brass alloys are becoming common as semi-finished products made in ribbon or wire and then added to Further processing of end products. The further processing takes place often by application of cutting operations.

Bei der Zerspanung von Messing hat es sich in der Vergangenheit als vorteilhaft erwiesen, der Legierung Blei in einem Umfang von bis zu vier Gewichtsprozent zuzusetzen. Das Blei hat eine positive Wirkung als Spanbrecher, verlängert die Werkzeugstandzeiten und vermindert die Zerspannungskräfte. Wichtige Materialparameter wie Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit werden durch einen Bleizusatz nicht negativ beeinflusst.at The cutting of brass has been considered in the past as proved beneficial, the alloy lead in an extent of up add to four percent by weight. The lead has a positive effect as chipbreaker, extends the tool life and reduces the tensile forces. Important material parameters like strength and corrosion resistance are going through lead additive is not adversely affected.

Trotz der positiven Eigenschaften des Bleis gibt es Bestrebungen, unter anderem gestützt durch die Direktiven der EU – Richtlinie 2000/53/EG über Altfahrzeuge und Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte – das Blei als Zerspanungselement in Messing zu ersetzen.Despite the positive characteristics of the lead, there are efforts, inter alia, supported by the directives of the EU Directive 2000/53 / EC about old vehicles and Directive 2002/96 / EC on waste electrical and electronic equipment - to replace the lead as a cutting element in brass.

Die bislang durchgeführten Untersuchungen mit alternativen Legierungsvarianten haben jedoch nicht zu Werkstoffen geführt, die die gestellten Anforderungen erfüllen. Diese sind entweder deutlich teurer als bleihaltige Messinglegierungen, führen zu einem übermäßig hohen Werkzeugverschleiß oder beinhalten ebenfalls umweltbedenkliche Legierungselemente.The previously conducted studies with alternative However, alloy variants have not led to materials, that meet the requirements. These are either significantly more expensive than leaded brass alloys lead to excessive tool wear or also contain environmentally friendly alloying elements.

Bei der Herstellung von Messinglegierungen wird angestrebt, sowohl eine gute Zerspanbarkeit als auch eine gute Verformbarkeit zu erreichen. Eine gleichzeitige optimale Erfüllung beider Anforderungen erweist sich als schwierig, da in der Regel alle Maßnahmen, die die eine gewünschte Eigenschaft positiv unterstützen, zu einer Verminderung der zweiten Eigenschaft führen. Ein Kompromiß wird typischerweise derart gewählt, daß eine hohe Festigkeit bei gleichzeitigem ausreichenden Formänderungsvermögen vorgegeben wird.at The aim is the production of brass alloys, both a Good machinability and good ductility to achieve. A simultaneous optimal fulfillment of both requirements proves to be difficult, because as a rule, all measures, who positively support a desired property, lead to a reduction of the second property. One Compromise is typically chosen that a high strength at the same time sufficient Deformability is specified.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine bleifreie Messinglegierung der einleitend genannten Art derart zu definieren, die eine gute Zerspanbarkeit, hinreichende mechanische Eigenschaften und einen möglichst geringen Verschleiß an den eingesetzten Zerspanungswerkzeugen erreicht.task Therefore, the present invention is a lead-free brass alloy the type mentioned in the introduction, which is a good one Machinability, adequate mechanical properties and a lowest possible wear on the used Cutting tools achieved.

Ziel dieser Erfindung ist darüber hinaus, den Anteil an ökologisch schädlichen Legierungselementen zu minimieren.aim In addition, this invention is the proportion of ecological to minimize harmful alloying elements.

Dieser Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, durch die gezielte Kombination von nicht umweltbedenklichen Legierungselementen sowie über den Herstellungsprozess bestimmte Eigenschaften zu erzielen.This Invention is further based on the object by the targeted Combination of non-polluting alloying elements as well as over to achieve certain characteristics in the manufacturing process.

Insbesondere sind dies die Eigenschaften:

– gute Zerspanbarkeit,
– hohe Festigkeit aber noch gute Duktilität,
– gute Warm- und Kaltumformbarkeit,
– ausreichende Korrosionsbeständigkeit.

In particular, these are the properties:

- good machinability,
- high strength but still good ductility,
Good hot and cold workability,
- adequate corrosion resistance.

Ferner soll eine ökonomisch sinnvolle Massenfertigung als Halbzeugfabrikat möglich sein.Further is an economically meaningful mass production as semi-finished goods to be possible.

Der Idee liegen die im Folgenden genannten erfindungswesentlichen Ansätze zugrunde, um die gewünschten Werkstoffeigenschaften zu erzielen:

a) Die Gefügestruktur wird durch Änderung des Kupfer/Zink-Verhältnisses derart beeinflusst, dass ein alpha/beta-Kristallgemisch vorliegt, in dem der Anteil an beta-Phase etwa 30 bis 70% beträgt. Da die beta-Phase unter normalen Zerpspanungsbedingungen ein sprödes Verhalten zeigt, führt ihr erhöhter Anteil zu einem günstigeren Zerspanungsverhalten.
b) Weitere Legierungselemente dienen zur Stabilisierung der alpha und der beta-Phase, insbesondere während des Fertigungsprozesses des Halbzeuges.
c) Darüber hinaus werden das Zerspanungsverhalten sowie die mechanischen Eigenschaften durch die gezielte Zugabe weiterer Ausscheidungen bildender Elemente positiv beeinflusst. Zum einen wird durch Ausscheidungen ein kurz brechender Span begünstigt. Zum anderen wird eine Kornfeinung bewirkt, wodurch eine verbesserte Duktilität bei hohen Festigkeiten erzielt wird.
d) Ein vierter Vorteil kann erreicht werden durch die Beeinflussung der Anordnung bzw. Orientierung der beiden Phasen alpha und beta und/oder der Ausscheidungen, um so gezielt die Verarbeitungseigenschaften einzustellen (z. B. durch eine Kombination aus Umformung oder Wärmebehandlung).

The idea is based on the inventions essential to the invention mentioned below in order to achieve the desired material properties:

a) The microstructure is influenced by changing the copper / zinc ratio such that an alpha / beta crystal mixture is present in which the proportion of beta phase is about 30 to 70%. Since the beta phase shows a brittle behavior under normal decomposition conditions, its increased proportion leads to a more favorable machining behavior.
b) Further alloying elements serve to stabilize the alpha and the beta phase, in particular during the production process of the semifinished product.
c) In addition, the chipping behavior and the mechanical properties are positively influenced by the targeted addition of further precipitates of forming elements. On the one hand excretions favor a short breaking chip. On the other hand, a grain refining is effected, whereby an improved ductility at high strengths is achieved.
d) A fourth advantage can be achieved by influencing the arrangement or orientation of the two phases alpha and beta and / or the precipitates in order to set the processing properties in a targeted manner (eg by a combination of deformation or heat treatment).

Es kann sich ergeben, dass je nach Anwendungsfall bestimmte Eigenschaften der Legierung besonders gewünscht sind. Dazu ist es vorgesehen, einzelne der erwähnten Legierungselemente in jeweils höherer Konzertration zuzugeben, ohne dabei die Gesamtmenge an Legierungselementen (außer Kupfer und Zink) zu erhöhen.It may result, depending on the application, certain characteristics the alloy are particularly desirable. It is intended, individual the mentioned alloying elements in each higher Concentration without adding the total amount of alloying elements (except copper and zinc) increase.

Die im Gefüge enthaltenen Ausscheidungen, welche sich auch im weichen alpha-Gefüge wiederfinden, unterstützen das Zerspanungsverhalten positiv.The contained in the structure precipitates, which also in the soft alpha microstructure the cutting behavior is positive.

Das alpha-Gefüge des Mischkristalls bildet eine kubischflächenzentrierte Raumstruktur aus. Das beta-Mischkristall bildet hingegen eine kubisch-raumzentrierte Struktur aus.The Alpha microstructure of the mixed crystal forms a cubic surface centered Room structure off. The beta-mixed crystal, however, forms a cubic-body-centered Structure off.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Anteil des beta-Gefüges mindestens 50% beträgt. Dies wird insbesondere dadurch unterstützt, daß ein Zinkanteil von etwa 42 Gewichtsprozenten vorliegt.When it proves particularly advantageous if the proportion of beta-structure at least 50%. This is especially true supports that a zinc content of about 42 weight percent is present.

Die Elemente Eisen und Nickel haben einen regulativen Einfluss auf das Kornwachstum der alpha- und beta-Phase, wobei Nickel zusätzlich die Stabilisierung der alpha-Struktur fördert. Zu hohe Anteile führen zu Versprödung der Legierung.The Elements of iron and nickel have a regulative influence on the Grain growth of alpha and beta phase, with nickel in addition promotes the stabilization of the alpha structure. Too high Shares lead to embrittlement of the alloy.

Die Elemente Zinn, Silizium, Mangan und Eisen stabilisieren und erhöhen den Anteil der beta-Phase.The Elements stabilize and increase tin, silicon, manganese and iron the proportion of the beta phase.

Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit kann die Zugabe von Phosphor vorgesehen werden. Insbesondere ist an einen maximalen Anteil von Phosphor im Bereich von 0,1 Gewichtsprozent gedacht.to Improving corrosion resistance can be the addition be provided by phosphorus. In particular, to a maximum Proportion of phosphorus in the range of 0.1 percent by weight.

Gemäß einer typischen Legierungszusammensetzung ist vorgesehen, dass der Anteil an Kupfer 54 bis 59,5 Gewichtsprozent beträgt.According to one typical alloy composition is provided that the proportion copper is 54 to 59.5 weight percent.

Darüber hinaus ist vorgesehen, daß der Anteil an Zink 40 bis 46 Gewichtsprozent beträgt.About that In addition, it is provided that the proportion of zinc 40 to 46 Weight percent.

Eine erste zusätzliche Legierungskomponente wird dadurch definiert, dass der Anteil an Eisen 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Eisen dient zur Steuerung der Korngröße der alpha- und beta-Phasen. Gehalte kleiner 0,1% haben keine ausreichende Wirkung. Anteile größer 0,5% würden zu sehr großen Eisenausscheidungen führen, die negativ auf die mechanischen Eigenschaften der Legierung wirken.A first additional alloying component is thereby defined the proportion of iron is from 0.1 to 0.5% by weight. Iron is used to control the grain size of the alpha and beta phases. Contents less than 0.1% do not have a sufficient effect. Shares larger than 0.5% would become very large iron precipitates lead, which negatively affect the mechanical properties the alloy act.

Insbesondere ist daran gedacht, dass der Anteil an Eisen 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent beträgt.Especially It is thought that the proportion of iron 0.2 to 0.3 weight percent is.

Eine zweite zusätzliche Legierungskomponente ist dadurch definiert, dass der Anteil an Nickel 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Nickel stabilisiert die alpha-Phase.A second additional alloying component is defined by the proportion of nickel is 0.1 to 0.5 percent by weight. Nickel stabilizes the alpha phase.

Insbesondere ist daran gedacht, dass der Anteil an Nickel 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent beträgt.Especially is thought that the proportion of nickel 0.2 to 0.3 weight percent is.

Eine dritte zusätzliche Legierungskomponente ist dadurch definiert, dass der Anteil an Silizium 0,01 bis 0,20 Gewichtsprozent beträgt. Silizium stabilisiert die beta-Phase und bildet gemeinsam mit anderen Elementen feine Ausscheidungen, welche sich positiv auf das Zerspanungsverhalten auswirken und für eine Kornfeinung verantwortlich sind.A third additional alloying component is defined by the proportion of silicon is 0.01 to 0.20 percent by weight. Silicon stabilizes the beta phase and forms together with others Elements fine precipitates, which have a positive effect on the chipping behavior and are responsible for grain refining.

Insbesondere ist daran gedacht, dass der Anteil an Silizium 0,03–0,08 Gewichtsprozent beträgt.Especially is thought that the proportion of silicon 0.03-0.08 Weight percent.

Eine vierte zusätzliche Legierungskomponente ist dadurch definiert, dass der Anteil an Mangan 0,01 bis 0,20 Gewichtsprozent beträgt. Mangan stabilisiert die beta-Phase und bildet gemeinsam mit anderen Elementen feine Ausscheidungen, welche sich positiv auf das Zerspanungsverhalten auswirken und für eine Kornfeinung verantwortlich sind.A fourth additional alloying component is defined by the proportion of manganese is 0.01 to 0.20% by weight. Manganese stabilizes the beta phase and forms together with others Elements fine precipitates, which have a positive effect on the chipping behavior and are responsible for grain refining.

Insbesondere ist daran gedacht, dass der Anteil an Mangan 0,03 bis 0,08 Gewichtsprozent beträgt.Especially is thought that the proportion of manganese 0.03 to 0.08 weight percent is.

Eine fünfte zusätzliche Legierungskomponente ist dadurch definiert, dass der Anteil an Zinn 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt.A fifth additional alloy component is thereby defines that the proportion of tin is 0.1 to 0.5 weight percent.

Insbesondere ist daran gedacht, dass der Anteil an Zinn 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent beträgt.Especially It is thought that the content of tin is 0.2 to 0.3 weight percent is.

Phosphor führt zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit der Legierung, insbesondere wirkt P auch einer Entzinkung entgegen.phosphorus leads to improved corrosion resistance In particular, P also counteracts dezincification.

Zu einer optimalen Zusammensetzung der Legierung trägt es bei, dass der Anteil an Elementen, die nicht Kupfer, Zink, Eisen, Nickel, Silizium, Mangan oder Zinn sind, weniger als 0,2 Gewichtsprozent beträgt.To an optimal composition of the alloy carries it in that the proportion of elements that are not copper, zinc, iron, Nickel, silicon, manganese or tin are less than 0.2 weight percent.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Legierung weist hinsichtlich ihrer Zusammensetzung vorzugsweise die folgenden Gewichtsprozente auf. Kupfer im Bereich von 54% bis 59,5%, Zink im Bereich von 36% bis 40,5%, Eisen im Bereich von 0,1% bis 0,5%, Nickel im Bereich von 0,1% bis 0,5%, Silizium im Bereich von 0,01% bis 0,2%, Mangan im Bereich 0,01% bis 0,2% und Zinn im Bereich von 0,1% bis 0,5% und Blei mit einem Anteil von höchstens 0,1%. Der Bleigehalt der Legierung beträgt, auch bedingt durch den Einsatz von Schrotten bei der Herstellung derartiger Legierungen, max. 0,1%.A preferred embodiment of the alloy has regard their composition preferably the following percentages by weight on. Copper in the range of 54% to 59.5%, zinc in the range of 36% to 40.5%, iron in the range of 0.1% to 0.5%, nickel in the range from 0.1% to 0.5%, silicon in the range of 0.01% to 0.2%, manganese in the range of 0.01% to 0.2% and tin in the range of 0.1% to 0.5% and lead with a maximum proportion of 0.1%. The lead content The alloy is also due to the use of Scrap in the production of such alloys, max. 0.1%.

Entsprechend des Anteiles der obigen Zusatzstoffe werden die Anteile von Kupfer und/oder Zink gegebenenfalls vermindert.Corresponding the proportion of the above additives will be the proportions of copper and / or zinc optionally reduced.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil an Kupfer 57,0% bis 57,5%, der Anteil von Zink 41,9 bis 42,5, der Anteil von Nickel 0,2% bis 0,3%, der Anteil von Eisen 0,2% bis 0,3%, der Anteil an Silizium 0,03% bis 0,08%, der Anteil von Mangan 0,03% bis 0,08% sowie der Anteil von Zinn 0,2% bis 0,3% und der Anteil von Blei weniger als 0,1%. Darüber hinaus ist insbesondere daran gedacht, dass die Summe der Gewichtsanteile aller weiteren eventuellen Bestandteile höchstens 0,2% beträgt.According to a particularly preferred embodiment, the proportion of copper is 57.0% to 57.5%, the proportion of zinc 41.9 to 42.5, the proportion of nickel 0.2% to 0.3%, the proportion of iron 0.2% to 0.3%, the proportion of silicon 0.03% to 0.08%, the proportion of manganese 0.03% to 0.08% and the proportion of tin 0.2% to 0.3 % and lead content less than 0.1%. In addition, it is particularly important thought that the sum of the weight proportions of all other possible components is not more than 0.2%.

Hinsichtlich der obigen Zusammensetzungen ist es grundsätzlich möglich, lediglich einige der aufgeführten Elemente der Legierung zuzusetzen. Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist aber daran gedacht, sämtliche oben aufgeführten Elemente mit einem Gewichtsanteil innerhalb der jeweils definierten Intervalle in Kombination miteinander der Legierung zuzugeben.Regarding it is basically possible for the above compositions to only some of the listed elements of the alloy add. According to a most preferred Embodiment, however, is thought to all Items listed above with a weight percentage within each defined intervals in combination with each other Add alloy.

Gemäß einer typischen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Bleigehalt in einem Intervall von 0,01% bis 0,1% liegt. Durch die erfindungsgemäße Relation zwischen dem alpha-Mischkristall und dem beta-Mischkristall können auch bei verminderten Bleigehalten die gewünschten Materialeigenschaften erreicht werden. Das alpha-Mischkristall führt hierbei zu einer relativ guten Verformbarkeit der Legierung und verleiht dieser zähe Eigenschaften. Das beta-Mischkristall ist hingegen relativ schlecht verformbar und spröde. Diese Eigenschaften sind für eine gute Spanbarkeit erwünscht. Durch die erfindungsgemäße Relation der alpha- und der beta-Anteile werden der Legierung somit eine ausreichende Zähigkeit für die Unterstützung einer Verformbarkeit und eine ausreichende Sprödigkeit für die Unterstützung einer Spanbarkeit verliehen.According to one typical embodiment it is provided that the Lead content in an interval of 0.01% to 0.1%. By the inventive relation between the alpha-mixed crystal and the beta-mixed crystal can also at reduced lead contents the desired material properties are achieved. The alpha-mixed crystal leads to a relative good ductility of the alloy and gives it toughness Properties. The beta-mixed crystal, however, is relatively poor deformable and brittle. These properties are for good machinability desired. By the invention Relation of the alpha and the beta shares of the alloy thus sufficient tenacity for support a deformability and a sufficient brittleness awarded for the support of a Spanbarkeit.

Neben der reinen Relation zwischen den alpha- und den beta-Anteilen erweist es sich ebenfalls als zweckmäßig, die Korngröße der Mischkristalle zu beeinflussen. Als positiv hat es sich erwiesen, vergleichsweise geringe und gleichmäßige Korngrößen zu unterstützen. Durch Zugabe von Eisen und Silizium bilden sich Eisensilizide, die das Kornwachstum behindern und sich hierdurch positiv auf die Gefügestruktur auswirken. Die Zugabe von Zinn und/oder Eisen begünstigt die Bildung von beta-Mischkristallen.Next the pure relation between the alpha and the beta portions proves it is also useful, the grain size to influence the mixed crystals. It has turned out to be positive comparatively small and uniform grain sizes too support. Form by adding iron and silicon iron silicides that hinder grain growth and thereby positively affect the microstructure. The addition of Tin and / or iron favor the formation of beta-mixed crystals.

Ebenfalls erweist es sich, daß die Zugabe von Mangan in Kombination mit Sauerstoff oder Phosphor die Ausscheidung von Oxiden oder Phosphiden begünstigt und hierdurch zu einer feineren Kornstruktur führt. Diese wiederum unterstützt eine gute Zerspanbarkeit. In geringen Mengen erweisen sich auch Anteile von Phosphor als positiv hinsichtlich der Ausbildung der Gefügestruktur.Also It turns out that the addition of manganese in combination with oxygen or phosphorus the excretion of oxides or phosphides favors and thereby to a finer grain structure leads. This in turn supports a good machinability. In small amounts, also parts of phosphorus turn out to be positive regarding the formation of the microstructure.

Hinsichtlich der Fertigung der Legierung kann ein bevorzugter Produktionsprozeß derart durchgeführt werden, daß zunächst ein Strangpressen in einem Temperaturbereich von 600 bis 750°C durchgeführt wird. Es wird hierdurch ein Gefüge erzeugt, das einen Anteil des beta-Mischkristalls von etwa 50 Gewichtsprozent aufweist.Regarding In the manufacture of the alloy, a preferred production process may be carried out in such a manner be that first an extrusion in one Temperature range of 600 to 750 ° C performed becomes. It is thereby produced a structure that a share of the beta mixed crystal of about 50% by weight.

Zur Unterstützung sowohl einer guten Zerspanbarkeit als auch einer guten Verformbarkeit ist es möglich, eine Zwischenglühung durchzuführen. Es wird hierbei nach einem ersten Umformschritt ein Zwischenglühen mit einer Temperatur von etwa 500 bis 600°C durchgeführt. Das Zwischenglühen führt zu einer Rekristallisation und somit zu einer Kornneubildung. Hierdurch wird eine feinkörnige Gefügestruktur unterstützt.to Support both good machinability and a good ductility, it is possible an intermediate annealing perform. It is here after a first forming step an intermediate annealing with a temperature of about 500 to 600 ° C performed. The intermediate annealing leads to a recrystallization and thus to a Kornneubildung. This results in a fine-grained microstructure supported.

Durch eine geeignete Durchführung des Zwischenglühens ist es möglich, einen Gewichtsanteil des beta-Mischkristall von 30 bis 45 Prozent zu realisieren. Es wird hierdurch eine gesteigerte Umformbarkeit des Halbzeugs erreicht.By a suitable implementation of the intermediate annealing It is possible to have a weight fraction of beta-mixed crystal from 30 to 45 percent to realize. It is thereby an increased Formability of the semifinished product achieved.

Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, die Messinglegierung aus Kupfer und Zink, mit einem Bleigehalt von 0,01 bis 0,1 Prozent und mit mindestens einer weiteren Legierungskomponente auszubilden. Diese weitere Legierungskomponente beeinflußt die Gefügestruktur des Mischkristalls, um anwendungsabhängig die jeweils gewünschten Materialeigenschaften zu erreichen.According to the invention in particular, the brass alloy of copper and zinc, with a lead content of 0.01 to 0.1 percent and with at least form a further alloying component. This further alloying component affects the microstructure of the mixed crystal, depending on the application to achieve the respective desired material properties.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, hinsichtlich der Gewichtsprozente die folgende Legierung zu realisieren.According to one Another preferred embodiment is provided with respect to the weight percent to realize the following alloy.

Cu 55–56%, Fe 0,2–0,3%, Ni 0,1–0,2%, Si 0,01–0,03%, Mn 0,1–0,2%, Sn 0,3–0,5%, Zn Rest. Diese Ausführungsform führt zu einem besonders hohen Anteil an beta-Mischkristallen zwischen 55 und 70% beta-Anteil, was einen besonders kurz brechenden Span bewirkt.Cu 55-56%, Fe 0.2-0.3%, Ni 0.1-0.2%, Si 0.01-0.03%, Mn 0.1-0.2%, Sn 0.3-0.5%, Zn radical. This embodiment leads to a particularly high proportion of beta-mixed crystals between 55 and 70% beta content, which is a particularly short breaking Span causes.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird hinsichtlich der Gewichtsprozente durch die folgende Legierung bereitgestellt.A Another preferred embodiment is in terms of Percent by weight provided by the following alloy.

Cu 57–57,5%, Fe 0,2–0,3%, Ni 0,2–0,3%, Si 0%, Mn 0%, Sn 0,2–0,3% Zn Rest. Ziel ist es hierbei, einen leicht erhöhten alpha-Anteil und weniger harte Ausscheidungen zu erreichen.Cu 57-57.5%, Fe 0.2-0.3%, Ni 0.2-0.3%, Si 0%, Mn 0%, Sn 0.2-0.3% Zn rest. The goal here is to use one slightly increased alpha content and less hard precipitates to reach.

Darüber hinaus ist hinsichtlich von bevorzugten Ausführungsformen auch daran gedacht, hinsichtlich der Gewichtsprozente die folgende Legierung zu realisieren.About that In addition, in terms of preferred embodiments Also, with regard to the weight percent, the following To realize alloy.

Cu 56–56,5%, Fe 0,4–0,5%, Ni 0,2–0,3%, Si 0%, Mn 0,1–0,2%, Sn 0,35–0,5% Zn Rest. Es werden hierdurch weniger harte Ausscheidungen gebildet und dafür eine Bildung der Ausscheidung von primär ausgeschiedenem Eisen gefördert. Durch die vermehrte Zugabe von Mangan und Zinn bildet sich ein erhöhter beta-Anteil gegenüber der vorherigen Ausführungsform.Cu 56-56.5%, Fe 0.4-0.5%, Ni 0.2-0.3%, Si 0%, Mn 0.1-0.2%, Sn 0.35-0.5% Zn residue Less hard excretions formed and for a formation promoted the excretion of primarily excreted iron. Due to the increased addition of manganese and tin, an increased beta content compared to the previous embodiment.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Directive 2000/53 / EC [0004]
- Directive 2002/96 / EC [0004]

Claims

A brass alloy consisting essentially of copper and zinc and having at least one additional alloying component, characterized in that a content of lead is at most 0.1% by weight, that the content of zinc is 40.5 to 46% by weight and that the alloy a mixed crystal with proportions of both an alpha-structure and a beta-structure, wherein the weight fraction of the beta-structure is at least 30% and at most 70%.

Brass alloy according to claim 1, characterized the proportion of copper is 54 to 59.5 percent by weight.

Brass alloy according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the proportion of zinc is about 42% by weight is.

Brass alloy according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of iron 0.1 to 0.5 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of iron is 0.2 to 0.3 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 5, characterized in that the proportion of nickel 0.1 to 0.5 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 6, characterized in that the proportion of nickel 0.2 to 0.3 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 7, characterized in that the proportion of silicon is 0.01 to 0.20 percent by weight.

Brass alloy according to one of claims 1 to 8, characterized in that the proportion of silicon 0.03 to 0.08 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 9, characterized in that the proportion of manganese 0.01 to 0.20 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 10, characterized in that the proportion of manganese 0.03 to 0.08 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 11, characterized in that the proportion of tin 0.1 to 0.5 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 12, characterized in that the proportion of tin 0.2 to 0.3 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 13, characterized in that the proportion of substances that are not copper, zinc, iron, nickel, silicon, manganese or tin, less than 0.2 weight percent.

Brass alloy according to one of claims 1 to 14, characterized in that the proportion of beta-structure at least 50 percent by weight.

Brass alloy according to one of claims 1 to 14, characterized in that the following percentages by weight realized are: Cu 55-56%, Fe 0.2-0.3%, Ni 0.1-0.2%, Si 0.01-0.03%, Mn 0.1-0.2%, Sn 0.3-0.5%, Zn rest.

Brass alloy according to one of claims 1 to 14, characterized in that the following percentages by weight realized are: Cu 57-57.5%, Fe 0.2-0.3%, Ni 0.2-0.3%, Si 0%, Mn 0%, Sn 0.2-0.3% Zn rest.

Brass alloy according to one of claims 1 to 14, characterized in that the following weight percent realized are: Cu 56-56.5%, Fe 0.4-0.5%, Ni 0.2-0.3%, Si 0%, Mn 0.1-0.2%, Sn 0.35-0.5% Zn residue.

Brass alloy according to one of claims 1 to 18, characterized in that a maximum content of phosphorus of about 0.1 weight percent.