DE1483176B2

DE1483176B2 - Kupfer zink legierung

Info

Publication number: DE1483176B2
Application number: DE19651483176
Authority: DE
Inventors: William R Keyport. N J Paces Jan A New York N Y Opie, (V St A )
Original assignee: American Metal Climax, Inc , New York, NY (V St A )
Priority date: 1964-12-28
Filing date: 1965-10-16
Publication date: 1971-07-08
Also published as: US3369893A; FR1457213A; GB1085856A; NL6514474A; DE1483176A1; CH475359A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Kupfer-Zink-Legierungen, die hauptsächlich Kupfer enthalten.

Es ist bekannt, daß Kupfer-Zink-Legierungen, die allgemein als »Messing« oder unter bestimmten Voraussetzungen als »Bronze« bezeichnet werden, technisch und wirtschaftlich von großer Bedeutung sind und in großem Umfang sowohl gegossen als auch im verformten Zustand (maschinell) verarbeitet werden. Diese Legierungen würden jedoch noch größere Bedeutung erlangen, wenn ihre physikalischen oder mechanischen Eigenschaften verbessert werden könnten. So würde beispielsweise eine Erhöhung der Zugfestigkeit einen weit größeren Anwendungsbereich solcher Legierungen in der Bauindustrie ermöglichen. Oft ist jedoch die Folge einer Erhöhung der Zugfestigkeit eine Herabsetzung anderer wichtiger Eigenschaften, so z. B. der Dehnbarkeit, der Korrosionsbeständigkeit, der Bearbeitungseigenschaften, der Schlagfestigkeit und der elektrischen oder Wärmeleitfähigkeit. ~ ■ -

Es~ergab sich somit die schwierige Aufgabe, die Zugfestigkeit von Kupfer-Zink-Legierungen zu erhöhen, ohne eine andere wichtige Eigenschaft in unangebrachter und nachteiliger Weise zu verändern. Die Lösung dieses Problems wird noch dadurch erschwert, daß üblicherweise die Forderung gestellt wird, daß die verfestigte, aber dennoch dehnbare Legierung auch wirtschaftlich herstellbar ist.

In Zusammenhang mit der wirtschaftlichen Produktion von Kupfer-Zink-Legierungen hoher Festigkeit ergeben sich noch weitere Schwierigkeiten. So werden beispielsweise geschmiedete Kupfer- oder Kupfer-Zink-Legierungen oft einem Entspannungsglühen oder Anlassen unterworfen. Nach einem solchen Entspannungsglühen läßt die Zugfestigkeit der kupferhaltigen Legierungen normalerweise in großem und nachteiligem Umfang nach. Es wird also eine Kupfer-Zink-Legierung benötigt, die selbst nach dem Entspannungsglühen oder Anlassen ihre Zugfestigkeit soweit wie möglich beibehält.

Ein weiteres Problem betrifft den heutigen technologischen Bedarf an Kupfer-Zink-Legierungen mit guten Eigenschaften bei hohen Temperaturen, die gleichzeitig die anderen obenerwähnten Eigenschaften und Vorteile besitzen.

Die Industrie hat versucht, diese Schwierigkeiten auf die verschiedenste Weise zu lösen. Um Kupfer-Zink-Legierungen mit höherer Festigkeit zu erhalten, hat man sich beispielsweise in vielen Fällen dazu entschlossen, diesen Legierungen ein oder mehrere Legierungselemente zuzugeben. Die Art der Härtung kann von Bedeutung sein, da die Eigenschaften — insbesondere bei hoher Temperatur — von den Härtungsmaßnahmen abhängig sein können. Somit stellt die Wahl der geeigneten Härtungsmaßnahmen ein neues Problem dar.

Obgleich viele Versuche unternommen wurden, um die obenerwähnten Schwierigkeiten und andere Nachteile zu überwinden, führte keiner dieser Versuche, wenn er in die Praxis auf die wirtschaftliche Großproduktion übertragen wurde, zu einem vollen Erfolg.

Auch die in der britischen Patentschrift 954 976 beschriebenen Kupferlegierungen, die aus Kupfer und zufälligen Beimischungen, 0,3 bis 0,7 % Beryllium und 0,02 bis 0,1 % Zirkon und/oder Titan und gegebenenfalls bis 25 %> insbesondere 8 bis 15%, Zink bestehen, sind nicht völlig zufriedenstellend. Zunächst ist es technisch vorteilhaft, wenn möglichst wenig an teurem Beryllium in einer Legierung anwesend sein muß. Ein Gehalt von 0,3 bis 0,7 % an Beryllium muß aber von der wirtschaftlichen Seite her gesehen als außerordentlich hoch angesehen werden. Darüber hinaus besitzen diese bekannten Legierungen nicht die gewünschten Festigkeitseigenschaften, so daß ein Fachmann durch diese Patentschrift sogar angeregt worden wäre, den Berylliumgehalt zur Erhöhung der Festigkeitswerte noch weiter zu steigern. Ferner vermittelt diese Patentschrift auch insofern eine auf Legierungen mit niedrigem Berylliumgehalt nicht anwendbare Lehre, da man dieser entnehmen muß, daß eine Äquivalenz von Zirkon und Titan besteht. Eine solche Äquivalenz liegt jedoch nicht vor, wenn man zu einer Kombination von günstigen technologischen Eigenschaften kommen will, nämlich die Schaffung von Legierungen mit erhöhter Zugfestigkeit, ohne daß Dehnbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, die Bearbeitungseigenschaften, Zugfestigkeit .und elektrische oder Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigt werden^

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Kupfer-Zink-Legierungen mit hoher Festigkeit und anderen vorteilhaften Eigenschaften, zu denen auch die Dehnbarkeit (Duktilität) gehört, wirtschaftlich herzustellen. Die vorliegende Erfindung betrifft somit neue Kupfer-Zink-Legierungen, die eine ausgezeichnete Kombination der verschiedenen Eigenschaften besitzen und bei denen besonders günstige Eigenschaften unter den Entspannungsbedingungen vorliegen. Die Erfindung betrifft außerdem Kupfer-Zink-Legierungen, die in geschmiedetem Zustand eine ausgezeichnete Festigkeit besitzen und die leicht zu bearbeiten sind. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die neuen Legierungen eine hohe Festigkeit in Verbindung mit einer angemessenen Dehnbarkeit besitzen. Ein weiterer Vorteil ist die gute Wärme- und elektrische Leitfähigkeit dieser Legierungen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die einzigartige Kombination der einzelnen Bestandteile dieser Legierungen in speziellen Mengenverhältnissen. Außerdem betrifft die Erfindung ein besonders wirtschaftliches Verfahren zum Härten von Kupfer-Zink-Legierungen.

Ganz allgemein betrifft die Erfindung die Herstellung von Legierungen auf Basis von Kupfer, die selbst dann eine hohe Festigkeit und eine angemessene Dehnbarkeit besitzen, wenn sie bei Temperaturen von 350⁰C oder noch höheren Temperaturen entspannt oder angelassen werden. Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten 0,05 bis 0,085 % Beryllium, 0,08 bis 0,5%, z. B. etwa 0,2%, Titan; bis zu 0,5% Chrom; bis zu 10%, z.B. etwa 7%, Aluminium, und 10 bis 45 % Zink, wobei die Summe der prozentualen Anteile an Aluminium und Zink 10 bis 45 Gewichtsprozent beträgt. Der restliche Bestandteil dieser Legierungen ist — abgesehen von zufällig vorhandenen Spuren anderer Elemente, einschließlich Verunreinigungen und restliche Desoxydationsmittel — Kupfer in einer Menge von wenigstens 54,5 Gewichtsprozent. Die erfindungsgemäßen Legierungen, die die obenerwähnten Bestandteile in den oben angegebenen Mengenverhältnissen enthalten, besitzen eine hohe Rekristallisationstemperatur, ein verfeinertes Korngefüge und sind gegen ein Kornwachstum bei erhöhten Temperaturen, z.B. 300, 500°C oder noch höheren Temperaturen, widerstandsfähig.

Ein weiteres besonders vorteilhaftes Merkmal der erfindungsgemäßen Legierungen besteht darin, daß

ihre hohe Festigkeit erzielt wird, ohne daß eine nachteilige Verringerung der elektrischen und/oder Wärmeleitfähigkeit eintritt.

Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten Kupfer, Zink, Titan und Beryllium in speziell geregelten Mengen, und jedes dieser Elemente spielt in Verbindung mit jedem anderen Element eine wesentliche Rolle bei der Regelung der Eigenschaften der Legierung. Die Mitverwendung von Beryllium bei den erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen in den angegebenen Mengen unterstützt die Verbesserung der Zugfestigkeit, wenn gleichzeitig geeignete Mengen Titan in der Legierung vorhanden sind. Außerdem wird durch die Mitverwendung von Beryllium in Verbindung mit den anderen Bestandteilen die Rekristallisationstemperatur günstig erhöht, und es ist somit möglich, die Legierung auch auf Gebieten, bei denen mit hohen Temperaturen gearbeitet wird, zu verwenden. Durch die höhere Rekristallisationstemperatur wird das Kornwachstum verzögert, und die Legierung bleibt bei-erhöhten Temperaturen, z. B. 500⁰C, fester als Legierungen, die kein Beryllium enthalten. Neben seinen anderen Funktionen kann das Beryllium auch als Desoxydationsmittel dienen. Wird Beryllium als Desoxydationsmittel verwendet, so sollte es in ausreichender Menge vorhanden sein, um sicherzustellen, daß die Kupfer-Zink-Legierung das Beryllium in den oben angegebenen Mengen enthält. Wird jedoch zuviel Beryllium verwendet, so ist die Dehnbarkeit der so hergestellten Legierung sehr niedrig, und die Verarbeitung einer solchen Legierung ist sehr schwierig. Wird zuwenig Beryllium angewendet, z. B. weniger als etwa 0,05 %, wird dadurch die Festigkeit der Kupfer-Zink-Legierungen beeinträchtigt.

Es wurde festgestellt, daß Titan, wenn es in den oben angegebenen Mengen in Verbindung mit Beryllium ι in den erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen angewendet wird, eine ähnliche Wirkung besitzt wie Beryllium. So unterstützt das Titan (zusammen mit Beryllium) beispielsweise die Verfestigung oder das Härten der Kupfer-Zink-Legierungen. Die kombinierte Verwendung von Beryllium und Titan ergibt jedoch eine Legierung noch höherer Festigkeit als erwartet. Wird Titan — wie Beryllium — in zu großer Menge verwendet, beispielsweise in einer Menge von mehr als etwa 0,5 %, so wird die Dehnbarkeit und die Verarbeitungsfähigkeit der Legierung in nachteiliger Weise verringert; bei einer zu niedrigen Menge Titan, z. B. von weniger als etwa 0,08 %, läßt die Festigkeit der Legierung zu sehr nach. Wie Beryllium kann auch Titan gegebenenfalls eine desoxydierende Wirkung ausüben. In diesem Fall ist es wichtig, daß eine ausreichende Menge Titan angewendet wird, um sicherzustellen, daß die Kupfer-Zink-Legierung das Titan in den oben angegebenen Mengen enthält. Titan hat noch andere wichtige Funktionen. Es verhindert in wesentlichem Umfang nicht nur das Verflüchtigen von Zink, sondern auch, daß die berylliumhaltigen Kupfer-Zink-Legierungen einen Teil ihrer Festigkeit bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise 300° C, verlieren. Der zur Erzielung der bestmöglichen Eigenschaften günstigste Titangehalt liegt zwischen 0,08 und etwa 0,12%·

Der Zinkgehalt sollte zwischen 10 und 45 % betragen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Ist der Zinkgehalt zu hoch, so wird die Dehnbarkeit wesentlich beeinträchtigt. Liegt der Zinkgehalt unter etwa 10%. ^so wird die Festigkeit der erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen beeinträchtigt. Wird eine noch höhere Festigkeit oder eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation gewünscht, so kann ein Teil des Zinks durch Aluminium ersetzt werden. Wie bekannt, gehen diese höhere Festigkeit und Oxydationsbeständigkeit jedoch auf Kosten der Gießfähigkeit, der Verarbeitungseigenschaften und der Leitfähigkeit. In diesem Fall kann die Legierung bis zu etwa 10% Aluminium enthalten, wobei Aluminium Zink in der entsprechenden Menge ersetzt. Wenn die

ίο erfindungsgemäßen Legierungen also Aluminium enthalten, beträgt der Gesamtgehalt an Aluminium und Zink demzufolge 10 bis 45 %. Ist das Löten der Legierungen ein wichtiger Faktor, so sollten vorzugsweise bis zu etwa 5% Aluminium verwendet werden, da größere Mengen Aluminium, die am Ende des oben angegebenen Bereichs liegen, dazu neigen, einen Oxydfilm zu bilden, der sich auf das Lötverfahren nachteilig auswirkt.
Die erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen, die die angegebenen Mengen Beryllium und Titan enthalten, können auch bis zu 0,5 %» z. B. bis* zu 0,1 %, Chrom,- bezogen auf*die Legierung, enthalten. Vorzugsweise enthält die Legierung Chrom in einer Menge von 0,015 bis 0,02%, da Chrom zur Festigkeit der Legierung beiträgt und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Legierungen in gewissem Umfang erhöht.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können auch noch nachfolgende zulässige Beimengungen enthalten:

bis zu 0,5 % Silizium, bis zu 1,5 % Eisen, bis zu 0,05 % Phosphor, bis zu 0,5% Magnesium, bis zu etwa 1% Zinn, bis zu 0,5% Zirkonium, bis zu etwa 2% Mangan, bis zu 0,5 % Blei, bis zu etwa 1 % Nickel und bis zu 1 % Kobalt, vorausgesetzt, daß die Summe dieser Beimengungen unter etwa 3 %» ^z· B- t>el 1 %» liegt. Der Gehalt an Zink und Aluminium beträgt insgesamt 10 bis 45%.

Die zulässigen Beimengungen werden in den erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen vorzugsweise unter ihrer Löslichkeitsgrenze gehalten. Insbesondere sollte der Zinngehalt unter 1% der Legierung betragen, da Zinn zur Bildung einer Phase neigt, die die Eigenschaften bzw. das Aussehen der spröden- Deltaphase der Kupfer-Zinn-Legierungen besitzt. Die Zu- gäbe von Zinn in Mengen von weniger als 1 % kann jedoch die Oxydationsbeständigkeit zusätzlich etwas erhöhen.

Eisen, das sich als Kornverfeinerungsmittel als günstig erweist, sollte jedoch in seinem Gehalt unter 1,5% gehalten werden, da die eisenreichen Gefügebestandteile vorzugsweise der Korrosion ausgesetzt sind. Wie bekannt, wird Blei zugesetzt, um die Verarbeitbarkeit zu erhöhen, es schwächt jedoch die Legierung beträchtlich und sollte in den erfindungsgemäßen Legierungen in möglichst geringen Mengen verwendet werden. Dennoch ist die Möglichkeit zur Verwendung von Blei in den erfindungsgemäßen Legierungen in einer Menge bis zu 0,5 %, z. B. bis zu 0,25 %> ein bedeutender praktischer Vorteil, da so die Verwendung von Abfallmetall beim Schmelzen der Legierung möglich ist. Die Zugabe von Mangan erhöht die Menge an vorhandenem Eisen, die gelöst werden kann. Die erfindungsgemäßen Legierungen können auch bis zu 0,1 % Lithium enthalten, obgleich darauf geachtet werden muß, daß der Höchstgehalt an Lithium nicht überschritten wird, da Lithium die Verarbeitbarkeit und die Fertigung ungünstig beeinflußt. Der Gehalt aller obenerwähnten Nebenelemente sollte

vorzugsweise unter 0,3 °/o betragen, um die bestmöglichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierungen sicherzustellen. Er sollte nicht mehr als 0,1 °/o betragen, wenn die Leitfähigkeit eine wichtige Legierungseigenschaft sein soll.

Überträgt man die vorliegende Erfindung in die Praxis, so werden besonders unerwartete Ergebnisse erzielt, wenn die Legierungen die einzelnen Bestandteile in folgenden Mengen enthalten: 0,05 bis 0,085% Beryllium, 0,08 bis 0,12 % Titan, 0,015 bis 0,02 °/₀ Chrom, bis zu 5% Aluminium, 15 bis 40% Zink, wobei die Summe des Aluminium- und Zinkgehalts 15 bis 40% beträgt, und als Rest — abgesehen von zulässigen Beimengungen an den im Anspruch 1 genannten Elementen, die insgesamt in einer Menge bis zu 1,5% vorhanden sein können — Kupfer in einer Menge von wenigstens 60%. Solche Legierungen besitzen eine bestmögliche Kombination an physikalischen, mechanischen und/oder metallurgischen Eigenschaften. Diese Legierungen haben beispielsweise eine Zugfestigkeit ih Querrichtung von wenigstens etwa 70,00 kg/mm² in dem zu 60% kalt verarbeitetem Zustand und eine solche von wenigstens etwa 35,00 kg/mm² nach dem Entspannungsglühen bei etwa 450⁰C während etwa einer Stunde.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung. In diesen Beispielen wurde eine Reihe von Gußstücken bzw. Formungen mit einem unterschiedlichen Kupfer- und Zinkgehalt hergestellt. Kupferbeschickungen wurden geschmolzen und die anderen Legierungsbestandteile den entsprechenden Beschickungen als Grundlegierungen, z. B. Kupfer— Titan, Kupfer—Beryllium und Kupfer—Chrom, zugegeben. Die Legierungszusätze können jedoch der Schmelze auch in ihrer elementaren Form zugegeben werden. Abschließend wurde der Schmelze Zink zugegeben und die Legierungen bei 1050° C in eine Graphitform gegossen. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben; die Zahlenwerte sind Gewichtsprozente.

Tabelle I

Legierung	Kupfer °/o	Zink 7o	Beryllium °/o	Titan °/o	Chrom 7o
A*	69,8	30	0,081	0,12	0,016
B	59,8	40	0,08	0,11	0,019
C	79,7	20	0,073	0,11	—
D	89,6	10	0,071	0,11	0,016

*) Enthält auch 0,021 % Magnesium als zulässige Beimengung.

Die so erhaltenen Platten wurden geschält, bei 600⁰C ungefähr 30 Minuten vorerhitzt und auf eine Zwischendicke von etwa 2,5 mm warm "verförmt. Nach dem Entspanntrngsglühen oder Anlassen bei 45O⁰C während etwa einer Stunde wurden die Legierungen kalt gewalzt bis zur Federhärte, d. h. zu einer Dickenverminderung von 60 %.

Die nachfolgende Tabelle II enthält die Ergebnisse der mechanischen Prüfung nach etwa 60%iger Kaltverarbeitung (Federhärte) und nach dem Entspannungsglühen bei verschiedenen Temperaturen und verschiedener Dauer, in Stunden ausgedrückt. Außerdem enthält die Tabelle II Prüfungsergebnisse zur Bestimmung der Leitfähigkeit entsprechend dem International Annealed Copper Standard (I. A. C. S.).

Tabelle II

Legierung	Bedingungen	Zugfestigkeit* (kg/mm^ä)	Bruchdehnung* 7o	Härte (Rockwell B)	Leitfähigkeit % I· A. C. S.
A	Federhärte (FH)	91,70	3	97	26
A	FH+ 34O⁰C, 4 Stunden	90,30	1	100	26
A	FH+ 45O⁰C, !Stunde	84,00	5	93	27
A	FH + 500° C, 1 Stunde	58,10	20	80	27
A	FH+ 55O⁰C, 1 Stunde	51,80	25	73	27
B	FH	95,90	3	98	30,5
B	FH+ 340⁰C, 4 Stunden	64,40	20	—	30
B	FH + 450⁰C, 1 Stunde	58,80	28	70	28
B	FH + 550° C, 1 Stunde	53,20 ...	30	—	28
C	FH	98,00	3	96	30
C	FH + 340⁰C, 4 Stunden	77,00	3	—■	30
C	FH+ 450⁰C, 1 Stunde	42,70	36	93	31
C	FH + 550° C, 1 Stunde	38,50	44	—	31
D	FH	74,90	2	84	30,5
D	FH+ 45O⁰C, !Stunde	68,25	5	79	34

*) In Querrichtung.

Zum Vergleich werden in Tabelle III die entsprechenden Eigenschaften einer üblichen Messinglegierung (70:30), die nominell etwa 70% Kupfer, etwa 30% Zink und weniger als 0,05% zulässige Beimengungen einschließlich Verunreinigungen enthält, dargestellt, wenn eine solche Legierung der gleichen Behandlung unterzogen wird wie die Legierungen A, B, C und D.

	Tabelle III	Zugfestigkeit* (kg/mm²)	Bruchdehnung* %	Härte (Rockwell B)	Leitfähigkeit »/»LA. CS.
Bedingungen	72,10 42,00 39,20	2 40 44	95 51	26 28 28
Federhärte FH+ 34O⁰C, 4 Stunden FH+ 45O⁰C, !Stunde

*) In Querrichtung.

Nach dem Entspannungsglühen bei 550° C während etwa einer Stunde war die übliche Messinglegierung (70: 30) völlig weich.

Vergleicht man die Legierung A mit dem üblichen 70: 30-Messing gemäß Tabelle III, so ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Legierungen die wesentlich besseren Zugeigenschaften besitzen, und zwar insbesondere nach dem Entspannungsglühen; hieraus ergibt sich die gute Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Legierungen bei hohen Temperaturen. Tatsächlieh zeigte die Legierung A (die erfindungsgemäß hergestellt wurde und Mengen an Kupfer und Zink enthielt, die mit den in üblichem Messing vorhandenen Mengen vergleichbar waren) eine mehr als 100% höhere Zugfestigkeit nach dem Entspannungsglühen bei 450° C als die der gleichen Behandlung unterzogene herkömmliche Messinglegierung. In anderen Worten wurde somit die Festigkeit von herkömmlichen Messing durch die Zugabe bestimmter Mengen Beryllium und Titan mehr als verdoppelt. Außerdem ist die Leitfähigkeit der erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen mit höherer Festigkeit ähnlich wie die der üblichen 70: 30-Messinglegierung.

Die erfindungsgemäßen Legierungen ermöglichen auf Grund ihrer hohen Festigkeit selbst nach dem Entspannungsglühen bei relativ hoher Temperatur eine größere Anwendungsmöglichkeit von Kupfer-Zink-Legierungen in der Bauindustrie, die größere Ansprüche an die Festigkeit stellt, sowie auf Gebieten, bei denen sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Auf Grund dieser Eigenschaften können die erfindungsgemäßen Legierungen bei Hochdruckradiatoren und für andere Anwendungsgebiete, bei denen hohe Festigkeit und die Anwendung von Lötmitteln erforderlich ist, verwendet werden. In diesem Zusammenhang darf nicht übersehen werden, daß die Widerstandsfähigkeit der Legierungen gegen ein Weichwerden während des Entspannungsglühens bei erhöhten Temperaturen die Verwendung von billigeren und festeren Lötmitteln gegenüber den bisher verwendeten (die zuviel Zinn enthielten) ermöglicht, um die Kupfer-Zink-Legierungen mit gleich- oder verschiedenartigen Metallen zu verbinden. Außerdem ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Legierungen für elektrische Anwendungszwecke in keiner Weise begrenzt, insbesondere wenn man sie mit der üblichen 70: 30-Messinglegierung vergleicht, da die Leitfähigkeit der erfindungsgemäßen Legierungen den erwähnten herkömmlichen Messinglegierungen entspricht. Die Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Legierungen werden außerdem auf Grund der niedrigen Kosten in Verbindung mit der beachtlich hohen Festigkeit weiter stark erhöht. Diese niedrigen Kosten sind direkt auf den niedrigen Gehalt an Legierungsbestandteilen, die zur Erzielung der hohen Festigkeit erforderlich sind, zurückzuführen. Tatsächlich können hohe Festigkeiten mit Legierungszusätzen von etwa 0,13% erzielt werden, die sich aus etwa 0,05 % Beryllium und etwa 0,08 °/₀ Titan zusammensetzen.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Legierung ist es vorteilhaft, hochreines Kupfer zu verwenden, z. B. sauerstofffreies Kupfer, sowie Zink hoher Reinheit, insbesondere dann, wenn eine hohe elektrische Leitfähigkeit erwünscht ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Kupfer-Zink-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,05 bis 0,085 % Beryllium, 0,08 bis 0,5 % Titan, bis zu 0,5 % Chrom, bis zu 10% Aluminium, 10 bis 45% Zink, wobei der Gehalt an Aluminium und Zink insgesamt 10 bis 45 % beträgt, weniger als 0,1 % Lithium, als zulässige Beimengungen gegebenenfalls bis zu 0,5 % Silizium, bis zu 1,5 % Eisen, bis zu 0,05 % Phosphor, bis zu-0,5% Magnesium, bis zu 1% ZionUbjs zu 0,5 % Zirkonium, bis zu 2 % Mangan, bis zu 0,5 % Blei, bis zu 1 % Nickel, bis zu 1 % Kobalt, wobei der Gehalt an diesen zulässigen Beimengungen unter 3% liegt, und dem Rest Kupfer in einer Menge von wenigstens 54,5 % besteht¹.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 0,2 % Titan, bis zu 0,1 % Chrom und bis zu 7 % Aluminium enthält.

3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 0,12 % Titan, bis zu 0,1 % Chrom und bis zu 5 % Aluminium enthält.

4. Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,015 bis 0,02% Chrom, bis zu 5% Aluminium, 15 bis 40% Zink, wobei der Gehalt an Aluminium und Zink insgesamt 15 bis 40% beträgt und neben maximal 1,5% ^{an zu}" lässigen Beimengungen der Elemente nach Anspruch 1, Kupfer in einer Menge von wenigstens 60% enthält.

5. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 89,6 % Kupfer, 10% Zink, 0,071% Beryllium, 0,11% Titan, 0,016% Chrom, Rest unvermeidliche Verunreinigungen besteht.

6. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 79,7 % Kupfer, 20% Zink, 0,073% Beryllium, 0,11% Titan, Rest unvermeidliche Verunreinigungen besteht.

7. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 69,8 % Kupfer, 30% Zink, 0,081% Beryllium, 0,12% Titan, 0,021 % Magnesium und 0,016 % Chrom besteht.

8. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 59,8 % Kupfer, 40% Zink, 0,08% Beryllium, 0,11% Titan und 0,019% Chrom besteht.

109 528/173