DE1483176C

DE1483176C - Kupfer Zink Legierung

Info

Publication number: DE1483176C
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, N Y (VStA)
Publication date: 1972-02-10

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 Wärmeleit- so fähigkeit. "" ■

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°/o» 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 °/₀ 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 54j5 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 Korn wachstum bei erhöhten Temperaturen, z. B. 300, 500°C oder noch höheren Temperaturen, widerstandsfähig.

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

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ihre hohe Festigkeit erzielt wird, ohne daß eine nach- eine noch höhere Festigkeit oder eine größere Widerteilige Verringerung der elektrischen und/oder Wärme- Standsfähigkeit gegen Oxydation gewünscht, so kann

. leitfähigkeit eintritt. ein Teil des Zinks durch Aluminium ersetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten Wie bekannt, gehen diese höhere Festigkeit und Oxy-Kupfer, Zink, Titan und Beryllium in speziell geregel- 5 dationsbeständigkeit jedoch auf Kosten der Gießten Mengen, und jedes dieser Elemente spielt in Ver- fähigkeit, der Verarbeitungseigenschaften und der bindung mit jedem anderen Element eine wesentliche Leitfähigkeit. In diesem Fall kann die Legierung bis zu Rolle bei der Regelung der Eigenschaften der Legie- etwa 10°/₀ Aluminium enthalten, wobei Aluminium rung. Die Mitverwendung von Beryllium bei den er- Zink in der entsprechenden Menge ersetzt. Wenn die findungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen in den io erfindungsgemäßen Legierungen also Aluminium entangegebenen Mengen unterstützt die Verbesserung halten, beträgt der Gesamtgehalt an Aluminium und der Zugfestigkeit, wenn gleichzeitig geeignete Mengen Zink demzufolge 10 bis 45°/o- Ist das Löten der Legie-Titan in der Legierung vorhanden sind. Außerdem rungen ein wichtiger Faktor, so sollten vorzugsweise wird durch die Mitverwendung von Beryllium in Ver-· . bis zu etwa 5% Aluminium verwendet werden, da bindung mit den anderen Bestandteilen die Rekristalli- 15 größere Mengen Aluminium, die am Ende des oben sationstemperatur günstig erhöht, und es ist somit angegebenen Bereichs liegen, dazu neigen, einen Oxydmöglich, die Legierung auch auf Gebieten, bei denen film zu bilden,· der sich auf das Lötverfahren nachmit hohen Temperaturen gearbeitet wird, zu verwen- teilig auswirkt.

den. Durch die höhere Rekristallisationstemperatur Die erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen,

wird das Kornwachstum verzögert, und die Legierung ao die die angegebenen Mengen Beryllium und-Tkan ent-

Λ bleibt bei erhöhten Temperaturen, z. B. 500⁰C, fester halten, können -auch bis zu 0,5 %, z. B. bis zu 0,1%,

als Legierungen, die kein Beryllium.enthalten. Neben Chrom, bezogen auf die Legierung, enthalten. Vor-

seinen anderen Funktionen kann das Beryllium auch zugsweise enthält die Legierung Chrom in einer Menge

als Desoxydationsmittel dienen. Wird Beryllium als von 0,015 bis 0,02 ⁰I₀, da Chrom zur Festigkeit der

Desoxydationsmittel verwendet, so sollte es in aus- ^a5 Legierung beiträgt und gleichzeitig die Korrosions-

reichender Menge vorhanden sein, um sicherzustellen, beständigkeit der erfindungsgemäßen Legierungen in

daß die Kupfer-Zink-Legierung das Beryllium in den gewissem Umfang erhöht.

oben angegebenen Mengen enthält. Wird jedoch zuviel Die erfindungsgemäßen Legierungen können auch

Beryllium verwendet, so ist die Dehnbarkeit der so noch nachfolgende zulässige Beimengungen enthalten:

hergestellten Legierung sehr niedrig, und die Ver- 3° bis zu 0,5% Silizium, bis zu 1,5% Eisen, bis zu 0,05%

arbeitung einer solchen Legierung ist sehr schwierig. Phosphor, bis zu 0,5% Magnesium, bis zu etwa 1%

Wird zuwenig Beryllium angewendet, z. B. weniger Zinn, bis zu 0,5% Zirkonium, bis zu etwa 2% Man-

als etwa 0,05%, wird dadurch die Festigkeit der gan, bis zu 0,5% Blei, bis zu etwa 1% Nickel und bis

Kupfer-Zink-Legierungen beeinträchtigt. zu 1% Kobalt, vorausgesetzt, daß die Summe dieser

Es wurde festgestellt, daß Titan, wenn es in den 35 Beimengungen unter etwa 3 %, z. B. bei 1 %, liegt,

oben angegebenen Mengen in Verbindung mit Beryl- Der Gehalt an Zink und Aluminium beträgt insgesamt

lium in den erfindungsgemäßen Kupfer-Zink-Legie- 10 bis 45 %·

rungen angewendet wird, eine ähnliche Wirkung be- Die zulässigen Beimengungen werden in den erfinsitzt wie Beryllium. So unterstützt das Titan (zusammen dungsgemäßen Kupfer-Zink-Legierungen vorzugsweise mit Beryllium) beispielsweise die Verfestigung oder das 4° unter ihrer Löslichkeitsgrenze gehalten. Insbesondere Härten der Kupfer-Zink-Legierungen. Die kombi- sollte der Zinngehalt unter 1 % der Legierung be-, nierte Verwendung von Beryllium und Titan ergibt tragen, da Zinn zur Bildung einer Phase neigt,'die die >' jedoch eine Legierung noch höherer Festigkeit als er- Eigenschaften bzw. das Aussehen der spröden Deltawartet. Wird Titan — wie Beryllium — in zu großer phase der Kupfer-Zinn-Legierungen besitzt. Die ZuMenge verwendet, beispielsweise in einer Menge von 45 gäbe von Zinn in Mengen von weniger als 1% kann mehr als etwa 0,5 %, so wird die Dehnbarkeit und die jedoch die Oxydationsbeständigkeit zusätzlich etwas Verarbeitungsfähigkeit der Legierung in nachteiliger erhöhen.

Weise verringert; bei einer zu niedrigen Menge Titan,. Eisen, das sich als Kornverfeinerungsmittel als

z. B. von weniger als etwa 0,08 %. läßt die Festigkeit günstig erweist, sollte jedoch in seinem Gehalt unter

der Legierung zu sehr nach. Wie Beryllium kann auch 50 1,5% gehalten werden, da die eisenreichen Gefüge-

Titan gegebenenfalls eine desoxydierende Wirkung bestandteile vorzugsweise der Korrosion ausgesetzt

ausüben. In diesem Fall ist es wichtig, daß eine aus- sind. Wie bekannt, wird Blei zugesetzt, um die Ver-

. reichende Menge Titan angewendet wird, um sicher- arbeitbarkeit zu erhöhen, es schwächt jedoch die

zustellen, daß die Kupfer-Zink-Legierung das Titan in Legierung beträchtlich und sollte in den erfindungs-

den oben angegebenen Mengen enthält. Titan hat noch 55 gemäßen Legierungen in möglichst geringen Mengen

andere wichtige Funktionen. Es verhindert in wesent- verwendet werden. Dennoch ist die Möglichkeit zur

lichem Umfang nicht nur das Verflüchtigen von Zink, Verwendung von Blei in den erfindungsgemäßen

sondern auch, daß die berylliumhaltigen Kupfer-Zink- Legierungen in einer Menge bis zu 0,5 %, ^z· B- bis zu

Legierungen einen Teil ihrer Festigkeit bei erhöhten 0,25 ⁰I₀, ein bedeutender praktischer Vorteil, da so die

Temperaturen, beispielsweise 300° C, verlieren. Der 60 Verwendung von Abfallmetall beim Schmelzen der

zur Erzielung der bestmöglichen Eigenschaften gün- Legierung möglich ist. Die Zugabe von Mangan er-

stigste Titangehalt liegt zwischen 0,08 und etwa 0,12 %· höht die Menge an vorhandenem Eisen, die gelöst

Der Zinkgehalt sollte zwischen 10 und 45% be- werden kann. Die erfindungsgemäßen Legierungen

tragen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. können auch bis zu 0,1 % Lithium enthalten, obgleich

Ist der Zinkgehalt zu hoch, so wird die Dehnbarkeit 65 darauf geachtet werden muß, daß der Höchstgehalt an

wesentlich beeinträchtigt. Liegt der Zinkgehalt unter Lithium nicht überschritten wird, da Lithium die Ver-

etwa 10%, so wird die Festigkeit der erfindungsge- arbeitbarkeit und die Fertigung ungünstig beeinflußt,

mäßen Kupfer-Zink-Legierungen beeinträchtigt. Wird Der Gehalt aller obenerwähnten Nebenelemente sollte

vorzugsweise unter 0,3% betragen, um die bestmöglichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierungen sicherzustellen. Er sollte nicht mehr als 0,1 % 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% 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 in 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 450° C 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 1050⁰C in eine Graphitform gegossen. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben; die Zahlenwerte sind Gewichtsprozente.

Tabelle I

Legierung	Kupfer 7.	Zink %	Beryllium V·	Titan Vo	Chrom Vo
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 ao 600° C ungefähr 30 Minuten vorerhitzt und auf eine Zwischen'dicke von etwa 2,5 mm warm -verformt. Nach dem Entspannungsglüjien oder Anlassen bei 450⁰C 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.).

	Bedingungen	Tabelle II	Bruchdehnung* Vo	Härte (Rockwell B)	Leitfähigkeit Vo I- A. C. S.
Legierung	Federhärte (FH)	Zugfestigkeit· (kg/mm¹)	3	97	26
A	FH+ 340⁰C, 4 Stunden	91,70	1	100	26
A	FH + 450⁰C, 1 Stunde	90,30	5	93	27
A	FH + 500° C, 1 Stunde	84,00	20	80	27
A	FH + 550° C, 1 Stunde	58,10	25	73	27
A	FH	51,80	3	98	30,5
B	FH + 340⁰C, 4 Stunden	95,90	20	—	30
B	FH + 450° C, 1 Stunde	64,40	28	70	28
B	FH + 550° C, 1 Stunde	58,80	30	—	28
B	FH	53,20	3	96	30
C	FH+ 340⁰C, 4 Stunden	98,00	3	—	30
C	FH + 450° C, 1 Stunde	77,00	36	93 '	31
C	FH + 550° C, 1 Stunde	42,70	44	—	31
C	FH	38,50	2	84	30,5
D	FH+ 450⁰C, !Stunde	74,90	5	79	34
D	68,25

*) 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/mm¹)	Bruchdehnung* Vo	Härte (Rockwell B)	Leitfähigkeit Vo I-A. CS.
Bedingungen	72,10 42,00 39,20	2 40 44	95 51	26 28 28
Federhärte FH+ 340⁰C, 4 Stunden FH + 450° C, 1 Stunde

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. Tatsäch-Hch 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 450⁰C 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 % 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 gekenn ζ e i c h η e t, 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 % Zinnjbjs 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 % besteht.

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 zulässigen 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.

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