DE1533159C - Neusilber-Legierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Neusilber-Legierung mit wesentlich verbesserter Warmverformbarkeit.

Als der wirtschaftlichste Weg zur Dickenverringerung eines Metallbarrens gilt allgemein das Warmwalzen, da dabei keine Verfestigung erfolgt und eine starke Verminderung der Dicke erzielt werden kann. Neusilber-Legierungen eignen sich im allgemeinen nur sehr schlecht zur Warmverformung und können zur Verminderung der Materialdicke nicht warm gewalzt werden, ohne daß das gewalzte Metall starke Rißbildungen zeigt.

• Es sind zwar schon Verfahren entwickelt worden, die Eigenschaften von Neusilberlegierungen durch Zulegieren anderer Metalle zu beeinflussen. Beispielsweise konnte durch einen Zusatz von 0,5 bis 3,5% Cadmium eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und eine Erhöhung der Härte erzielt werden. Zur Verbesserung der Warmhärtung oder Vergütung werden gemäß einer Weiterbildung des vorgenannten Verfahrens der cadmiumhaltigen Neusilberlegierung die folgenden Elemente einzeln oder in Kombination zugesetzt: 0,1 bis 7,5% Blei, 0,1 bis 5% Rhodium, 0,1 bis 3% eines oder mehrerer der Elemente Silicium, Mangan, Titan, Vanadium, Beryllium und Molybdän, wobei die Gesamtmenge dieser Zusatzelemente einschließlich Blei und Rhodium 10% der Legierung nicht übersteigen sollte. Der Zusatz der Elemente Titan, Vanadium, Beryllium und Molybdän bewirkt eine weitere Steigerung der Härte. Jedoch können die so erhaltenen Legierungen zur Verringerung ihrer Dicke nicht warm gewalzt werden, ohne daß dabei Rißbildung eintritt. .

Neusilber-Legierungen können aus zwei Gefügearten bestehen, einem einphasigen α-Neusilber und einem zweiphasigen α + ^-Neusilber. Das α + /S-Neu-

silber kann zwar warm verformt werden, jedoch nicht

mit dem Erfolg, der bei Messing-Legierungen möglich

ist; die a-Neusilber-Legierungen konnten bis jetzt noch nicht erfolgreich warm verformt werden, ohne daß die obenerwähnte Schwierigkeit des Warmbruchs aufgetreten wäre; diese Legierungen sind daher für

. solche Verwendungszwecke eingesetzt worden, die eine Duktilität im kalten Zustand erfordern, da sie gut kalt bearbeitbar sind. Trotz dieser guten Kaltbearbeitbarkeit ist die Verminderung der Materialstärke von a-Neusilber-Legierungen durch Kaltwalzen ein aufwendiges Verfahren, da diese Legierungen bei der Kaltbearbeitung rasch hart werden und daher häufig angelassen werden müssen, außerdem neigen sie beim Anlassen zum Warmbruch, wodurch erhebliche Metallverluste auftreten.

Ein ähnliches Problem, das bei den einphasigen a-Messing-Legierungen auftrat, konnte dadurch gelöst werden, daß man die Verunreinigung durch Blei unter 0,015% hielt. Bei Neusilber-Legierungen, die sich wegen des Zinkgehaltes eher wie eine a-Messing-Legierung verhalten als wie eine Kupfer-Nickel-Legierung, konnte dadurch, daß der Bleigehalt in Grenzen gehalten wurde, das Problem des Warmbruchs jedoch nicht gelöst werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Warmverformbarkeit von Neusilber-Legierungen derart zu verbessern, daß sie ohne Rißbildung warmgewalzt werden können.

·. Diese Aufgabe ist bei Neusilber-Legierungen aus

7 bis 30% Nickel,

5 bis 43% Zink,

Rest 45 bis 75% Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen

dadurch gelöst worden, daß die Legierung zusätzlich noch 0,003 bis 0,3% Titan enthält.

Vorzugsweise soll der Titangehalt 0,1% nicht übersteigen. Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Warmverformbarkeit werden bei Nickelgehalten von nicht mehr als 25% erzielt. Außerdem hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Zinkgehalt nicht höher als 32% zu wählen.

Bei Legierungen aus

7 bis 25% Nickel,

5 bis 32% Zink,

Rest 45 bis 75% Kupfer und unvermeidbaren Verunreinigungen

hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Titanzusatz von 0,003 bis 0,1 % anzuwenden. Natürlich können diesen Legierungen auch 0,003 bis 0,3% Titan zugesetzt werden.

Bei den erfindungsgemäßen Legierungen ist die Walztemperatur auf solche Werte herabgesetzt, wie sie auch beim Walzen von Messing angewandt werden, so daß sich auch eine Ersparnis in der beim Warmbearbeiten aufzuwendenden Wärmemenge ergibt. Darüber hinaus ergeben sich, obwohl die durch den Titanzusatz verursachte Kornverfeinerung noch nicht vollständig bestimmt ist, weitere Eigenschaftsverbesserungen auf die neue Legierung, und zwar speziell im Hinblick auf Brüche infolge von Spannungskorrosion, wie sich in einfacher Weise durch den Test mit Quecksilber(II)-nitrat feststellen läßt. Des weiteren ist auch die Neigung zum Warmbrechen beim ein- oder zweimaligen Anlassen in der Endphase der Bearbeitung beseitigt.

ίο

Es ist darauf hinzuweisen, daß die α + /3-Neusilber-Legierungen zwar auch ohne den Zusatz von Titan bis zu einem gewissen Grad warm bearbeitet werden können, während dies bislang bei den a-Neusilber-Legierungen nicht der Fall war. Jedoch wirkt sich ein Titanzusatz zu den α + ^-Neusilber-Legierungen ebenfalls sehr günstig aus. Mit »α-Neusilber« wird eine Kupfer-Nickel-Zink-Legierung bezeichnet, die 45 bis 75% Kupfer, 7 bis nicht mehr als ungefähr 25% Nickel und 5 bis höchstens ungefähr 32% Zink enthält, und die unter den Bedingungen des gefügemäßigen Gleichgewichts aus einer einphasigen, festen Lösung besteht, die mit Kupfer isomorph ist; bei Zink-Gehalten von über ungefähr 32% erhält man die zweiphasigen α + /S-Neusilber-Legierungen.

In einem Beispiel wurden vier Schmelzen von 18%igem α-Neusilber (72% Kupfer, 18% Nickel, 9,74% Zink, 0,25% Mangan und 0,01% Magnesium) in einem halbkontinuierlichen Verfahren zu Platten der ungefähren Abmessungen 1168 χ 432 χ 76 mm³ gegossen. Zwei der letzten Schmelzen erhielten vor dem Gießen einen geringen Titanzusatz, der bei ungefähr 0,036 bzw. 0,020% lag. Alle vier Tafeln wurden 4 Stunden lang bei 900⁰C getempert. Die Temperaturen beim anschließenden Warmwalzen, gemessen mit einem Land-Strahlungs-Pyrometer, lagen zwischen 870 und 88O⁰C. Die Platten ohne Titan rissen beim Warmwalzen nach zwei Durchgängen und waren schrottreif; die Verminderung der Materialstärke war bei jedem Durchgang auf ungefähr 13 mm eingestellt. Die beiden Tafeln mit dem Titanzusatz wurden bis zu einer Materialstärke von ungefähr 11,4mm.

warm ausgewalzt, ohne daß ein Bruch erfolgte. Beim anschließenden Fräsen und Kaltwalzen bestätigte sich die gute Qualität des Neusilberstreifens.

Bei einem anderen Beispiel wurden aus a-Neusilber-Legierungen mit Zusätzen von Titan Blöcke der folgenden ungefähren Abmessungen 159 χ 660 χ 1829 mm³ nach einem halbkontinuierlichen Verfahren gegossen. Die Zusammensetzung der Legierungen ist aus der nachfolgenden Tabelle zu ersehen.

	A	Schmelze	B	C	D
	71,02	71,29	71,15	71,47
Kupfer, % ·	10,30	10,28	10,42	10,32
Zink, %	0,08	0,08	0,18 .	0,05
Eisen, %	17,97	■17,97	17,85	17,96
Nickel, %	0,61	0,37	0,37	0,19
Mangan, %	0,02	0,02	0,02	0,02
Blei, % .	0,02	0,01	0,03	0,01
Titan, %

Die Platten wurden vor dem Warmwalzen. 4 Stunden lang bei 900° C getempert. Die Temperaturen beim Warmwalzen lagen zwischen 860 und 900⁰C. Alle Platten wurden in 15 Durchgängen bis auf eine Dicke von ungefähr 12,7 mm warm gewalzt, ohne daß Risse oder andere Schäden durch die Warmverformung hervorgerufen worden wären.
^; Die gleichen Vorteile ließen sich bei allen erfindungsgemäßen Neusilber-Legierungen durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Titan erzielen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Neusilber-Legierung mit wesentlich verbesserter Warmverformbarkeit, bestehend aus

7 bis 30% Nickel,

5 bis 43% Zink,

Rest 45 bis 75% Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen,

dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch 0,003 bis 0,3% Titan enthält.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Titangehalt.0,1 % nicht übersteigt.

3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt 25% nicht übersteigt.

4. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinkgehalt 32% nicht übersteigt.

5. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie

aus 7 bis' 25% Nickel,

5 bis 32% Zink,

0,003 bis 0,3%,

vorzugsweise 0,003 bis 0,1% Titan,

Rest 45 bis 75% Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen

besteht.