DE1558790A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus aushaertbaren Kupferlegierungen - Google Patents

Description

2 016

Ik. August I967

Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus aushärtbaren Kupferlegierungen '

Zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von beispielsweise Kupfer-Zirkon-Legierungen mit 0,1 bis 5 % Zirkonium ist es bereits bekannt, diese Legierungen auf eine Temperatur von 700 bis 1 000 C zu bringen, bei der sie lösungsgeglüht werden, und anschließend abzuschrecken.

Auch hat man bereits vorgeschlagen, eine Kupfer-Zirkon-^egierung mit 0,01 bis 0,15 % Zirkon nach dem Lösungsglühen abzuschrecken und unter Querschnittsverminderung kalt zu verformen. Solche Legierungen sind für Leiterelemente wie Kommutatorsegmente an elektrischen Maschinen geeignet, bei denen es auf optimale Festigkeitswerte des Werkstoff es senkrecht zur V.erformungsrichtung ankommt. Für Halbzeuge jedoch,die in Form von Stangen, Drähten und dergl. vorliegen, erscheint ein solches Verfahren wenig sinnvoll, da bei diesen die Ordinate der Querrichtung nicht eindeutig bestimmbar ist und eine echte technologische Bedeutung besitzt.

Die Erfindung geht deshalb zur Herstellung von Halbzeug aus aushärtbaren Kupferlegierungen, die lösungsgeglüht und anschließend abgeschreckt werden, einen anderen V|g. Gemäß der Erfindung wird die Legierung im Gußzustand auf die Temperatur der Lösungsglühung gebracht, und bei dieser Temperatur wird die Umformung des Gußzustandes der Legierung vorgenommen; unmittelbar im Anschluß an diese Umformung des Gußzustandes in das Halbzeugformat erfolgt dann das Abschrecken der Legierung. Ein solches ^erfahren, bei dem die Warmformgebungstemperatür gleichzeitig zur Lösung von Legierungsbestandteilen, z.B. bei einer zirkonhaltigen Kupfer-Chrom—Legierung, des Chroms, ausgenutzt wird, bringt erhebliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Verfahren mit sich. Denn neben der durch den Fortfall der Lösungsglühung in einer gesonderten Fertigungsstufe ^bedingten Senkung der Fertigungskosten ist eine wesentliche Qualitätsverbesserung des so hergestellten Halbzeuges erreicht. Diese betrifft einmal die erzielte Feinkörnigkeit des Werkstoffes an Stelle der nur schwer vermeidbaren Grobkornbildung bei

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gesonderter Lösungsglühung von warm umgeformtem Vormaterial. Ferner wird durch die sofortige Abkühlung des rotglühenden Werkstoffes im warmgekneteten Zustand eine Sauerstoffaufnähme in der Außenzone vermieden. Diese Sauerstoffaufnahme in der Außenzone führt bekanntlich unter der Einwirkung von Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise während des Hartlötens, zur Versprödung, sofern dfese Außenzone nicht in einem späteren Arbeitsgang spangebend entfernt wird.

Oft kann es auch von Vorteil sein, die Legierung nach dem Abschrecken einer erneuten Behandlung auszusetzen, die sich aus den Schritten Warmaushärtung, Kaltverformung und einer zweiten Warmaushärtung zusammensetzt. Hierdurch ist erreicht, daß die elektrische Leitfähigkeit den maximal erreichbaren Wert bei gleichzeitiger maximaler Festigkeit bzw. Härte annimmt.

Das gemäß der Erfindung vorgeschlagene Verfahren ist beispielsweise zur Herstellung von Rollenelektroden aus einer Chrom-Kupfer-Legierung mit 0,6 % Chrom, Rest Kupfer, für die elektrische Lichtbogenschweißung geeignet. Zu diesem Zweck werden die Rollen einzeln aus Gußblöcken bzw. vorgestauchten Stangen warmgestaucht, wobei gleichzeitig der Effekt der Lösungsglühung ausgen-Aitzt wird, und unmittelbar nach dem Warmstauchen werden die Scheiben abgeschreckt. Hierdurch läßt sich ein konstant feinkörniges Gefüge mit Korngrößen vnn 25 bis 60 M> ta gleichmäßig über den gesamten Querschnitt erreichen. Auf diese Weise kann eine wesentliche Härtesteigerung erzielt werden.

Bei der Herstellung von Halbleitersystemen und hierbeiinsbesondere der Halbleiterträger, an die besondere Forderungen hinsichtlich Festigkeit, Leitfähigkeit und Dichtigkeit gestellt werden, geht man zweckmäßig so vor, daß ein Preßblock, beispielsweise aus einer an sich bekannten aushärtbaren Kupfer-Zirkon-Legierung, beispielsweise induktiv - auf die Temperatur der Lösungsglühung gebracht - mittels einer Strangpresse isotherm zu Stangen verpreßt und der Preßstrang unmittelbar hinter der ^reßmatrize in Wasser abgeschreckt wird. Hierbei werden also zur Erzielung der geforderten Eigenschaften die einzelnen Verfahrensstufen wie Lösungsglühen und Abschrecken mit der Warmumformung des Gußzustandes kombiniert.

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Fehlerquellen, die z.B. durch ungenaue Einhaltung der Ofentemperaturen beim Lösunssglühen entstehen können und bei überhöhten Temperaturen zu einer Grobkornbildung und damit zu einer Qualitätsminderung führen, sind damit ausgeschaltet.

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Claims (1)

2 016 Ik. August 1967 Patentansprüche ei

1. Verfahren zur Herstellung von albzeug aus aushärtbaren Kupfer-Legierungen, bei dem die Legierung lösungegeglüht und anschließend abgeschreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung im Gußzustand auf die Temperatur der Losungsglühung gebracht, bei dieser Temperatur eine Umformung des Gußzustandes der Legierung vorgenommen wird und daß unmittelbar im Anschluß -an diese Umformung des Gußzustandes in

das Halbzeugformat das Abschrecken der Legierung erfolgt*

2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach dem Abschrecken warm ausgehärtet, anschließend kalt verformt und schließlich warm ausgehärtet wird*

3* Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die letzte Stufe der Warmaushärtung nochmals eine Kaltverfestigung anschließt.

k. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 für die Herstellung von elektrisch leitenden Bauelementen, insbesondere von Halbleiterträgem, aus einer Kupfer-Zirkon-Legierung.

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