DE1927160C3 - Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys - Google Patents

Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys

Info

Publication number
DE1927160C3
DE1927160C3 DE19691927160 DE1927160A DE1927160C3 DE 1927160 C3 DE1927160 C3 DE 1927160C3 DE 19691927160 DE19691927160 DE 19691927160 DE 1927160 A DE1927160 A DE 1927160A DE 1927160 C3 DE1927160 C3 DE 1927160C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nickel
copper
semi
silicon
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691927160
Other languages
German (de)
Other versions
DE1927160A1 (en
DE1927160B2 (en
Inventor
Ulrich Dr.-Ing. 6000 Frankfurt; Klare Paul Dr.-Ing. 6375 Oberstedten; Stenger Helmut Dr.-Ing. 6236 Eschborn Heubner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Original Assignee
Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Filing date
Publication date
Application filed by Vereinigte Deutsche Metallwerke AG filed Critical Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Priority to DE19691927160 priority Critical patent/DE1927160C3/en
Publication of DE1927160A1 publication Critical patent/DE1927160A1/en
Publication of DE1927160B2 publication Critical patent/DE1927160B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1927160C3 publication Critical patent/DE1927160C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Wärmeaushärtungsfähige Kupfeilegierungen mit aJ Nickel und Silizium als Sollkomponenten, die im verformten und gegebenenfalls geglühten und ausgehärteten Zustand Verwendung finden sollen, sind bereits bekannt. Diese Legierungen bestehen nach* DIN 17666, Ausgabe November 1964, aus 1,1 bis 4,5 Gewichtsprozent Nickel und 0,4 bis 1,3 Gewichtsprozent Silizium, Rest Kupfer. Als weitere Beimengung ist in vielen Fällen Eisen in Mengen bis zu einigen Zehntel Gewichtsprozent vorhanden.Wärmeaushärtungsfähige Kupfeilegierungen with aJ nickel and silicon as the target components to be used in the deformed and optionally annealed and hardened state, are already known. According to * DIN 17666, November 1964 edition, these alloys consist of 1.1 to 4.5 percent by weight nickel and 0.4 to 1.3 percent by weight silicon, the remainder being copper. In many cases, iron is also present as a further admixture in amounts of up to a few tenths of a percent by weight.

Es hat sich aber gezeigt, daß bei diesen bekannten Legierungen durch den Warmaushärtungsvorgang eine Verminderung der Brucheinschiiürung, die ihrerseits ein charakteristisches Kennzeichen für das Formänderungsvermögen ist, eintritt. Die Herabsetzung der Brucheinschnürung tritt besonders dann in Erscheinung, wenn der Warmaushärtung keine oder nur eine relativ geringe Kaltverformung vorausgeht. Die warmausgehärteten Kupfer-Nickel-Silizium-Legierungen durchlaufen in Abhängigkeit von dem Grad der vorhergehenden Kaltverformung ein Duktilitätsminimum, welches bei niedrigem Gehalt an Nickel und Silizium kaum vorhanden ist, mit zunehmendem Legierungsgehalt aber immer ausgeprägter wird (»Niedriglegiesüe Kupferlegierungen«, herausgegeben vom Deutschen Kupfer-Institut, Berlin 1966, S. 202 bis 204, S. 297). So zeigt z. B. eine Kupfer-Nickel-Silizium-Legierung, bestehend ausIt has been shown, however, that in these known alloys, as a result of the artificial hardening process a reduction of the hernia constriction, which in turn a characteristic feature of the Deformability occurs. The reduction in the constriction of the fracture occurs particularly in Appearance when artificial hardening is preceded by no or only a relatively small amount of cold deformation. The artificially hardened copper-nickel-silicon alloys go through depending on the Degree of previous cold deformation a ductility minimum, which with a low content of Nickel and silicon are hardly present, but with increasing alloy content it becomes more and more pronounced is published ("Low-alloy copper alloys" from the German Copper Institute, Berlin 1966, Pp. 202 to 204, p. 297). So shows z. B. a copper-nickel-silicon alloy, consisting of

1,9 Gewichtsprozent Nickel1.9 weight percent nickel

0,4 Gewichtsprozent Silizium0.4 weight percent silicon

Rest KupferRemainder copper

nach einer Kaltverformung aus dem lösungsgeglühten Zustand mit nachfolgender Warmaushärtung, die in einem Glühen von 1,5 h bei 475° C besteht, folgende mechanische Werte:after cold deformation from the solution-annealed condition with subsequent artificial aging, the consists of an annealing of 1.5 h at 475 ° C, the following mechanical values:

Kaltverformungsgrad 0%Degree of cold deformation 0%

Streckgrenze 46 kp/mm2 Yield strength 46 kp / mm 2

Zugfestigkeit 58 kp/mm2 Tensile strength 58 kp / mm 2

Brucheinschnürung 26°/oConstriction of the fracture 26%

Kaltverformungsgrad 30% 6j Cold deformation degree 30% 6j

Streckgrenze 59 kp/mm2 Yield strength 59 kp / mm 2

Zugfestigkeit 65 kp/mm2 Tensile strength 65 kp / mm 2

Brucheinschnürung 35%Neck area 35%

Bei einem Kaltverformungsgrad von z. B. nur 20% muli man bei den hier vorliegenden Nickel- und Silizium-Konzentrationen entsprechend den bisherigen Erfahrungen (siehe oben zitierte Literaturstelle) eine noch niedrigere Brucheinschnürung als nadi 0 oder 3O°/o Kaltverformung erwarten.With a degree of cold deformation of z. B. only 20% muli one with the nickel and present here Silicon concentrations according to previous experience (see literature cited above) expect an even lower fracture necking than nadi 0 or 30% cold deformation.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem lur Verbesserung des Formänderungsvermögens unter Beibehaltung der Festigkeit von Halbzeugen aus aushärtbaren Kupfer-Nickel-Silizium-Legierungen, die nach einer Warmumformung und Lösungsglühung abgeschreckt, nicht oder nur bis 30% Querschnittsabnahme kaltverformt und anschließend ausgehärtet werden, von einer Kupferlegierung mit I bis 5 Gewichtsprozent Nickel, 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent Silizium, Rest Kupfer mit den übüchen Verunreinigungen, beispielsweise Eisen. Zink und Zinn, ausgegangen wird und dieser Legierung noch 0,04 bis 2 Gewichtsprozent Aluminium zugesetzt werden.According to the invention, this problem is solved by a method in which the Deformability while maintaining the strength of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys, which are quenched after hot forming and solution annealing, not or only cold-formed up to 30% reduction in cross-section and then hardened, from a copper alloy with 1 to 5 percent by weight nickel, 0.3 Up to 1.5 percent by weight silicon, the remainder copper with the usual impurities, for example iron. Zinc and tin are assumed and this alloy still contains 0.04 to 2 percent by weight of aluminum can be added.

Ähnliche Verbesserungen des Formänderungsvermögens von Halbzeugen aus aushärtbaren Kupfer Nickel-Silizium-Legierungen wie durch das Zulegieren von Aluminium erzielt man auch durch das Zulegieren von Chrom (deutsche Auslegeschriit 12 78 110). Die Verwendung von Aluminium als Zusatz stellt aber gegenüber der Verwendung von Chrom einen erheblichen technischen Fortschritt dar! Chrom läßt sich in Folge seines hohen Schmelzpunkts und der breiten Mischungslücke im System Kupfer-Chrom nur schwer in das Kupfer einlegieren. Im allgemeinen überhitzt man deshalb die Schmelzen vor dem Zusetzen des Chroms bzw. der Kupfer-Chrom-Vorlegierungen. Eine solche Maßnahme bringt erhöhte Schmelzzeiten, erhöhte Energiekosten und die Gefahi vermehrter Wasserstoffaufnahme der Schmelze mit sich. Außerdem bieten chromhaltige Kupfer-Legierungssdrnelzen vermehrte Schwierigkeiten beim Vergießen. Es kommt leicht zu Einschlüssen von Chromoxiden. Aluminium läßt sich hingegen den Kupfer-Legierungsschmelzen ohne jedwede Mühe einlegieren. Es erleichtert im Gegensatz zum Chrom das Vergießen, indem es den Gießstrahl vor Sauerstoff-Aufnahme schützt. Außerdem ist Aluminium erheblich preiswerter als Chrom.Similar improvements in the ductility of semi-finished products made from hardenable copper Nickel-silicon alloys, such as the alloying of aluminum, can also be achieved through alloying of chromium (German Auslegeschriit 12 78 110). The use of aluminum as an additive but represents a considerable technical advance compared to the use of chromium! Due to its high melting point and the wide miscibility gap, chromium can be found in the copper-chromium system difficult to alloy into the copper. In general, the melts are therefore preheated the addition of the chromium or the copper-chromium master alloys. Such a measure brings increased Melting times, increased energy costs and the risk of increased hydrogen absorption by the melt with himself. In addition, copper alloy drums containing chromium present increased difficulties with Shed. Chromium oxide inclusions easily occur. Aluminum, on the other hand, can be used Alloy copper alloy melts without any effort. It makes it easier in contrast to the chrome potting, in that it protects the pouring stream from the uptake of oxygen. Also, is aluminum considerably cheaper than chrome.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zweckmäßig so vorgegangen, daß zunächst Nickel und Silizium in Form von Vorlegierungen einer desoxidierten Kupferschmelze zugesetzt werden und danach Aluminium entweder in elementarer Form oder auch in Form einer Vorlegierung in die Schmelze einlegiert wird. Nach dem Vergießen der Schmelze und einer anschließenden Knetbearbeitung zu Halbzeug erfolgt ein Abschrecken 'on der Lösungsglühtemperatur. Die Lösungsglühtemperatur soll oberhalb der L öslichkeitsgrenze gewählt werden, etwa bei 800° C. Das Abschrecken kann entweder unmittelbar nach der Knetbehandlung, beispielsweise einem Pressen vorgenommen werden oder auch nach einer Zwischenabkühlung und Erwärmung auf die vorerwähnte Lösungsglühtemperatur. An das Abschrekken, was tunlichst in Wasser erfolgen soll, schließt sich die Warmaushärtung an. Der Werkstoff wird zu diesem Zweck auf Temperaturen zwischen 300 und 500° C erhitzt und dann, sich selbst überlassend, an Luft abgekühlt. Es kann der Warmaushärtung aber auch noch eine Kaltverformung vorgeschaltet werden. Wenn ein aluminiumfreier Werkstoff diesemIn the method according to the invention, it is expedient to proceed in such a way that initially nickel and silicon in the form of master alloys are added to a deoxidized copper melt and thereafter Aluminum either in elemental form or in the form of a master alloy in the melt is alloyed. After pouring the melt and then kneading it into semi-finished products there is a quenching 'on the solution annealing temperature. The solution annealing temperature should be above the solubility limit can be selected, around 800 ° C. The quenching can either be immediate after the kneading treatment, for example a pressing or after a Intermediate cooling and heating to the aforementioned solution annealing temperature. To the deterrence, what should be done in water, if possible, is followed by artificial hardening. The material becomes too for this purpose heated to temperatures between 300 and 500 ° C and then, left to itself, on Air cooled. However, cold deformation can also precede the artificial hardening. If an aluminum-free material does this

3 43 4

Verformungs- und Wannbehandlungsverfahren un- Kaltverformungsgrad 0%Deformation and bath treatment process un- cold deformation degree 0%

terworfen wird und die Kaltverformung nur bis zu Streckgrenze 46 kp/mm2 is subject to and cold deformation only up to a yield point of 46 kp / mm 2

60% beträgt, zeigt sich eine verminderte Brudiein- Zugfestigkeit 58 kp/mm2 60% shows a reduced Brudiein tensile strength of 58 kp / mm 2

schnürung gegenüber dem Halbzeug aus den erfin- Brucheinschnürung 45%constriction compared to the semi-finished product from the invention- breakage constriction 45%

dungsgemäß hergestellten Halbzeugen Legierungen. 5 Kaltverformungsgrad 301Voappropriately manufactured semi-finished alloys. 5 Degree of cold deformation 30 1 Vo

Die nachstehenden Beispiele lassen erkennen, in Streckgrenze 56 kp/mm2 The following examples show that the yield strength is 56 kp / mm 2

welcher Weise die so hergestellten aluminiumhaltigen Zugfestigkeit 63 kp/mm2 which way the aluminum-containing tensile strength produced in this way is 63 kp / mm 2

Legierungen den aluminiumfreien überlegen sind. Brucheinschnürung 53%Alloys are superior to the aluminum-free ones. Reduction of the fracture 53%

Eine aluminiumhaltige Kupfer-Nickel-Silizium-Legie-An aluminum-containing copper-nickel-silicon alloy

rung, bestehend aus io Man erkennt die erhebliche duktilitätssteigemdetion, consisting of io You can see the considerable increase in ductility

1,9 Gewichtsprozent Nickel WirkunS des Alununiurnzusatzes bei den Kaltverfor-1.9 weight percent nickel effect of the aluminum additive in the cold forming

0,4 Gewichtsprozent Silizium mungsgraden von 0 und 30%. Die Festigkeitswerte0.4 percent by weight silicon grades of 0 and 30%. The strength values

0,1 Gewichtsprozent Aluminium !eSen in dl(?en 1^" ,Fal!en mf \ odf nur ^tnn"- 0.1 weight percent aluminum! e S en in dl ( ? en 1 ^ ", Fal ! en m f \ od f nur ^ tnn " -

Rest KuDfer ^1S unter denen der aluminiumfreien Legierung.Remainder KuDfer ^ 1 S among those of the aluminum-free alloy.

15 Das erfinduiigsgemäße Verfahren findet mit Vorzeigt nach einer Kaltverformung aus dem lösungs- teil besonders in dem Bereich Anwendung, in dem geglühten Zustand mit nachfolgender Warmaushär- die aluminiumfreien Kupfer-Nickel-Silizium-Werktung, die in einem Glühen von 1,5 h bei 475° C be- stoffe durch die Warmaushärtung eine besonders steht, folgende mechanischen Werte: kräftige Abnahme der Duktilität erfahren.15 The method according to the invention takes place with demonstration after cold deformation from the solution part, especially in the area of application in which Annealed condition with subsequent artificial aging - the aluminum-free copper-nickel-silicon work, those affected in an annealing of 1.5 hours at 475 ° C by the artificial hardening a special one the following mechanical values: experienced a sharp decrease in ductility.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Verbesserung des Formänderungsvermögens unter Beibehaltung der Festigkeit von Halbzeugen aus aushäribaren Kupfer-Nickel-Silizium-Legierungen, diie nach einer Warmumformung und Lösungsglühung at-^tschreckt, nicht oder nur bis 301Vo Querschnittsabnahme kaltverformt und anschließend ausge- härtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Kupferlegierung mit 1 bis 5 Gewichtsprozent Nickel, 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent Silizium, Rest Kupfer mit den üblichen Verunreinigungen, beispielsweise Eisen, Zink und »5 Zinn, ausgegangen wird und dieser Legierung noch 0,04 bis 2 Gewichtsprozent Aluminium zugesetzt werden.Method for improving the formability while maintaining the strength of semi-finished aushäribaren copper-nickel-silicon alloys, not diie after hot forming and solution annealing at- ^ t scares, or only to 30 1 Vo decrease in cross section cold-formed and hardened subsequently excluded, characterized characterized in that a copper alloy with 1 to 5 percent by weight nickel, 0.3 to 1.5 percent by weight silicon, the remainder copper with the usual impurities, for example iron, zinc and »5 tin, is used and this alloy still 0.04 to 2 Weight percent aluminum can be added.
DE19691927160 1969-05-28 Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys Expired DE1927160C3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691927160 DE1927160C3 (en) 1969-05-28 Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691927160 DE1927160C3 (en) 1969-05-28 Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1927160A1 DE1927160A1 (en) 1970-12-03
DE1927160B2 DE1927160B2 (en) 1976-08-12
DE1927160C3 true DE1927160C3 (en) 1977-03-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2457981B2 (en) Manufacturing process for aluminum alloy body
DE1783163A1 (en) PROCESS FOR IMPROVING THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND STRENGTH OF COPPER ALLOYS
DE2500084C3 (en) Process for the production of aluminum semi-finished products
DE2704765A1 (en) COPPER ALLOY, METHOD OF MANUFACTURING IT AND ITS USE FOR ELECTRIC CONTACT SPRINGS
DE1608148C3 (en) Aluminum alloy
DE2842321A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF OBJECTS FROM COPPER ALLOYS WITH SPINODAL STRUCTURE
DE2255824A1 (en) Process for the production of a zinc-based wrought alloy
DE1927160C3 (en) Process to improve the deformability of semi-finished products made of hardenable copper-nickel-silicon alloys
DE2751577A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING FOLD-HARDENED COPPER ALLOYS AND THEIR USE FOR CONTACT SPRINGS
DE4201065C2 (en) Application of the spray compacting process to improve the bending fatigue strength of semi-finished products made of copper alloys
DE1927160B2 (en) PROCESS FOR IMPROVING THE SHAPE CHANGE CAPABILITY OF SEMI-FINISHED PRODUCTS MADE OF HARDENABLE COPPER-NICKEL-SILICON ALLOYS
DE1278110C2 (en) USE OF A CURABLE COPPER ALLOY FOR THE MANUFACTURE OF SEMI-FINISHED PRODUCTS WITH INCREASED MOLDING CAPACITY
DE1906007C3 (en) Use of a nickel-chromium alloy
DE19832489A1 (en) Wrought aluminium-magnesium-silicon alloy
CH504535A (en) Cast aluminum alloy
DE531693C (en) Process for the production of aluminum with high electrical conductivity and great strength
DE1204831B (en) Process for the production of tempered cast parts from a magnesium-aluminum-zinc alloy
AT277300B (en) Steel that can be hardened in the martensitic state
DE831454C (en) Process for improving the corrosion resistance of copper alloys
EP0517087A1 (en) Method for manufacturing copper alloys
DE2706610C2 (en) Process for improving the ductility of aluminum alloys and its application
DE1033479B (en) Process for the production of composite metal from iron and aluminum
DE1533159C (en) German silver alloy
DE2114209C3 (en) Process for the production of aluminum-magnesium alloys with improved resistance to stress corrosion
DE68921761T2 (en) Hot-dip galvanized steel strip with improved spot weldability.