DE19927646C5 - Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung - Google Patents

Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung Download PDF

Info

Publication number
DE19927646C5
DE19927646C5 DE19927646A DE19927646A DE19927646C5 DE 19927646 C5 DE19927646 C5 DE 19927646C5 DE 19927646 A DE19927646 A DE 19927646A DE 19927646 A DE19927646 A DE 19927646A DE 19927646 C5 DE19927646 C5 DE 19927646C5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tin
alloys
alloy
iron
copper
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 - Fee Related
Application number
DE19927646A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19927646C1 (de
Inventor
Andreas Dr. Bögel
Stephan Dr. Hansmann
Uwe Dr. Hofmann
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.)
Wieland Werke AG
Original Assignee
Wieland Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE19927646A priority Critical patent/DE19927646C5/de
Application filed by Wieland Werke AG filed Critical Wieland Werke AG
Priority to ES00111779T priority patent/ES2178986T3/es
Priority to AT00111779T priority patent/ATE220121T1/de
Priority to DE50000258T priority patent/DE50000258D1/de
Priority to EP00111779A priority patent/EP1063311B1/de
Priority to JP2000179810A priority patent/JP2001049368A/ja
Priority to US09/595,289 priority patent/US6346215B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19927646C1 publication Critical patent/DE19927646C1/de
Publication of DE19927646C5 publication Critical patent/DE19927646C5/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/02Alloys based on copper with tin as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung, die aus 12 bis 20% Zinn; 0,1 bis 4% Eisen; Rest Kupfer und üblichen Verunreinigungen besteht, zur Herstellung von gefügten Bauteilen, wie insbesondere Schmuck, Bekleidungsaccessoires, Brillen o. dgl.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von CuSn-Legierungen mit Zinngehalten über 12 % für unter Wärmeeinwirkung (Löten, Schweißen) gefügte Bauteile, insbes. zur Herstellung von gelöteten oder geschweißten Schmuckstücken, Bekleidungsaccessoires, Brillen und Brillenteilen. Unter Brillenteilen sollen dabei insbes. Brillenbügel, Brillenscharniere und Augenrandprofile verstanden werden. gefügte Bauteile.
  • CuSn-Legierungen werden in großem Umfang sowohl als Gußwerkstoffe als auch als Knetwerkstoffe eingesetzt. Diese Werkstoffklasse findet sich in zahlreichen Anwendungen in der Elektrotechnik, im Maschinen- und Apparatebau sowie in der Feinwerktechnik aber auch in der Schmuckindustrie. Die üblichen Zusammensetzungen liegen im Bereich von 0,1 bis 11 % Sn, 0,01 bis 0,4 % P, Rest Cu. Die Vorteile dieser sog. Phosphor-Bronzen sind, daß sie weltweit sehr gut verfügbar und preiswert sind sowie dem Konstrukteur neben sehr guter physikalischer Eigenschaften auch hervorragende Kennwerte für die mechanische Festigkeit und die Duktilität bieten. Dabei bringen sie eine hinreichende Korrosionsbeständigkeit für die unterschiedlichsten Anwendungen mit.
  • Namentlich für die Herstellung von Bauteilen kleiner Abmessungen mit komplizierten Geometrien ist die Verwendung knetbarer CuSn-Werkstoffe besonders attraktiv. So werden beispielsweise in der DIN17662 für eine breite Palette von Anwendungen 4 bis 8-prozentige Bronzen definiert, die neben Sn bis zu 8,5 % auch P als Legierungsbestandteil von 0,01 bis 0,35 % vorschreiben. Als andere Beimengungen werden Fe bis 0,1 %, Ni bis 0,3 %, Zn bis 0,3 % und Pb bis 0,05 % genannt.
  • Besonders für die Bedarfe mit Anforderungen an elektrische Leitfähigkeit und Eignung für elektromechanische Bauteile wurden zahlreiche Verbesserungen für diese Werkstoffklasse vorgestellt. Als neueste Beispiele seien die WO98/20176 und WO98/48068 erwähnt. Diese Arbeiten konzentrieren sich ganz wesentlich auf die Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und Relaxationsbeständigkeit der traditionellen CuSn-Werkstoffe. Solche Speziallegierungen finden zunehmend Eingang in die Anwendungen der Elektrotechnik und Elektromechanik, da die erzielten Verbesserungen für diese speziellen Anwendungen erheblich sind.
  • Für den Einsatz im Maschinen- und Apparatebau, in der Feinwerktechnik und in der Schmuckindustrie erscheinen die erzielten Verbesserungen allerdings von geringem Interesse zu sein. Hier werden nach wie vor fast ausschließlich die klassischen P-Bronzen eingesetzt. Dies mag darin begründet sein, daß diese Werkstoffgruppe hinsichtlich der durch Kaltverformung einstellbaren Eigenschaften für eine große Anzahl von Anwendungsfällen sehr wohl gut ausreichend ist. Allerdings sind einige Mängel offensichtlich.
  • Die oben genannten Branchen sehen ihre produzierten Bauteile für den Einsatz unter hohen mechanischen Belastungen vor. Daraus resultiert naturgemäß die Forderung nach hochfesten Konstruktionswerkstoffen. Die konventionellen CuSn-Knetlegierungen nehmen unter den Cu-Werkstoffen bereits eine herausragende Stellung hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften ein: Die gängigen Phosphorbronzen mit etwa 8 % Sn erreichen durch eine Kaltumformung mit großer Formänderung typischerweise Streckgrenzenwerte von ca. 800 MPa . Werden jedoch für bestimmte Anwendungen noch höhere Festigkeiten verlangt, können die herkömmlichen CuSn-Knetlegierungen nicht mehr als Konstruktionswerkstoffe verwendet werden.
  • Ein weiterer Nachteil der konventionellen Phosphorbronzen ist allerdings wesentlich gravierender. Für die Herstellung von Funktionsteilen sind häufig auch Fügeoperationen durchzuführen. Oft werden dazu Schweiß- und Hartlötverfahren eingesetzt. Durch den Wärmeeintrag in die zu fügenden Bauteile werden in der Wärmeeinflußzone Festigkeitsverluste durch Erholung oder Rekristallisation verursacht. Dies ist besonders bei Anwendung von Schmelzschweißverfahren und von Hartlötverfahren von Bedeutung. Um den Festigkeitsverlust möglichst gering zu halten, werden, wo immer möglich, Hartlötverfahren statt Schweißverfahren eingesetzt. Mit den Arbeitstemperaturen von Loten ab 450 °C können so Fügeaufgaben gelöst werden, die einen Kompromiß aus verbleibender hoher Festigkeit und guter Belastbarkeit der Fügestelle erfordern.
  • Bei zur Hilfenahme eines Zusatzwerkstoffes, nämlich des Lotes, spielt dessen Festigkeit für die mechanische Stabilität des gefügten Verbundes ebenfalls eine Rolle. Daher besteht der Wunsch nach bruchfesten Loten. Die Festigkeit eines Lotes skaliert in der Regel mit seiner Solidus- bzw. Arbeitstemperatur, d.h. hochfeste Hartlote schmelzen erst bei hohen Temperaturen. Dieser Zusammenhang ist kein Nachteil, denn so wird dem Konstrukteur die Möglichkeit geboten, hartgelötete Bauteile für den Einsatz bei höheren Temperaturen vorzusehen. Daneben ist die Verwendung hochschmelzender Lote auch aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten wünschenswert, denn es ist beispielsweise mit einer zu hohen Arbeitstemperaturen aufgeweiteten Palette von unterschiedlichen Hartloten möglich, an einem Bauteil mehrere Fügeoperationen nacheinander durchzuführen.
  • Für die zu fügenden Werkstoffe kann der Einsatz der hochfesten Lote problematisch sein. Durch die hohen Arbeitstemperaturen bzw. durch mehrmaliges Löten vergrößert sich naturgemäß der Wärmeeintrag in die gefügten Teile, woraus ein verstärkter Festigkeitsverlust in den Bereichen nahe des Lötspaltes resultiert. Es ist leicht einzusehen, daß die Entfestigungsproblematik besonders deutlich bei solchen Bauteilen in Erscheinung tritt, an denen in kleinen räumlichen und zeitlichen Abständen mehrere Hartlötoperationen durchgeführt werden.
  • Daraus folgt die Notwendigkeit zur Verwendung von Werkstoffen mit einer hohen
  • Festigkeit und mit einer hohen Entfestigungsbeständigkeit, wenn die mechanischen Eigenschaften des gefügten Verbundes optimiert werden sollen.
  • In der Vergangenheit hat es nicht an Versuchen gefehlt, für bestimmte Konstruktionsaufgaben Werkstoffe mit hoher Entfestigungsbeständigkeit für solche Anwendungen vorzuschlagen. Dafür sind die Entwicklungen im Bereich der Ni-freien Werkstoffe für die Brillenindustrie ein gutes Beispiel. Hier wurden verschiedenste Zusammensetzungen auf Basis von CuAl- und CuTi-Systemen formuliert. Sie bieten bessere Federeigenschaften und Entfestigungsbeständigkeiten als die heute zum Beispiel für Brillenbügel eingesetzten Phosphor-Bronzen.
  • Bei der Verwendung dieser Ni-freien Legierungen zeigte es sich nun, daß besonders das Hartlöten unter Schutzgas erhebliche Probleme bereitet, da diese Werkstoffe auch mit einer sauerstoffarmen Atmosphäre reagieren, wodurch die Benetzung der Bauteiloberflächen mit dem Lot stark behindert wird. Die Verarbeitbarkeit durch Hartlöten ist nur unter zur Hilfenahme von aggressiven Flußmitteln in dem gewünschten Umfang möglich. Die Verwendung solcher aggressiven Flußmittel erscheint heute unter den Aspekten der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes als nicht mehr zeitgemäß. Daneben müssen auch farbliche Veränderungen der gefügten Bauteile durch das Flußmittel und Rückstände der Flußmittel aufwendig entfernt werden. Unvermeidbar ist diese Reinigung, wenn es sich um Sichtflächen handelt oder aus anderen Gründen eine gleichmäßiges Aussehen erforderlich ist. Unabhängig von der Verwendung von Flußmitteln tendieren CuSn-Legierungen zur Verfärbung in der Wärme. Dieses Phänomen ist als die Bildung von Anlauffarben bekannt. Auch dies erfordert gegebenenfalls eine Reinigung der gefügten Bauteile. Diese Nachbehandlungen sind kostentreibend und damit unerwünscht.
  • Es drängt sich so auf dem Gebiet der Schmuckstücke, Bekleidungsaccessoires, Brillen und Brillenteile der Wunsch nach Werkstoffen auf, die einerseits hinsichtlich Festigkeit und Entfestigungscharakteristik den zuvor dargestellten Spezialitäten gleichkommen, aber andererseits die Vorteile der sehr gut hartlötbaren Sn-Bronzen bieten. Darüber hinaus ist eine Verringerung der Neigung zur Ausbildung von Anlauffarben willkommen.
  • Die dadurch gestellte Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung in der Weise gelöst, daß für die genannten zu lötenden oder zu schweißenden Bauteile eine Legierung verwendet wird, bei der zu der Grundzusammensetzung von Kupfer ein Sn-Gehalt von mehr als 12 bis 20 % Sn und ein Fe-Gehalt von 0,1 bis 4 % zulegiert wird. Der hohe Sn-Gehalt und die Fe-Beimengungen sorgen für eine besonders hohe Festigkeit und Entfestigungsbeständigkeit. Entgegen der bisher üblichen Ansicht ist eine Desoxidation zum Beispiel mit P, wie weiter oben beschrieben, nicht notwendig. Bei Einstellung von Fe-Gehalten in der Legierung wird offensichtlich das Auftreten von dem gefürchteten Sn-Oxid soweit unterbunden, daß auf zusätzliche desoxidierende Maßnahmen verzichtet werden kann. Die Fe-Zusätze sorgen zudem überraschenderweise für eine Verbesserung der Beständigkeit gegen Verfärbung in der Wärme.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
  • Legierungszusammensetzungen dieser Art sind zwar beispielsweise aus DE-PS 659.207, DE-AS 2.620.733 und den US-PSen 2.128.954, 2.128.955 und 4.478.651 bekannt, es findet sich dort jedoch kein Hinweis auf den beanspruchten Verwendungszweck. Aus der Veröffentlichung Deutsches Kupferinstitut: "Legierungen des Kupfers mit Zinn, Nickel, Blei und anderen Metallen", Berlin, 1965, S.55 bis 59, geht nur hervor, daß sich Kupfer-Zinn-Legierungen durch Löten und Schweißen gut verbinden lassen.
  • Das Urformen einer erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung erfolgt zweckmäßigerweise mit einem Gießverfahren, bei dem die Entstehung spröder Phasen durch eine hinreichend schnelle Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand unterdrückt wird. Derart hohe Abkühlraten werden beispielweise beim Bandgießen oder beim Sprühkompaktieren erreicht. Die mit diesen Verfahren hergestellten Vorformen zeichnen sich durch gleichmäßige, seigerungsarme Primärgefüge aus. Dieser Gefügezustand gewährleistet neben der hohen Festigkeit eine befriedigende Knetbarkeit, so daß die derart urgeformten Vorformen problemlos über die klassischen Umformverfahren handhabbar sind.
  • Gleichzeitig ist die Legierung hervorragend hart lötbar mit den verschiedensten Loten. Offensichtlich entstehen bei den erfindungsgemäßen Fe-Gehalten keine derjenigen Oxide an der Oberfläche, welche eine schlechte Benetzbarkeit oder schlechten Lotfluß verursachen würden. Die Verwendung der vorgeschlagenen Legierung für die oben genannten gelöteten oder geschweißten Bauteile erfüllt damit also die weiter oben formulierten Wünsche in hervorragender Weise.
  • P kann der erfindungsgemäß zu verwendenden CuSnFe-Legierung bis zu etwa 0,5 % zugesetzt werden. P bewirkt dabei eine mäßige Zunahme der mechanischen Festigkeit nach Kaltverformung. Um eine zusätzliche Desoxidation sicher zu stellen – wo immer dies als notwendig erachtet wird – sollte ein P-Gehalt von mind. 0,01 % eingesetzt werden. Gehalte von über 0,5 % sollten vermieden werden, da die während des Lötens in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre entstehenden Zunderschichten zu einem verstärkten Abplatzen neigen. Darüber hinaus reduzieren hohe P-Konzentrationen die Duktilität der CuSn-Legierungen. In Verbindung mit Fe führen hohe P-Gehalte zur Bildung von groben Fe-Phosphid-Partikeln, die für sehr viele Anwendungen unerwünscht sind. Sie stören den Gefügeaufbau nachhaltig. Deshalb muß P in einem Massenverhältnis Fe/P ≥ 2/1 eingestellt werden, um eine günstige Ausbildung des Gefüges durch sich freiausscheidendes Fe sicher zu stellen.
  • Zur Verbilligung der Legierung können Teile von Kupfer durch Mn oder Zn einzeln oder zusammen ersetzt werden. Mehr als 10 % Kupfer sollten jedoch nicht durch diese Metalle ersetzt werden, da die Gießbarkeit dann deutlich erschwert wird und die guten Korrosionseigenschaften der Cu-Sn-Fe-Legierung deutlich verschlechtert werden.
  • Um das Zerspanen zu erleichtern, kann der Legierung Blei oder Graphit bis zu einem Volumenanteil von 3 Volumen-% zugesetzt werden.
  • Beispiel:
  • Die Ausführung der Erfindung kann an nachfolgendem Beispiel gezeigt werden. Die Legierungen wurden wie folgt zu Blechstreifen von 0,4 mm Dicke gefertigt:
    • – Urformen von Blöcken durch Sprühkompaktieren (zum Vergleich wurde zusätzlich ein Block aus einer herkömmlichen Phosphor-Bronze mit 8 % Sn durch Kokillenguß hergestellt und anschließend bei 700 °C/6 h homogenisiert, dieser Block wurde mit den sprühkompaktierten Vorformen verarbeitet),
    • – Heraustrennen von 10 mm dicken Streifen durch Sägen und Fräsen,
    • – Warmwalzen der überfrästen Gußblöcke bei 680 °C (CuSn8P bei 760 °C) mit einer Querschnittsabnahme von 70 %,
    • – Kaltwalzen der gereinigten Warmwalzstreifen mit einer Querschnittsänderung von 40 % bezogen auf den Querschnitt der Warmwalzstreifen,
    • – Glühbehandlung bei 600 °C/3 h,
    • – Kaltwalzen der weichen Bänder mit einer Querschnittsänderung von 45 % bezogen auf den Querschnitt nach der ersten Kaltumformung,
    • – Glühbehandlung bei 600 °C/3 h,
    • – Fertigwalzen über 0,8 mm und 0,6 mm an 0,4 mm mit einer Querschnittsänderung von letztlich 60 % bezogen auf den Querschnitt nach der zweiten Kaltumformung.
  • Die Zusammensetzungen der Bänder sind nachfolgend zusammengestellt:
    Figure 00070001
    • (Legierung A und B erfindungsgemäß)
  • Die mechanischen Kennwerte der Bänder nach der letzten Wärmebehandlung bzw. nach dem Fertigwalzen zeigt die nachfolgende Tabelle:
    Figure 00070002
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen A und B unterscheiden sich von der Legierung konventionellen Phosphor-Bronze durch ihre deutlich höheren Festigkeitswerte. Trotzdem weisen die Meßwerte für die Bruchdehnung A10 und das Streckgrenzenverhältnis Rp0,2/Rm, die an den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen ermittelt wurden, weisen eine gute Übereinstimmung mit den entsprechenden Werten auf, die man nach vergleichbaren Verarbeitungsschritten für die mit P desoxidierte Legierung CuSn8P erhält. Da man von dem Betrag der Bruchdehnung auf die Wirksamkeit der Desoxidation schließen darf, kann aus dieser Übereinstimmung gefolgert werden, daß Fe das Ur- und Umformen von CuSn-Legierungen in gleicher Weise positiv beeinflussen wie P.
  • Zur Charakterisierung des Lötverhaltens wurden jeweils zwei walzharte, 1 mm dicke Bandstreifen aus der gleichen Legierung hartgelötet, nachdem ihre Oberflächen entfettet und mechanisch gereinigt wurden. Zum Einsatz kam ein handelsübliches Silberlot mit einer Arbeitstemperatur von 710 °C. Gelötet wurde unter Schutzgas ohne zur Hilfenahme eines Flußmittels. Das Ergebnis der Lötung wurde sowohl durch mechanische Torsionsprüfung als auch durch metallographische Begutachtung bewertet. Die Festigkeit der gefügten Werkstoffe in unmittelbarer Nähe des Lötspaltes – also in der Wärmeeinflußzone (WEZ) – wurde durch die Vickers-Härte HV charakterisiert. Die nachstehende Tabelle gibt Aufschluß über die erhaltenen Resultate.
  • Figure 00080001
    • (Legierung A und B erfindungsgemäß; WEZ: Wärmeeinflußzone)
  • Die Ergebnisse belegen die überaus günstige Wirkung von Zinn- und Eisenzugaben auf die Resthärte einer CuSn-Legierung nach dem Löten.
  • Zur Überprüfung der Werkstofferweichung beim Löten wurden Abschnitte der kaltverformten Bandabschnitte bei 700 °C bis zu 5 min in einem Salzbad geglüht und nach verschiedenen Zeiten t die Resthärte HV gemessen. Man erhält dadurch die isotherme Entfestigungscharakteristik HV(t) des betrachteten Werkstoffs. Der Härteverlauf über der Zeit ist wichtig zur Beurteilung der Festigkeit nach dem Löten und der Sicherheit in der industriellen Fertigung von gefügten Bauteilen: Je höher die Resthärte HV(300 s) nach fünf-minütiger Glühbehandlung ist, desto höher ist die zu erwartende mechanische Stabilität der Lötverbindung; Je weniger sich die Härte im Verlauf der Zeit ändert, desto gleichmäßiger ist die Qualität der gefügten Bauteilen und desto robuster ist der Fertigungsprozeß gegen unvermeidbare Schwankungen der Prozeßparameter. Ausgewertet wurde also einerseits die Höhe der Resthärte der Legierung A bzw. B nach fünf-minütiger Glühbehandlung im Bezug zu der üblichen Phosphorbronze-Legierung: HV(Leg. A od. B, 700 °C, 300 s)/HV(CuSnP, 700 °C, 300 s) – 1. Zum anderen wurden die Legierungen A und B mit der Legierung CuSn8P hinsichtlich der Verringerung der Differenz zwischen der Härte nach 60 s und 300 s verglichen: 1 – [HV(Leg. A od. B, 700 °C, 60 s) – HV(Leg. A od. B, 700 °C, 300 s)]/[HV(CuSnP, 700 °C, 60 s) – HV(CuSnP, 700 °C, 300 s)]. Gute Werkstoffe im Vergleich zeigen für beide Auswertungen besonders große, positive Werte.
  • Figure 00090001
    • (Legierung A, B: erfindungsgemäß)
  • Es zeigt sich, daß durch die Erhöhung des Sn-Gehaltes in Verbindung mit Zugaben von Eisen ein guter Zugewinn in der Resthärte erzielt werden kann.
  • In Ergänzung zu den oben beschriebenen Untersuchungen wurden Bandabschnitte folgendermaßen in einer Schutzgasatmosphäre wärmebehandelt:
    zwölfminütiges Glühen der Bänder in Formiergas (95 % N2, 5 % H2) bei 700 °C,
    Ofenabkühlung auf 200 °C,
    Abkühlung auf Raumtemperatur in ruhender Laborluft.
  • Mit diesem Versuch wird qualitativ der Lötprozeß unter Schutzgas nachgestellt, mit dem Unterschied, daß Schwankungen durch das Fertigungsverfahren ausgeschlossen sind. Die Auswertung des Versuchs umfaßt die Beurteilung der Bänder hinsichtlich ihrer Oberflächenverfärbung und ihres Gefüges. Aus folgender Tabelle geht hervor, daß das Anlaufverhalten der Legierungen in der erfindungsgemäß zu verwendenden Zusammensetzung mit dem der üblichen Phosphor-Bronzen vergleichbar ist. Bei hohen Fe-Gehalten ist die Verfärbung sogar geringer als bei den gängigen CuSn-Legierungen. In diesem Fall ist eine schönende Nachbehandlung der Oberflächen in der Nähe der Lötnaht nur in verringertem Umfang oder gar nicht notwendig.
  • Figure 00100001
  • Die Mikrostruktur der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen ist nach oben genannter Wärmebehandlung wie folgt zu charakterisieren: Es liegt ein seigerungsarmes Gefüge vor, das frei von Oxiden ist, obwohl – wie nach dem Stand der Technik gemein hin als notwendig angesehen – wird kein Phosphor legiert wurde. Es können nur Ausscheidungen nachgewiesen werden, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungselemente Fe bzw. Sn angereichert sind. Die mittleren Korngrößen betragen in den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen nach obiger Wärmebehandlung nur ca. 25 μm. Dies ist auf die kornfeinende Wirkung des Fe zurückzuführen. Falls gewünscht, ist es also auch möglich die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen nach dem Fügen umzuformen, ohne daß auf der Bauteiloberfläche Rauhigkeiten entstehen, wie man dies von Zinnbronze-Legierungen nach dem Stand der Technik kennt.
  • Für die Gesamtbewertung der untersuchten Legierungen ergibt sich folgende Übersicht:
    Figure 00100002
    • (Legierung A, B: erfindungsgemäß)
  • Es wird deutlich, daß mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen ein hoher Zugewinn in der Gesamteignung erzielt wird. Der Zugewinn mißt sich in Prozentpunkten gegenüber der herkömmlichen Phosphorbronze CuSn8P. Offensichtlich ist, daß mit der erfindungsgemäßen Verwendung der vorgeschlagenen Legierungen die gestellte Aufgabe hervorragend gelöst wird.

Claims (8)

  1. Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung, die aus mehr als 12 bis 20 % Zinn; 0,1 bis 4 % Eisen; Rest Kupfer und üblichen Verunreinigungen besteht, zur Herstellung von gelöteten oder geschweißten Schmuckstücken, Bekleidungsaccessoires, Brillen und Brillenteilen.
  2. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach Anspruch 1 mit 13 bis 16 % Zinn; 0,5 bis 2,5 % Eisen; für den Zweck nach Anspruch 1.
  3. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach Anspruch 1 mit mehr als 12 bis 15 % Zinn; 1 bis 4 % Eisen; für den Zweck nach Anspruch 1.
  4. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach Anspruch 1 mit 15 bis 20 % Zinn; 1,5 bis 4 % Eisen; für den Zweck nach Anspruch 1.
  5. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Eisen ganz oder teilweise durch Kobalt ersetzt ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
  6. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die zusätzlich Mangan und/oder Zink bis zu insgesamt 5 % enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
  7. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die zusätzlich 0,01 bis 0,5 % Phosphor enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
  8. Verwendung einer Kupfer-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die zusätzlich bis zu 3 Volumen-% Blei und/oder Graphit als Spanbrecher enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
DE19927646A 1997-12-19 1999-06-17 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung Expired - Fee Related DE19927646C5 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19927646A DE19927646C5 (de) 1999-06-17 1999-06-17 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
AT00111779T ATE220121T1 (de) 1999-06-17 2000-06-03 Verwendung einer zinnreichen kupfer-zinn-eisen- legierung
DE50000258T DE50000258D1 (de) 1999-06-17 2000-06-03 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
EP00111779A EP1063311B1 (de) 1999-06-17 2000-06-03 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
ES00111779T ES2178986T3 (es) 1999-06-17 2000-06-03 Empleo de una aleacion de cobre-estaño-hierro rica en estaño.
JP2000179810A JP2001049368A (ja) 1999-06-17 2000-06-15 錫濃度の高い銅、錫、鉄合金の使用
US09/595,289 US6346215B1 (en) 1997-12-19 2000-06-15 Copper-tin alloys and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19927646A DE19927646C5 (de) 1999-06-17 1999-06-17 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19927646C1 DE19927646C1 (de) 2001-03-01
DE19927646C5 true DE19927646C5 (de) 2006-05-11

Family

ID=7911553

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19927646A Expired - Fee Related DE19927646C5 (de) 1997-12-19 1999-06-17 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
DE50000258T Expired - Lifetime DE50000258D1 (de) 1999-06-17 2000-06-03 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50000258T Expired - Lifetime DE50000258D1 (de) 1999-06-17 2000-06-03 Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1063311B1 (de)
JP (1) JP2001049368A (de)
AT (1) ATE220121T1 (de)
DE (2) DE19927646C5 (de)
ES (1) ES2178986T3 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133144A1 (de) 2001-07-07 2003-01-30 Rheinmetall Landsysteme Gmbh Gepanzertes Fahrzeug
DE20211557U1 (de) * 2002-07-12 2002-09-26 Berkenhoff Gmbh Legierung, insbesondere für Brillengestelle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE659207C (de) * 1935-12-10 1938-04-28 Aeg Verfahren zur Erhoehung der elektrischen Leitfaehigkeit von Zinnbronzen
US2128954A (en) * 1936-10-31 1938-09-06 American Brass Co Hot workable bronze
US2128955A (en) * 1937-11-26 1938-09-06 American Brass Co Hot workable phosphor bronze
DE2620733B1 (de) * 1976-05-11 1977-07-28 Heraeus Gmbh W C Verwendung von legierungen auf kupfer-basis fuer dentaltechnische zwecke
US4478651A (en) * 1982-12-03 1984-10-23 Olin Corporation Protective film on Cu-Sn alloys
DE19927136C1 (de) * 1999-06-15 2001-03-01 Wieland Werke Ag Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3655367A (en) * 1970-07-15 1972-04-11 Albert B Bleecker Copper alloy
CA1045010A (en) * 1976-04-30 1978-12-26 Michael J. Pryor Copper base alloy
US4116686A (en) * 1976-05-13 1978-09-26 Olin Corporation Copper base alloys possessing improved processability

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE659207C (de) * 1935-12-10 1938-04-28 Aeg Verfahren zur Erhoehung der elektrischen Leitfaehigkeit von Zinnbronzen
US2128954A (en) * 1936-10-31 1938-09-06 American Brass Co Hot workable bronze
US2128955A (en) * 1937-11-26 1938-09-06 American Brass Co Hot workable phosphor bronze
DE2620733B1 (de) * 1976-05-11 1977-07-28 Heraeus Gmbh W C Verwendung von legierungen auf kupfer-basis fuer dentaltechnische zwecke
US4478651A (en) * 1982-12-03 1984-10-23 Olin Corporation Protective film on Cu-Sn alloys
DE19927136C1 (de) * 1999-06-15 2001-03-01 Wieland Werke Ag Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Deutsches Kupferinstitut: Legierungen des Kupfers mit Zinn, Nickel, Blei und anderen Metallen, Berlin, 1965, S.55-59 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1063311A1 (de) 2000-12-27
DE50000258D1 (de) 2002-08-08
JP2001049368A (ja) 2001-02-20
DE19927646C1 (de) 2001-03-01
ATE220121T1 (de) 2002-07-15
ES2178986T3 (es) 2003-01-16
EP1063311B1 (de) 2002-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2945772B1 (de) Lotlegierungen
DE10003665C2 (de) Lötmittel-Legierug
EP2989224B1 (de) Kupfergusslegierung für asynchronmaschinen
EP1647352A1 (de) Lotmaterial
DE19927646C5 (de) Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
DE202009019184U1 (de) Lotlegierung
US6346215B1 (en) Copper-tin alloys and uses thereof
EP1061147B1 (de) Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Legierung
AT393697B (de) Verbesserte metallegierung auf kupferbasis, insbesondere fuer den bau elektronischer bauteile
DE19927137C1 (de) Verwendung einer Kupfer-Zinn-Eisen-Titan-Legierung
EP2625300B1 (de) Kupferlegierung
DE2712994A1 (de) Kupfer-mangan-schweisszusatzwerkstoff zum lichtbogenschweissen
DE19928330C2 (de) Verwendung einer zinnreichen Kupfer-Zinn-Eisen-Knetlegierung
DE4314625C1 (de) Verwendung einer Kupfer-Titan-X-Legierung zur Herstellung von Brillenteilen
DE102004040778B4 (de) Silberhartlotlegierungen
DE4215576A1 (de) Verfahren zur herstellung von kupferlegierungen
AT205828B (de) Hart- oder Schweißlot
DE1258113B (de) Verfahren zur Herstellung eines Loetdrahtes, -stabes bzw. -bandes aus einem phosphorhaltigen Messinghartlot
EP0274586A1 (de) Kupferlegierung und ihre Verwendung
JPH06212322A (ja) すぐれた熱間加工性を有する洋白
DE102004040779A1 (de) Silberhartlotlegierungen
DE2404256B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines knetbaren Nickelwerkstoffs
JPS62290838A (ja) ニツケル基合金

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8392 Publication of changed patent specification
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee