DE2051493B2 - Verwendung von kupferlegierungen und verfahren zur herstellung der zu verwendenden legierungen - Google Patents
Verwendung von kupferlegierungen und verfahren zur herstellung der zu verwendenden legierungenInfo
- Publication number
- DE2051493B2 DE2051493B2 DE19702051493 DE2051493A DE2051493B2 DE 2051493 B2 DE2051493 B2 DE 2051493B2 DE 19702051493 DE19702051493 DE 19702051493 DE 2051493 A DE2051493 A DE 2051493A DE 2051493 B2 DE2051493 B2 DE 2051493B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- copper
- alloys
- zirconium
- aluminum
- copper alloys
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Kupferlegierungen und Verfahren zur Herstellung der zu
verwendenden Legierungen.
Die metallurgische Prüfung von zu Bruch gegangenen, gegossenen Kupferteilen und geschmiedeten
Kupferteilen, die Temperaturen von 371 bis 538°C unter
Spannung von 2,8 bis 3,5 kp/mm-' über längere Zeiträume ausgesetzt waren, hat ergeben, daß das
grundlegende Phänomen, das Rißbildung oder Abblättern und Erosionserscheinungen der Metalloberfläche in
diesen Teilen bewirkt, eine Versprödung ist. Eine derartige Versprödung ist offensichtlich mit der
Ausscheidung von eisenangereichertem und möglicherweise auch chromangereichertem Material an den
Korngrenzenzonen des Kupfers verbunden und erfolgt in Form von nahezu ununterbrochenen Filmen, und
zwar entweder allein oder mit nachfolgender Oxidation oder einem Sulphidierungsangriff in solchen eisen-
und/oder chromangereicherten Zonen.
Es sind nun Kupfer-Zirkonium-Legierungen mit bis zu 15% Zirkonium und bis zu 15% Aluminium bekannt,
sowie deren Verwendung für Materialien, die bei erhöhten Temperaturen elastischen Dauerbeanspruchungen
unterworfen sind, beispielsweise Lagerschalen und Federn (DT-PS 6 23 845).
Diese bekannten Kupferlegierungen versagen jedoch
JIt
-r> dort, wo die Beanspruchung über besonders lange
Zeiten und bei hohen Temperaturen erfolgt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Verwendungsmöglichkeiten für Kupferlegierungen
weiterzuentwickeln. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß
die Verwendung von Kupferlegierungen vorgeschlagen, die 0,005 bis 0,03% Zirkonium, 0,005 bis 0,03%
Aluminium, Res'. Kupfer und herstellungsbedingte Verunreinigungen, unter letzteren Spuren bis 50 ppm
Eisen und bis zu 10 ppm Chrom, enthalten, für Gegenstände, die bei 371 bis 538" C langzeitig
Spannungen von 2,8 bis 3,5 kp/mm2 ausgesetzt werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen haben sich Verfahren besonders
bewährt, bei denen in dem einen Fall das verunreinigte Kupfer unter Vakuum erschmolzen, durch Einblasen
von Sauerstoff in die Schmelze reduzierend behandelt, die Legierungselemente zugegeben, die so entstandene
Legierung durch Einblasen von Argon durchmischt, im Vakuum vergossen wird und das Gußstück im Vakuum
erstarrt, und in dem anderen Fall reduziertes Kupfer unter Inertgas geschmolzen, legiert, gemischt und
vergossen wird.
Die auf diese Weise hergestellte Legierung zeichnet sich durch ein erhebliches Hinausschieben des Versprödungsbeginns
aus, wenn sie bei den genannten erhöhten Temperaturen, bei denen eisenangereicherte und
chromangereicherte Materialien rascher diffundieren und unter Spannungsbeanspruchung verwendet werden.
Obgleich Zusätze der genannten Zirkonium- und Aluminiumlegieiungselemente zum Kupfer in Mengen,
die größer als der angeführte Bereich sind, die hinauszögernde Versprödung, die sonst erreicht wird,
nicht negativ beeinflussen können, das heißt also, diese Verzögerung nicht mindern sondern oftmals sogar die
erzielte Verbesserung noch verstärken, können größere Mengen andere Eigenschaften nachteilig beeinflussen,
so beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit herabset
Die Menge des mit demselben Kupfer legierten Aluminiums entspricht im praktischen Anwendungsfall
im wesentlichen der Zirkoniummenge, obgleich proportional größere Anluminiummengen in gewissen Grenzen
keine nachteiligen Auswirkungen hinsichtlich der Verzögerung des Versprödungsbeginns zu haben
scheinen. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsvorschlags sind Gegenstand der Erfindung.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren muß vermieden werden, daß die Legierungselemente unter
Metallschmelztemperaturen Sauerstoff ausgesetzt werden. Außerdem sollten die Legierungsbedingungen so
gewählt werden, daß sich die Zirkonium- und Aluminiumzusätze nicht in einer Oxid-Nitrid- oder Karbid-Form
befinden, da sie sonst nicht die gewünschte Wirkung haben. Demzufolge werden die genannten
Legierungsbestandteile am besten in einer metallischen Form vereinigt. Es kann angenommen werden, daß
Homologe der Legierungselemente, insbesondere Hafnium, sich ebenfalls zur Erzielung der genannten
Vorteile eignen.
Die Vergleichswerte in den folgenden Tabellen I und II zeigen die Bedeutung des gemachten Verfahrensvorschlags
in bezug auf das Herbeiführen einer Verzögerung beim Versprödungsbeginn unter Zugbeanspruchung
und erhöhten Temperaturen. Die Tabelle I enthält Informationen in bezug auf die verbesserten
Legierungen, während die Tabelle II andererseits sich auf Kupfer bezieht, da; in einer herkömmlichen Weise
»giert ist. In jedem Fall jedoch wurde das geprüfte,
igierte Metall auf eine Weise hergestellt, die eine Reduktion bewirkte, und wurde in Zugstabform einer
Zugspannung von wenigstens 2,8 kp/mm-' und einer Temperatur von annähernd 5100C unterworfen. Die
Zeit bis zur Versprödung (Bruch) unter den speziellen Versuchsbedingungen ist für jede diesbezügliche
Schmelzlegicrungsverbindung angeführt.
Schmelzen Bedingung
Nr.
Nr.
Prozent Zirkonium Prozent
Aluminium
Aluminium
Prozent
Kupfer
Kupfer
Stunden bis zum Bruch
16 | wie gegossen | 0,005 | 0,01 | 99,97 | 226 |
34 | wie gegossen | 0,01 | 0,02 | 99,96 | 179 |
35 | wie gegossen | 0,02 | 0,02 | 99,95 | 176 |
89 | wie gegossen | 0,02 | 0,3 | 99,60 | 336») |
*) Versuchsdurchführung bei einer Zugbelastung von 3,5 kp/mm2; bei darauffolgender Belastung bis
zu 4,9 kp/mm2 ging der Stab nahezu sofort zu Bruch.
Schmelzen Bedingung
Nr.
Nr.
Prozent Zirkonium Prozent
Aluminium
Aluminium
Prozent
Kupfer
Kupfer
Stunden bis zum Bruch
15 | wie gegossen | 0 | 0,01 | 99,97 | 0,2 |
33 | wie gegossen | 0 | 0 | 99,98 | 0,1 |
36 | wie gegossen | 0,002 | < 0,001 | 99,99 | 38,3 |
ETP | geschmiedet | 0 | 0 | 99,88 | 2,2 |
OFHC | geschmiedet | 0 | 0 | 99,99 | 4,0 |
Die in den obigen Tabellen mit 0 angegebenen Mengen waren nicht meßbar und werden deshalb als
nicht vorhanden oder nur in Spuren vorhanden (weniger als etwa 50 ppm Gewichtsteile) angesehen. Der
Eisengehalt jeder Legierung wurde in jedem Fall zu weniger als 30 ppm (weniger als 0,003% bestimmt.
Solche Mengenbestimmungen ergaben sich aus spektrographischen Analysen.
Aus den erzielten Verbesserungen beim Legieren läßt sich auch herleiten, daß das Verfahren zum Legieren
r> von Kupfer mit bestimmten Mengen an Zirkonium und
Aluminium den Eisengehalt des Kupfers erheblich reduziert. Ir. einem Fall wurde festgestellt, daß das
Ausgangskupfer mit einem Eisengehalt von annähernd 50 ppm (Gewichtsteile) nach Abschluß des Legierens
mit Zirkonium und Aluminium einen Eisengehalt von annähernd 10 ppm (Gewichtsteile) aufwies.
Claims (7)
1. Verwendung von Kupferlegierungen, die 0,005 bis 0,03% Zirkonium, 0,005 bis 0,03% Aluminium,
Rest Kupfer und herstellungsbedingte Verunreinigungen, unter letzteren Spuren bis 50 ppm Eisen und
bis zu 10 ppm Chrom, enthalten, für Gegenstände, die bei 371 bis 538°C langzeitig Spannungen von 2,8
bis 3,5 kp/mm2 ausgesetzt werden.
2. Verwendung von Kupferlegierungen nach Anspruch 1, die 0,005 bis 0,01 % Zirkonium und 0,005
bis 0,1% Aluminium enthalten, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung von Kupferlegierungen nach Anspruch 1, die 0,005% Zirkonium und 0,001%
Aluminium enthalten, für den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung von Kupferlegierungen nach Anspruch 1, die 0,02% Zirkonium und 0,3%
Aluminium enthalten, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verfahren zur Herstellung der nach den Ansprüchen 1 bis 4 zu verwendenden Legierungen,
dadurch gekennzeichnet, daß verunreinigtes Kupfer unter Vakuum erschmolzen, durch Einblasen von
Sauerstoff in die Schmelze reduzierend behandelt, die Legierungselemente zugegeben, die so entstandene
Legierung durch Einblasen von Argon durchmischt, im Vakuum vergossen wird, und daß
das Gußstück im Vakuum erstarrt.
6. Verfahren zur Herstellung der nach den Ansprüchen 1 bis 4 zu verwendenden Legierungen,
dadurch gekennzeichnet, daß reduziertes Kupfer unter Inertgas geschmolzen, legiert, gemischt und
vergossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Argon verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87787969A | 1969-11-18 | 1969-11-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2051493A1 DE2051493A1 (de) | 1971-05-27 |
DE2051493B2 true DE2051493B2 (de) | 1977-11-10 |
Family
ID=25370906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702051493 Withdrawn DE2051493B2 (de) | 1969-11-18 | 1970-10-20 | Verwendung von kupferlegierungen und verfahren zur herstellung der zu verwendenden legierungen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3615374A (de) |
JP (1) | JPS5015210B1 (de) |
CA (1) | CA924933A (de) |
DE (1) | DE2051493B2 (de) |
FR (1) | FR2069490A5 (de) |
GB (1) | GB1332315A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224066A (en) * | 1979-06-26 | 1980-09-23 | Olin Corporation | Copper base alloy and process |
BE899443A (nl) * | 1984-04-17 | 1984-08-16 | Achter Pieter Paul Van | Werkwijze voor het behandelen van koper en voor het toepassen van het aldus behandeld koper. |
WO2007123986A2 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Berry Metal Company | Metal making lance tip assembly |
WO2008041777A1 (fr) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Alliage de cuivre pour tuyaux sans soudure |
CN107109633B (zh) * | 2015-05-21 | 2020-08-11 | 捷客斯金属株式会社 | 铜合金溅射靶及其制造方法 |
-
1969
- 1969-11-18 US US877879A patent/US3615374A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-10-20 DE DE19702051493 patent/DE2051493B2/de not_active Withdrawn
- 1970-10-27 CA CA096637A patent/CA924933A/en not_active Expired
- 1970-11-11 GB GB5372670A patent/GB1332315A/en not_active Expired
- 1970-11-16 FR FR7040987A patent/FR2069490A5/fr not_active Expired
- 1970-11-17 JP JP45100782A patent/JPS5015210B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2069490A5 (de) | 1971-09-03 |
GB1332315A (en) | 1973-10-03 |
US3615374A (en) | 1971-10-26 |
CA924933A (en) | 1973-04-24 |
DE2051493A1 (de) | 1971-05-27 |
JPS5015210B1 (de) | 1975-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2921222C2 (de) | ||
DE4213897A1 (de) | Neue ternaere legierung auf silberbasis | |
DE3114187A1 (de) | "kupferlegierung und verfahren zu deren herstellung" | |
DE2658187A1 (de) | Magnesiumlegierungen | |
DE2116549C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungen, die einen hohen Gehalt an Eisen, Kobalt und Phosphor aufweisen, mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und gleichzeitig hoher Festigkeit | |
DE2558545C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumlegierung | |
DE2051493B2 (de) | Verwendung von kupferlegierungen und verfahren zur herstellung der zu verwendenden legierungen | |
DE2655433A1 (de) | Elektrischer leiter aus einer aluminium-legierung | |
DE2023446B2 (de) | Aluminium-Gußlegierung mit hoher Festigkeit | |
DE102009039355A1 (de) | Lotlegierung | |
DE2255824A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer knetlegierung auf zinkbasis | |
DE1284632B (de) | Verwendung einer Al-Si-Ni-Gusslegierung | |
DE2657091C2 (de) | Magnesiumlegierungen | |
DE2840419A1 (de) | Verbesserung der elektrischen leitfaehigkeit von aluminiumlegierungen durch die zugabe von yttrium | |
DE891824C (de) | Verfahren zur Herstellung von Zuendsteinen aus Cer-Eisen-Legierungen | |
DE3043654A1 (de) | Magnesiumlegierungen und spritzgiesslinge sowie verfahren zu deren herstellung | |
DE2051492C3 (de) | Verwendung von Kupferlegierungen | |
DE1483180A1 (de) | Stark leitende Legierungen auf Kupferbasis | |
DE1258608B (de) | Mechanisch formbare Eisen-Aluminium-Legierung mit relativ hohem Aluminiumgehalt | |
AT264147B (de) | Bearbeitete Tantallegierung | |
DE1246256B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Duktilitaet von Aluminium-Silicium-Gusslegierungen | |
DE1204831B (de) | Verfahren zur Herstellung von vergueteten Gussteilen aus einer Magnesium-Aluminium-Zink-Legierung | |
DE3727360A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines werkstuecks aus einer korrosions- und oxydationsbestaendigen ni/al/si/b-legierung | |
DE2162352A1 (de) | Nickel Legierung | |
DE416487C (de) | Aluminiumlegierung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHJ | Nonpayment of the annual fee |