DE2143773A1

DE2143773A1 - Copper base alloys - contg manganese, zinc and aluminium, suitable for casting under pressure

Info

Publication number: DE2143773A1
Application number: DE19712143773
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Walsall Stafford Carter (Großbritannien)
Original assignee: ALUMINIUM BRONZE CO Ltd
Current assignee: ALUMINIUM BRONZE CO Ltd
Priority date: 1970-09-02
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1972-03-09
Also published as: IT960013B; FR2107193A5; FR2105200A3; FR2105200B3

Abstract

Alloys suitable for mf r. of gear-box shafts etc. consist of 16-22% Mn, 16-22% Zn, and 0.5 - 2% Al, the balance being Cu. These alloys melt at lower temps. than ordinary aluminium bronzes and cost less, yet their strength and hardness are not inferior.

Description

Legierung und hieraus hergestellte Getriebewählgabel Die Erfindung betrifft eine Nichteisenlegierung für Gußteile, die insbesondere (jedoch nicht ausschließlich) für Getriebewählgabeln verwendbar ist. Für derartige Zwecke wird vielfach Aluminiumbronze benutzt. Alloy and gear selector fork made from it. The invention relates to a non-ferrous alloy for castings which is particularly (but not exclusively) can be used for gear selector forks. Aluminum bronze is often used for such purposes used.

Die erfindungsgemäße Legierung enthält 16-22% Mangan, 16-22% Zink, 0.5-2% Aluminium und den Rest (abgesehen von unvermeidbaren Verunreinigungen) Kupfer. The alloy according to the invention contains 16-22% manganese, 16-22% zinc, 0.5-2% aluminum and the rest (apart from unavoidable impurities) copper.

Die Versuche mit veränderlichen Mengen von Zink und Mangan sind zur Zeit noch nicht abgeschlossen. Es ist Jedoch bekannt, daß Mangan die Härte und Zugfestigkeit beeinflußt und daß eine Verringerung des Mangangehaltes diese Eigenschaften der Legierung mutmaßlich beeinträchtigt. De erfindungsgemäße Legierung ersetzt die übliche Aluminiumbronze; der Mangan- und Zinkgehalt kann daher innerhalb der oben angegebenen Grenzen beispielsweise bei etwa 20% gewählt werden, was der Legierung eine Festigkeit und Härte verleiht, die wenigstens der einer üblichen Aluminiumbronze entspricht. Die erfindungsgemäße Legierung besitzt Jedoch gegenüber der üblichen Aluminiumbronze einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt und eine niedrigere Gießtemperatur, was einen wesentlichen Vorteil beim Gießvorgang darstellt. Auf diese Weise ist ein Druckgußvorgang möglich im Gegensatz zu einem GieR-prozeß unter reiner Schwerkraftwirkung, der bei der üblichen Aluminiumbronze zur Anwendung kommt. Die Kosten der erfindungsgemäßen Legierung (und demgemäß auch die Kosten der hieraus hergestellten Teile, wie insbesondere von Getriebewählgabeln ) liegen wesentlich niedriger als die der üblichen Aluminiumbronze (bzw. der hieraus hergestellten Teile): Die Einsparungen liegen in der Größenordnung von etwa 20%. Günstig ist ferner, daß sich die aus der erfindungsgemäßen Legierung hergestellten Gußteile leichter bearbeiten lassen als die aus einer üblichen Aluminiumbronze hergestellten Teile. The experiments with variable amounts of zinc and manganese are for Time not yet finished. However, manganese is known to reduce hardness and tensile strength affects and that a reduction in the manganese content these properties of the Alloy suspected to be compromised. The alloy according to the invention replaces the usual one Aluminum bronze; the manganese and zinc content can therefore be within the range given above Limits can be chosen, for example, at around 20%, which gives the alloy a strength and gives hardness at least equivalent to that of a common aluminum bronze. However, the alloy according to the invention possesses compared to the usual aluminum bronze a much lower melting point and a lower casting temperature, what represents a significant advantage in the casting process. This is a die casting process possible in contrast to a GieR process under the pure effect of gravity, which is the case with the usual aluminum bronze is used. The cost of the invention Alloy (and accordingly also the cost of the parts made from it, such as in particular of gear selector forks ) are significantly lower than those of the usual aluminum bronze (or the parts made from it): The savings are of the order of about 20%. It is also favorable that the Alloy made according to the invention can be machined easier than cast parts the parts made from a common aluminum bronze.

Im folgenden sind Resultate von Versuchen wiedergegeben, die mit Legierungsproben durchgeführt wurden, die 20% Mangan, 20% Zink, 1-2% Aluminium und den Rest Kupfer enthielten, wobei gegossene Stäbe mit einem Bearbeitungsquerschnitt von 1,6 cm2 Verwendung fanden: Aluminium-Gehalt Guß- Last äußerste Zug- Längung Brinellder Probe temp. (t) festigkeit Härte (t) 1.25 910°C 8.2 32.8 24% 121 1.50 91500 9.55 38.2 16% 129 1.75 910°C 8.80 35.2 14$ 148 2.00 910°C 8.75 35.0 9% 154 Da eine Längung von 16-18% mit Aluminiumbronze vergleichbar ist, wird ein Aluminiumgehalt von etwa 1.5% bevorzugt. The following are the results of experiments carried out with Alloy samples were made that contained 20% manganese, 20% zinc, 1-2% aluminum and the remainder contained copper, cast rods with a machining cross-section of 1.6 cm2 were used: aluminum content casting load extreme tensile elongation Brinellder sample temp. (t) strength hardness (t) 1.25 910 ° C 8.2 32.8 24% 121 1.50 91 500 9.55 38.2 16% 129 1.75 910 ° C 8.80 35.2 14 $ 148 2.00 910 ° C 8.75 35.0 9% 154 Since an elongation of 16-18% is comparable to aluminum bronze, an aluminum content is used of about 1.5% is preferred.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die Legierung Je 20% Zink und Mangan, 1.25-1.75% Aluminium und den Rest Kupfer (abgesehen von Verunreinigungen). According to an advantageous embodiment of the invention, the contains Alloy 20% zinc and manganese, 1.25-1.75% aluminum and the remainder copper (apart from of impurities).

Gemäß einer spezielleren Weiterbildung liegt der Aluminiumgehalt zwischen 1.4 und 1.6%, vorzugsweise bei 1,5%. According to a more specific development, the aluminum content is between 1.4 and 1.6%, preferably 1.5%.

Untersuchungen ergaben, daß eine Wärmebehandlung die Härte vergrößert. Bei einer 18-stündigen Wärmebehandlung bei 500QC erhöhte sich die Brinell-Ziffer der vier Proben von 1.25, 1.50, 1.75 und 2% Aluminiumgehalt nur im zweiten Fall auf 134, während die Brinell-Ziffer der ersten Probe (1.25% Aluminiumgehalt) unverändert blieb und die der beiden letzten Proben leicht verringert wurde. Studies have shown that heat treatment increases the hardness. After 18 hours of heat treatment at 500QC, the Brinell number increased of the four samples of 1.25, 1.50, 1.75 and 2% aluminum content only in the second case to 134, while the Brinell number of the first sample (1.25% aluminum content) remained unchanged and that of the last two samples was slightly reduced.

Weitere Proben wurden 18 Stunden lang bei 6000C behandelt; die Härte verringerte sich bei den Proben mit demselben Gehalt wie vorstehend angegeben auf 114, 117, 125 und 129; die Legierungen zeigten Jedoch durch das Ausschwitzen von Elementen keine Homogenität. Additional samples were treated at 6000 ° C. for 18 hours; the hardness decreased in the samples with the same content as given above 114, 117, 125 and 129; however, the alloys showed exudation of Elements no homogeneity.

Weitere Proben wurden dann einer Wärmebehandlung bei 4000C während 18 Stunden unterzogen; sie zeigten eine ausgeprägte Härtung. Die Brinell-Ziffern waren wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich; die sonstigen Eigenschaften, wie Last, äußerste Zugfestigkeit, Längung, waren Jedoch deutlich verringert: Aluminium-Gehalt Last Außerste Zug- Längung Brinellder Probe festigkeit Härte 1.25 7.45 29.8 3% 165 1.50 7.60 30.4 0.5% 185 1.75 7.75 31.0 Nil 218 2.00 6.75 27.0 Nil 237 Vorzugsweise verwendet man die Legierung daher im nichtwärmebehandelten Zustand. Further samples were then subjected to a heat treatment at 4000C during Subjected to 18 hours; they showed pronounced hardening. The Brinell digits were as shown in the following table; the other properties, such as Load, ultimate tensile strength, elongation, however, were significantly reduced: aluminum content Load Extreme Tensile Elongation Brinellder Test Strength Hardness 1.25 7.45 29.8 3% 165 1.50 7.60 30.4 0.5% 185 1.75 7.75 31.0 Nile 218 2.00 6.75 27.0 Nile 237 Preferably the alloy is therefore used in the non-heat-treated state.

Der erwähnte Legierungsrest kann Eisen zwischen 0 und 2% enthalten. The alloy residue mentioned can contain between 0 and 2% iron.

Alle vorstehend erwähnten ProzentSätze sind Gewichtanteile. All percentages mentioned above are parts by weight.

Abschließend sei nochmals hervorgehoben, daß sich die erindungsgemäße Legierung besonders für die Herstellung von Schaltgetriebe-Wählgabeln eignet. Selbstverständlich gibt es jedoch zahllose andere Fälle, für die die erfindungsgemäß Legierung hervorragend geeignet ist. Finally, it should be emphasized again that the inventive Alloy particularly suitable for the manufacture of gearbox selector forks. Of course is there however, countless other cases for which the invention Alloy is excellently suited.

Claims

1.) Alloy, not shown by 16-22% manganese, 16-22% zinc, 0.5-2% aluminum and the rest (apart from unavoidable impurities) Copper.

2.) Alloy according to claim 1, characterized by each 20% zinc and Manganese.

3.) Alloy according to claim 1 and 2, characterized by 1.5% aluminum.

4.) Manual transmission selector fork, characterized in that it consists of the alloy according to any one of claims 1 to 3 is produced by the welding process.