DE2243731B2 - Aushärtbare Kupferlegierung - Google Patents

Aushärtbare Kupferlegierung

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DE2243731B2
DE2243731B2 DE19722243731 DE2243731A DE2243731B2 DE 2243731 B2 DE2243731 B2 DE 2243731B2 DE 19722243731 DE19722243731 DE 19722243731 DE 2243731 A DE2243731 A DE 2243731A DE 2243731 B2 DE2243731 B2 DE 2243731B2
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Ewgenij P. Danelija
Pawel A. Dmitrowskij
Walerij N. Fedorow
Aron L. Goldberg
Wasilij I. Koschewnikow (Verstorben)
Jurij A. Matwejew
Teodor M. Orlowitsch
Wladimir M. Rosenberg
Jurij F. Schewakin
Anatolij L. Solotoj
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GOSUDARSTWENNY NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ I PROJEKTNYJ INSTITUT SPLAWOW I OBRABOTKI ZWETNYCH METALLOW GIPROZWETMETOBRABOTKA MOSKAU
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GOSUDARSTWENNY NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ I PROJEKTNYJ INSTITUT SPLAWOW I OBRABOTKI ZWETNYCH METALLOW GIPROZWETMETOBRABOTKA MOSKAU
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aushärtbare Kupferlegierung.
Aus der britischen Patentschrift 512 142 sind aushärtbare Kupferlegierungen, bestehend aus 0,1 bis 5% Zirkonium, bis zu 2% Chrom und Rest Kupfer sowie weiteren Wahlkomponenten bekannt. Die hohe elek- ao Irische Leitfähigkeit des Kupfers wird jedoch durch tliese Legierungsbestandteile, die bei gleichzeitiger !Einführung die Bildung einer feineren Dispersionsform von Sekundärphasen für Cr und Cr3 Zr im Vergleich ru denselben Phasen in binären Legierungen hervor- as rufen und damit höhere I estigkeitswerte und bessere Wärmebeständigkeit ergeben, stark herabgesetzt. Wenn man nur geringe Mengen an Zirkonium und Chrom rusetzt, kann zwar noch ein hinreichend hoher Leitwert erreicht werden, die mechanischen higenschaften genügen jedoch vielfach nicht den an sie gestellten Anforderungen. So weist z. B. eine Legierung mit 0,3 Gewichtsprozent Zirkonium und 0,34 Gewichtsprozent Chrom Rest Kupfer nach einer wärmemechanischen Behandlung einschließlich Abschrecken von 950 C, Ziehen auf 60% und Aushärten bei 460 C während einer Stunde folgende Eigenschaftswerte auf: Zugfestigkeit crfl * 48 kp/mm-, elektrische Leitfähigkeit **83%, bezogen auf die von Kupfer (Hao Tarora, Takami Maruta, J. Japan Inst, of Metals, v. 25, Bo. 10, 1961 p. 61S).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Legierungen dieser Art bezüglich des Gefüges so weiter zu verbessern, daß mit einer Erhöhung der Festigkeit zugleich auch eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit erzielt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch Legierungen mit der im Anspruch gekennzeichneten Zulammensetzung.
Dabei bilden die Legierungszusätze Bor, Yttrium, Cer, die in Kupfer schlecht löslich sind, mit Kupfer und den anderen Legierungselementen intermetallische Verbindungen. Damit kann eine starke Kornverfeinerung der Legierung und eine Bindung des Sauerstoffs Unter Bildung von in Kupfer unlöslichen Oxiden erreicht werden. Dies äußert sich in einer Steigerung der mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur und höheren Temperaturen. Demgegenüber sind die Legierungszusätze Indium und Hafnium in Kupfer in festem Zustand beschränkt löslich, wodurch binäre Kupferlegierungen gebildet werden, die außer bei Indium die durch Wärmebehandlung erzielbare Steigerung der Verfestigung verstärken.
Insgesamt ist es also durch das Zusammenwirken der drei Legierungsbestandteile möglich, eine höhere Verfestigung bei der Wärmebehandlung zu erreichen als dies bei dem Zusammenwirken von Chrom und Zirkonium allein der Fall ist.
Aus den erfindungsgemäßen Legierungen lassen sich Drähte bis herab zu 20 μΐη im Durchmesser herstellen und auch bei Erwärmungen über längere Zeit auf 250 C ist keine merkliche Entfestigung oder Änderung der elektrischen Eigenschaften zu beobachten.
Bei geringeren Gehalten an Bor, Yttrium, Indium, Cer oder Hafnium als 0,01 % ist keine wesentliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der elektrischen Leitfähigkeit zu beobachten. Bei Zusatz von Indium und Hafnium in einer Menge von mehr als 0,6 Gewichtsprozent tritt ein merklicher Abfall der elektrischen Leitfähigkeit auf. Werden in die Legierung Zirkonium oder Chrom in Mengen unter 0,01 % eingeführt, ist die erforderliche Festigkeitssteigerung nach der Ausscheidungshärtung eines der Verformung unterzogenen Werkstücks nicht zu erzielen, während das Legieren mit Chrom in Mengen über 0,8 % und von Zirkonium in Mengen über 0,6% zu einem beträchtlichen Abfall der elektrischen Leitfähigkeit führt, was der Verwendung dieser Legierung für Stromleiter entgegensteht.
Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Legierungen kann jeweils auf chemischem Wege oder mittels Spektralanalyse überwacht werden.
Aus den erfindungsgemäßen Legierungen können Erzeugnisse mit guter Plastizität erhalten werden. Dies ermöglicht z. B. das Ziehen von Draht bis zu einem Ziehgrad von 10000, wobei die relative Brucheinschnürung beim Zugversuch 75% nicht überschreitet.
Versuche mit aus erfindungsgemäßen Legierungen hergestellten Drähten mit einem Durchmesser von 0,8 mm haben gezeigt, daß diese ihre guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften auch bei erhöhten Temperaturen beibehalten.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Als Vergleichslegierung wurde folgende Urlegierung gewählt: 0,3% Zr und 0,34% Cr, Rest Kupfer. Die Legierung, welche nach folgender Technologie, und zwar: Abschrecken in Wasser von 950 C, Kaltverformen, Anlassen bei 450 C während einer Stunde hergestellt ist, weist folgende Eigenschaften auf:
Zugfestigkeit 49 kp/mm2
Dehnung 5 %
elektrische Leitfähigkeit,
bezogen auf Kupfer 83 %
Beispiel 2
Eine Legierung nach Beispiel 1 mit einem Borzusatz in der Menge von 0,01 % des Gesamtgewichtes nach der im Beispiel 1 beschriebenen Behandlung weist folgende Eigenschaften auf:
Zugfestigkeit 50,2 kp/mm2
Dehnung 8%
elektrische Leitfähigkeit,
bezogen auf Kupfer 91 %
Beispiel 3
Legierung nach Beispiel 1 mit einem Yttriumzusatz in der Menge von 0,6% des Gesamtgewichts. Nach Abschrecken, Kaltverformen und Anlassen weist die Legierung folgende Eigenschafter auf:
3 4
Zugfestigkeit 53 kp/mm2 schrecken, Kaltverformen und Anlassen weist die
Dehnung 3% Legierung folgende Eigenschaften auf:
elektrische Leitfähigkeit,
bezogen auf Kupfer 86% Zugfestigkeit 51 kp/mm2
5 Dehnung 5%
Beispiel 4 elektrische Leitfähigkeit,
bezogen auf Kupfer 84%
Legierung, welche 0,8% Chrom, 0,01 % Zirkonium,
0,2% Indium, Rest Kupfer enthält.
Nach Abschrecken, Kaltverformen und Anlassen 10 Beispiel 6 weist die Legierung folgende Eigenschaften auf:
Zuefestiekeit <S2 kn/mm^ Legierung nach Beispiel 1 mit einem Hafniumzusatz
Dehnung J./' in der Menge von 0,1 % des Gesamtgewichts. Nach
elektrische Leitfähigkeit, ° Abschrecken Kaltverformen und Anlassen weist die
bezogen auf Kupfer 87% 15 Legierung folgende Eigenschaften auf:
. , Zugfestigkeit 53 kp/mm2
Beispiel 5 Dehnung 3%
Legierung nach Beispiel 1 mit einem Cerzusatz in elektrische Leitfähigkeit,
der Menge von 0,05% des Gesamtgewichts. Nach Ab- ao bezogen auf Kupfer 85%.

Claims (1)

  1. Patentan pruch:
    Aushärtbare Kupferlegierung, bestehend aus 0,01 bis 0,8 % Chrom.
    0,01 bis 0,6% Zirkonium, 0,01 bis 0,6% Bor, Yttrium, Indium, Cer oder
    Hafnium und Rest Kupfer.
DE19722243731 1972-09-06 1972-09-06 Aushärtbare Kupferlegierung Withdrawn DE2243731B2 (de)

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