DE3120978C2

DE3120978C2 - Ausscheidungshärtbare Kupferlegierung und Verwendung derartiger Legierungen für Stranggießkokillen

Info

Publication number: DE3120978C2
Application number: DE3120978A
Authority: DE
Inventors: Kunio Kurobe Hata; Yutaka Toyama Hirao; Masao Hosoda; Ryoichi Toyama Ishigane
Original assignee: CHUETSU METAL WORKS Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: CHUETSU METAL WORKS Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1980-05-26
Filing date: 1981-05-26
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2001-05-27
Also published as: US4377424A; DE3120978A1

Abstract

Eine ausscheidungsabhärtbare Legierung mit Eignung zur Herstellung von Kokillen für das Stranggießen von Stahl und anderen Metallen, enthaltend 0,2 bis 2,0 Gew.-% Nickel, 0,05 bis 0,5 Gew.-% Beryllium, 0,01 bis 1,0 Gew.-% Niob, Rest im wesentlichen Kupfer. Die Legierung wird einer Wärmebehandlung unterworfen, die ein Lösungsglühen und eine Alte rungsbehandlung umfaßt, so daß sie eine gesteigerte Festigkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen besitzt. In der Legierung kann der 0,01 bis 1,0 Gew.-% betragende Niobgehalt ersetzt sein durch 0,03 bis 0,6 Gew.-% Zirkonium, 0,03 bis 0,6 Gew.-% Zirkonium plus 0,01 bis 0,1 Gew.-% Magnesium, oder durch 0,03 bis 0,6 Gew.-% Zirkonium plus 0,01 bis 0,2 Gew.-% Titan.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Kupferlegierung, die sich besonders für Stranggießkokillen eignet. Ferner gibt die Erfindung bekannte Legierungszusammensetzungen an, die eine besondere Eignung zur Verwendung als Stranggießkokillen-Verfahren aufweisen.

Da Kupfer eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit aufweist, werden seit langem Kupferlegierung^ als Werkstoff für Stranggießkokillen verwendet.

Außer einer hohen Wärmeleitfähigkeit werden jedoch auch eine hohe Festigkeit gegen thermisch bedingte Deformation, z. B. beim Eingießen des flüssigen Stahls in die Kokille, sowie eine hohe Härte vom Stranggleßkokillenwerkstoff gefordert, um deren Verschleißfestigkeit zu steigern. Mithin v>lrd von einem geeigneten Werk- . stoff für Stran^ießkokillen außer einer hohen Wärmeleitfähigkeit noch gefordert, daß er hart genug ist, um dem Abrieb auf der Inneren Kof"IIenoberselte zu widerstehen und so fest sein, daß thermisch bedingte Deformationen der Kokille praktisch auswirkungslos bleiben.

psh auswirkungslos bleiben.

Die bekannten Kokillen sind d^n Anforderungen des modernen Hochgeschwlndigkeits-Stranggießens nicht mehr gewachsen.

Aus der US-PS 21 37 28! ist eine aushärtbarc Kupferlegierung aus 0,05 bis 5% Zirkonium, 0,1 bis 5* Nickel 0,05 bis 3% Beryllium, Rest Kupfer bekannt. Diese bekannte Kupferlegierung verfügt über eine große Härte und eine gute elektrische Leitfähigkeit, wobei diese Eigenschaften bis zu Temperaturen um 450° C nicht beeinträchtigt werden.

Aus der GB-PS 9 54 796 Ist eine aushärtbare Kupferlegierung mit verbesserten mechanischen Eigenschaften u. a. besserer Dehnung bekannt, die aus 0,3 bis 0,7% Beryllium, 0,02 bis 0,1% Zirkonium und/oder Titan bis zu 3% Nickel sowie Kupfer als Rest besteht.

Die bekannten Cu-Nl-Be-Leglerungen sind ausscheidungshärtbare Werkstoffe mit hoher Festigkeit bei erhöhten Temperaturen und guter Wärmeleituni!. Bei Legierungen dieses Typs wird durch gesteigerte Berylllumzusätze die Festigkeit gesteigert, aber die Wärmeleitfähigkeit herabgesetzt. Demgegenüber führt eine Verminderung des Berylllumanteils auf weniger als 0,6% zum Verlust der Fähigkeit zur Ausscheidungshärtung Deshalb wird bei Legierungen dieses Typs Nickel zugesetzt, um die Löslichkeit des Berylliums Im Kupfer herabzusetzen so daß trotz eines Berylllumgehaltes von weniger als 0,6% die angestrebte Ausscheldungshärtung erhalten wird

Diese Cu-Ni-Be-Leglerungen zeigen jedoch einen Verlust an Festigkeit und Dehnung bei Verwendung Im so Temperaturbereich von 350 bis 400" C.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue ausscheidungshärtbare Kupferlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Festigkeit sowie hoher Dehnung bei erhöhten Temperaturen zu schaffen die sich als Werkstoff zur Herstellung von Stranggießkokillen eignet. Ferner verfolgt die Erfindung das Ziel, Kupferleglerungen mit einer besonderen Eignung zur Verwendung als Stranggießkokillen anzugeben.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der zu schaffenden neuen aushärtbaren Kupferlegierung dadurch gelöst daß einer Kupferlegierung mit 0,2 bis 2% Nickel und 0,05 bis 0,5% Beryllium noch 0,01 bis 1,0% Niob hinzugesetzt wird (alle Angaben In Gewichtsprozent).

Zur Verwendung für Stranggießkokillen als besonders geeignet haben sich bekannte Kupferlegierungen herausgestellt, die 0,2 bis 2,0% Nickel, 0,05 bis 0,5% Beryllium sowie 0,03 bis 0,6% Zirkonium enthalten «! Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Legierung bzw, der erflndungsgemäßen Werkstoff wendung sind In den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird Im folgenden anhand von Ausführungsbelsplelen sowie unter Bezug auf die Zeichnung nilhcr beschrieben. In dieser zeigt

Flg. I bis 4 graphische Schaubilder, In welchen die Härte bei erhöhten Temperaturen, die Zugfestigkeit bei ιό erhöhten Temperaturen sowie die 0,2%-Dehngrenze bei erhöhten Temperaluren und das Weichglühen von drei erflndungsgemäßen Kupferlegierungen und von drei Vergleichswerkstoffen dargestellt sind,

Fig. 5 bis 7 graphische Schaubilder der Zugfestigkeit, der Streckgrenze und der Dehnung, jeweils bei erhöhten Temperaturen, von bekannten Werkstoffen.

Fig. 8 bis 10 graphische Schaubilder, weiche die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung, jeweils bei erhöhten Temperaturen einer Anzahl bekannter Werkstoffe darstellen, und

Flg. 11 bis 13 graphische Schaubilder, welche die Zugfestigkeit, die Streckgrenze sowie die Dehnung, jeweils bei erhöhten Temperaturen, einer Anzahl von bekannten Werkstoffen darstellen.

Bei den in den Tafeln 1 und 2 sowie in den Fig. 1 bis 4 angegebenen Legierungen nach der Erfindung handelt es sich um nlobhaltige Kupferlegierungen innerhalb der folgenden Zusammensetzungsbereiche: 0,2 bis 2% Nickel, 0,05 bis 0,5» Beryllium, 0,01 bis 1,0« Niob, Rest Kupfer (alle Angaben in Gewichtsprozent).

In den nachfolgenden Tafeln 1 und 2 sowie in den F i g. 1 bis 4 sind den erfindungsgemäßen Legierungen (siehe oben^ jeweils bekannte: Vergleichswerkstoffe gegenüber gestellt und zwar eine sog. Corson-Legierung, eine Chrom-Kupfer-Legierung sowie ein Phosphor-desoxidiertes Kupfer.

TaIeI 1 Mechanische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit bei Raumtemperatur (RT)

Zug-Eigenschaften Zug- 0,2%

festigkeit Dehngrenze

(N W) (N /mm²)

Zähkupfer 284 265

Phosphordesoxidiertes Kupfer 314 294

Chromkupfer 373 274

C-Leglerung 578 480

(Corson-Leg.)

Legierung Nr. 1 392 284

nach der Erfindung

Legierung Nr. 2 618 392

nach der Erfindung

Legierung Nr. 3 765 578

nach der Erfindung

Dehnung	Härte	Elektrische	Bemerkungen
(SS)	H₈	Leitfähigkeit
	(10/3000)	(IACS %)
16	85	¹⁰⁰„	Schmiede
			zustand
23	89	95	Schmiede
			zustand
29	110	88	geschmiedet
			und wärme
			behandelt*)
18	185	40	geschmiedet
			und wärme
			behandelt*)
31	115	80	geschmiedet
			und wärme
			behandelt·)
23	165	65	geschmiedet
			und wärme
			behandelt·)
10	188	45	geschmiedet
			und wäime-
			behandelt»)

*) lösungsgegluht und ausgelagert

Tafel 2 Chemische Zusammensetzung

Cu

Nl

Cr

Nb

Mn

Be

99,95	-
99,93	-
Rest	-
Rest	2,3
Rest	0,22
Rest	1,03
Rest	1,98

-	Tr	-	-
-	0,01	-	-
_	_	0,12	_
0,01	-	-	0,06
0,12	-	-	0,19
U,94	_	_	0,48

Zähkupfer

Phosphordesoxidiertes Kupfer

Chromkupfer Rest - - 0,8

C-Leglerung *) Rest 2,3 0,46

Legierung Nr. 1 nach der Erfindung

Legierung Nr. 2 nach der Erfindung

Legierung Nr. 3 nach der Erfindung Rest 1,98 - - U,94 - - 0,48

*) Corson-Legierung

Diese Tafeln zeigen deutlich die Eigenschaften der vorstehend erörterten herkömmlichen Legierungen. Insbesondere zeigen die Tafeln deutlich, daß Zähkupfer und Phosphordesoxidiertes Kupfer den übrigen Legierungen einschließlich den erfindungsgemäßen Legierungen, deutlich hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, wie der Zugfestigkeit und Härte, unterlegen sind, obgleich diese Werkstoffe ein hohes Wärmeabführvermögen (elektrische Leitfähigkeit) besitzen, so daß diese Werkstoffe durch Deformationen und Rißbildungen geschädigt würden, wenn sie zur Hersteälung von Kokillen für das Stranggießen von 5*>ahl verwendet würden, welches heute unter Hocheeschwlndlgkeltsbedlngungen, bei hoher Werkstoffbeanspruchung erfolgt. Durch Zusatz von Chrom, Nickel, Silicium und Magnesium konnten bei Chrom-Kupfer und der C-Leglerung die mechanischen Klgcnschaften In gewissem Ausmaß auf Kosten Ihrer Wärmeleitfähigkeit verbessert werden. Die vorstehend diskutierten Nachteile sind jedoch bei diesen Legierungen nicht vollständig überwunden, so daß sich diese

Legierungen noch immer dem Problem ihrer Dauerbelastbarkelt oder Lebensdauer gegenüber sehen.

Die nachfolgende Tafel 3 bewertet die Durabilität der vorstehend genannten verschiedenen Werkstoffe, welche bestimmt Ist durch Berechnung der thermischen Spannungen, die in den Kokillen auf der Grundlage der Wärmeübergangsrate (elektrische Leitfähigkeit) eines jeden Materials berechnet wurde, wobei die erhaltenen Ergebnisse mit der im Betrieb ermittelten Festigkeit der Kokillenwerkstoffe verglichen wurde.

Tafel 3

Kokillenwerkstoff	Wärme- nber- gangs- rate *<%)*	Koklllen- lemperalur Im Betrieb *CC)*	Therm. Be anspruchung der Kokille fN /mm²)	Zugfestig keit des Kokillen werkstones (N /mm¹)	Streckengrenze des Kokillen- werkstoffs Im Betrieb (N /mm¹)	Harte des Koklllen- werkstoffs Im Betrieb (Hv)	Durability
Phosphor- desoxldiertes Kupfer	95	260	206	206	176	55	Δ Dehnung
Chrom-Kupfer	85	280	215	274	245	110	ο Durabel
C-Legierune		400	392	353	in	ixn	ν nintfU - " IMMUUUUUg
Legierung Nr. 1 nach der Erfindung	80	270	225	294	265	112	⁰ Durabel
Legierung Nr. 2 nach der Erfindung	65	305	265	451	373	160	⁰ Durabel
Legierung Nr. 3 nach der Erfindung	45	380	363	569	549	185	⁰ Durabel

Aus Tafel 3 ist ersichtlich, daß phosphor-desoxldlertes Kupier Ncht Imstande Ist, den thermisch bedingten Beanspruchungen im Betrieb zu widerstehen und dazu neigt, bei Diesen Temperaturen gedehnt zu werden, so daß dieser Werkstoff als Folge der spannungsbedingten Dehnung relativ leicht und rasch Verformungen erfährt.

Chrom-Kupfer kann der Beanspruchung in gewissem Ausmaß widerstehen, aber 1st hinsichtlich der thermischen Beanspruchung an der Grenze seiner Belastbarkeit, wohingegen die C-Leglerung bei erhöhten Temperaturen trotz ihrer ziemlich niedrigen Wärmeübergangsrate nicht ausreichend fest Ist und eine ziemlich geringe Dehnung aufweist, so daß das Problem der Rlßblldung besteht. Außerdem läßt sich erkennen, daß die erfindungsgemäßen Legierungen Nr. 1,2 und 3 für die Zugfestigkeit, die Streckgrenze und die Härte Werte aufwel-

X sen, welche sie als geeignet zum Herstellen von Kokillen erscheinen lassen, welche den schweren Betriebsbedingungen gewachsen sind, wie aus den in der Tafel zusammengestellten Daten ersichtlich.

Die srfip.dungsgemäßc Kupfer-Legiefüng turn Herstellen von Kokliien für das Stranggießen von Stahl Ist zu dem Zweck entwickelt worden, eine Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Festigkeit zu erzielen. Von den der Basislegierung zugefügten Elementen zum Erreichen dieses Ziels wird Nickel zugesetzt, um eine Verminderung des Ausscheldungshärtungsvermögens zu kompensieren, welches durch eine Verminderung des Berylliumgehaltes hervorgerufen Ist, um die Lösllchkeitsgrenze des Berylliums herabzusetzen. Beträgt die zugesetzte Nickelmenge weniger als 0.2%, so lassen sich durch einen solchen Zusatz keine befriedigenden Ergebnisse erzielen. Beläuft sich die zugesetzte Nickelmenge auf mehr als 2,0%, so sind die erzielten Ergebnisse trotz der gesteigerten Menge nicht entsprechend hoch und wird die Wärmeleitfähigkeit nachteilig durch eine solche Zugabe beeinträchtigt. Beryllium ist ein wichtiges Element zum Steigern der Festigkeit der Legierung durch Ausscheidungshärtung, aber Berylliumzusätze haben keinen nennenswerten Effekt hinsichtlich der Festigkeitssteigerung, wenn die zugesetzte Menge weniger als 0,05% beträgt, wobei der Berylllumzusatz die Wärmeleitfähigkeit nachteilig beeinflußt, wenn die zugesetzten Mengen mehr als 0,5% betragen. Höhere Zusätze dieses Elementes als erforderlich sind wegen der hohen Kosten für dieses Element unwirtschaftlich. Niob wird aus Gründen der Kornfeinung sowie wegen gesteigerter Festigkeit bei erhöhten Temperaturen zugesetzt. Beläuft si..:

der Gehalt jedocii auf weniger als 0,01%, so lassen sich keine vorteilhaften Ergebnisse erzielen. Beläuft sich der Gehalt auf mehr als !,0%. so ist der erzielte Effekt gering und wird die Oxidation des geschmolzenen Stahls verstärkt, was die Gießbarkeit des geschmolzenen Stahls vermindert.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Verwendung von an sich bekannten Cu-Legierungen anhand von Vergleichswerkstoffen erläutert.

Legierungen (in Gewichtsprozent) aus 0.2 bis 2,0% Nickel, 0,05 bis 0,5% Beryllium, 0,03 bis 0,6% Zirkonium, Rest Kupfer werden durch Warmschmieden und Walzen verformt und sodann einer Wärmebehandlung, die aus einem Lösungsglühen und einer Auslagerung besteht, unterworfen, um eine Legierung mit hoher Festigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit sowie hoher Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen zu schaffen.

Beispiel

Tafel 4 enthält die chemischen Zusammensetzungen und die elektrischen Leitfähigkelten der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung in Gegenüberstellung zu den entsprechenden Werten des Chrom-Kupferf.5 Werkstoffes sowie einer Cü-Ni-Be-Legierung nach dem Stand der Technik. Die Flg. 5 bis 7 zeigen die Ergebnisse von Materialprüfungen, die an i-egierungen mit den vorstehend genannten Zusammensetzungen bei erhöhten Temperaturen hinsichtlich Zugfestigkeit (Fig. 5), Streckgrenze (Fig. 6) und Dehnung bei erhöhten Temperaturen (Fig. T) durchgeführt wurden.

Ta IcI 4

Cu

Nl

Cr

Chr^nikupfer	Rest	-
Cu-Nl-Be-Leglerung	Rest	1,2
Erfindungsgemäß zu verwendete Legierung	Rest	1,1

0,82

Hc	Zr	l-.lcklrlsclii· l.eHlilhlgkdl IACS CV)	l'r/cutuiiigs- v ο rhi Ii rc n
-	-	85	geschmiedet und wärmebehandelt
0,21	-	65	geschmiedet und wärmebehandelt
0,19	0,20	66	geschmiedet und wärmebehandelt

Aus Tafel 4 wie auch aus den Flg. 5 bis 7 Ist deutlich zu sehen, daß die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung eine höhere Festigkeit und eine höhere Zähigkeit bei hinreichender Dehnung bei Temperaturen von mehr als 700° C aufweist als der Chrom-Kupfer-Werkstoff und die Cu-Nl-Be-Leglerung.

Von den Legierungskomponenten der erflndunesEemäß zu verwendenden Legierung besitzen Nicke! und Beryllium jeweils obere und untere Gehaltsgrenzen, welche mit den entsprechenden Grenzen bei den erfindungsgemäß zusammengesetzten Legierungen übereinstimmen.

Der Ersatz von Nb durch Zirkonium hat den Effekt einer gesteigerten Kornfeinung der rekrlstalllslerten Körner und einer gesteigerten Festigkeit und Dehnung bei erhöhten Temperaturen. Beläuft sich der Zlrkonlumgehalt auf weniger als 0,03%, so hat er nur geringen Einfluß und liegt der Zirkoniumgehalt oberhalb von 0,6%, so sind die erzielten Ergebnisse nur gering trotz der großen zugesetzten Menge und wird die Oxidation des geschmolzenen Stahls gesteigert, was das Schmieden der Legierung erschwert.

Cu-Leglerungen mit 0,01 bis 0,1% Magnesium

Diese Legierungen bestehen (In Gewichtsprozent) aus 0,2 bis 2,0% Nickel, 0,05 bis 0,5% Beryllium, 0,03 bis 0,6'>" Zirkonium, 0,01 bis 0,1% Magnesium, Rest Im wesentlichen Kupfer. Die Legierung dieser Zusammensetzung wird einer Wärmebehandlung unterworfen, welche ein Lösungsglühen und eine Auslagerung umfaßt, um der Legierung hohe Festigkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen zu erteilen. Insbesondere sind Nickel und Beryllium dem Kupfer zugesetzt, um eine ausscheidungshärtbare Legierung zu schaffen, die eine hohe Festigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit bei erhöhten Temperaturen aufweist. Der weitere Zusatz an Zirkonium und Magnesium steigert die Festigkeit der Legierung und verbessert ihre Dehnung bei erhöhten Temperaturen.

Beispiel

Tafel 5 zeigt die chemischen Zusammensetzungen und elektrischen Leitfähigkelten der magneslumhaltlgen Legierung im Vergleich zu den entsprechenden Angaben für den Chrom-Kupfer-Werkstoff und eine herkömmliche Ni-Be-Legierung. Die Fig. 8 bis 10 zeigen die Ergebnisse von Werkstoffprüfungen, die an den Legierungen der vorstehend genannten Zusammensetzungen bei erhöhten Temperaturen durchgeführt wurden hinsichtlich Zugfestigkeit (Fig. 8), Streckgrenze (Fig. 9) und Dehnung bei erhöhter Temperatur (Fig. 10).

Tafel 5

Cu

Cr

Ni

Zr

Mg

Elektrische Leitfähigkeit IACS (%)

Chromkupfer Rest

Nl-Be-Kupfer Rest

Erfindungsgemäß Rest zu verwendende Legierung

0,81

1,2 1,0

0,20

0,03

84
62
66

Bemerkung:

Alle Proben wurden einer Wärmebehandlung unterworfen, welche ein Lösungsglühen und eine Auslagerung Im Anschluß an

das Warmschmieden umschloß.

Aus Tafel 5 wie auch aus den F i g. 8 bis 10 geht deutlich hervor, daß die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung eine hohe Festigkeit und eine hohe Zugfestigkeit besitzt, weil sie fester ist als der herkömmlich zum Herstellen von Kokillen für das Stranggießen von Stahl verwendete Chrom-Kupfer-Werkstoff, wobei der erfindungsgemäß zu verwendende Werkstoff außerdem bei Temperaturen von 300 bis 350° C eine höhere Zähigkeit aufweist, d. h. bei den Betriebstemperaturen, denen derartige Kokillen ausgesetzt sind. Es 1st außerdem ersichtlich, daß die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung höhere Festigkeits- und Zähigkeitswerte besitzt als

der Nl-Be-Kupferwerkstoff, welcher zu einer Vergleichslegierung desselben Systems zählt.

Magnesium Ist zugesetzt, um das Dehnungsverhalten der Legierung bei höheren Temperaturen zu verbessern. Betragen die Magnesiumgehalte weniger als 0,01%, so Ist der erzielte Effekt gering, und wenn die Magnesiumgehalte mehr als 0,1% betragen, so wird die Wärmeleitfähigkeit nachteilig beeinflußt, was die Legierung ungeeignet zum Ausbilden von Kokillen macht.

Cu-Leglerungen mit 0,01 bis 0,2% Titan

Die Legierungen enthalten Titan anstelle von Magnesium und bestehen (In Gewichtsprozent) aus 0,2 bis 2,0*. Nickel, 0,05 bis 0,5 Beryllium, 0,03 bis 0,6% Zirkonium, 0,01 bis 0,2% Titan, Rest Im wesentlichen Kupfer, κι Diese Legierungen werden einer Wärmebehandlung unterworfen, welche ein Lösungsglühen und ein Auslagern umfaßt, um der Legierung hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen zu erteilen.

Insbesondere sind Nickel und Beryllium dem Kupfer zugesetzt, um eine ausscheidungshärtbare Legierung zu schaffen, die sich bei erhöhten Temperaturen durch hohe Festigkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Durch weiteren Zusatz von Zirkonium und Titan wird das Dehnungsverhalten bei erhöhter Temperatur verbessert, ohne daß die Festigkeit vermindert wird.

Beispiel

Die Tafel 6 zeigt die chemischen Zusammensetzungen und die elektrische Leitfähigkeit der tltanhaltlgen Legierung in Gegenüberstellung mit den entsprechenden Angaben des Chrom-Kupfer-Werkstoffes und der Nl-Be-Kupferleglerung nach dem Stand der Technik. Die Flg. 11 bis 13 zeigen die Ergebnisse von Werkstoffprüfungen, denen die Legierungen mit den vorstehenden Zusammensetzungen bei erhöhten Temperaturen unterworfen wurden, Im Hinblick auf Zugfestigkeit (Flg. 11), Streckgrenze (Flg. 12) und Dehnung bei erhöhten Temperaturen (Flg. 13).

Tafel 6

Cu Cr NI Be Zr Tl Elektrische

Leitfähigkeit IACS (%)

0,81 84

1,2 0,20 84 ^3S

1,0 0,20 0,20 0,05 60

Bemerkung:

das Warmschmieden umschloß.

Aus Tafel 6 wie auch aus den Flg. 11 bis 13 geht deutlich hervor, daß die erfindungsgemäß zu verwendende tltanhaltlge Legierung eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit besitzt, weil sie eine höhere Festigkeit besitzt als der herkömmlich zur Herstellung von Kokillen für das Stranggießen von Stahl benutzte Chrom-Kupfer-Werkstoff. Ferner besitzt die tltanhaltlge Legierung eine höhere Zähigkeit Im Temperaturbereich von 300 bis 350" C, d. h. In dem Temperaturbereich, In dem sich die Kokille im Betrieb befindet. Es wird auch deutlich, daß die tltanhaltlge Legierung eine höhere Festigkeit und eine höhere Zähigkeit aufweist als der Nl-Be- so Kupfer-Verglelchswerkstoff, bei dem es sich um eine Legierung aus dem gleichen System handelt.

Titan Ist zugesetzt, um die Dehnung bei erhöhten Temperaturen zu erhöhen. Beträgt der Titangehalt weniger als 0,01%, so hat er nur geringen Einfluß, und wenn der Titangehalt mehr als 0,2% beträgt, so vermindert dieser Zusatz merklich die Wärmeleitfähigkeit der Legierung und macht diese somit ungeeignet zum Ausbilden von Kokillen.

Chromkupfer	Rest
Nl-Be-Kupfer	Rest
Erflridungsgemäß	Rest
zu verwendende
Legierung

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ausscheidungshärtbare Legierung mit hoher Festigkeit, hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Wärmebeständigkeit für Stranggießkokillen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,2 bis 2,0% Nickel, 0,05 bis

0,5% Beryllium, 0,01 bis 1,0% Niob, Rest Kupfer besteht.

2. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt von 0,2 bis weniger als 1,0%.

3. Verwendung einer ausscheidungshärtbaren Kupferlegierung, bestehend aus 0,2 bis 2,0% Nickel, 0,05 bis, 0,5% Beryllium, 0,03 bis 0,6% Zirkonium, Rest Kupfer, die nach dem Lösungsglühen und Auslagern hohe Festigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen aufweist, für

■ο Stranggießkokillen.

4. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 3, die zusätzlich 0,01 bis 0,1% Magnesium enthält, für den Zweck nach Anspruch 3.

5. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 3, die zusätzlich 0,01 bis 0,2% Titan enthält, für den Zweck nach Anspruch 3.

6. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, deren Zirkoniumgehalt 0,03 bis weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 3.

7. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 6, deren Nickeigehalt 0,2 bis weniger als 1,0% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 3.