DE3522118C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Kupfer-Beryllium-Legierung der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Gattung und auf Verwendungen der Legierung.
Solche Kupferknetlegierungen, insbesondere Legierungen mit
einer geringen Menge an Beryllium und gegebenenfalls Cobalt
sind bereits bekannt (US-PS 41 79 314) und werden z. B. zu Ge
brauchsgegenständen verarbeitet, die gute Eigenschaftskombination
der Spannungsrelaxation, Verformbarkeit, Leitfähigkeit und
mechanischer Festigkeit aufweisen.
Solche Verfahren zur Herstellung von Knetprodukten (d. h., Band-,
Platten-, Draht-, Stab-, Stangen-, Rohmaterial etc.) von Kupfer-
Beryllium-Legierungen richten sich im allgemeinen auf die Legierungen
mit dem besten Betriebsverhalten, die Beryllium und
größere Gehalte eines dritten Elements enthalten und etwa der
Zusammensetzung der von der Copper Development Association genormten technischen Legierungen C17500, C17510
und C17200 entsprechen. Diese Verfahren umfassen im allgemeinen
die Bereitstellung einer Legierungsschmelze, das Gießen eines
Barrens, das Umformen des Barrens zum Knetprodukt durch Warm- und/
oder Kaltverformen, gegebenenfalls mit Lösungsglühen des Knet
zwischenprodukts durch Erwärmen auf eine Temperatur, die ausreicht,
um eine Rekristallisation der Legierung und eine feste Lösung
der Berylliums in der Kupfermatrix zu bewirken, sowie Abschrecken
der Legierung, um das Beryllium in übersättigter Festlösung
zu halten, gegebenenfalls Kaltverformen des lösungsgeglühten
Knetproduktes, um einen vorbestimmten Betrag zur Steigerung der
späteren Festigkeit nach Auslagerung zu erhalten, und anschließendes Auslagern
des gegebenenfalls kaltverformten Knetproduktes bei Temperaturen
unterhalb der Lösungsglühtemperatur, um erwünschte Kombinationen
von Festigkeit und Bildsamkeit zu erzielen. Dieser Stand der
Technik ist in den US-PS 18 93 984, 19 59 154, 19 74 839,
19 75 113, 20 27 750, 25 27 983, 31 96 006, 31 38 493, 32 40 635,
41 79 314 und 44 25 168 angegeben. Dabei ist es bekannt,
daß optimale Lösungsglüh- und Auslagerungstemperaturbereiche
von der Legierungszusammensetzung abhängen und die Auslagerung
entweder vor oder nach der Fabrikation des lösungsgeglühten
und gegebenenfalls kaltverformten Knetproduktes zu einem Fertigprodukt
(z. B. einer elektrisch leitfähigen Feder, einer Druckschweiß
elektrode oder dgl.) mittels bekannter Metallumformverfahren
erfolgen kann.
Bekannte Legierungen auf Kupferbasis wie die genormten Phosphorbronzen
C51000 mit 94,8% Kupfer, 5% Schwefel, 0,2% Phosphor und C52100 mit 92% Kupfer, 8% Schwefel, die nicht auslagerungsfähig sind und die
ihre Festigkeit ausschließlich durch Kaltverformung erhalten,
werden häufig auf eine Querschnittsabnahme von erheblich mehr
als 50% kaltverformt, um technisch verwertbare Festigkeitswerte
zu erzielen. Im Fall von bekannten Kupfer-Beryllium-Legierungen
beschränkt sich die zwischen dem Lösungsglühen und der Auslagerung
durchgeführte Endkaltverformung - im Gegensatz zu den der Kaltver
formung in der Teilefertigung dienenden Umformungsschritten -
dagegen auf eine Querschnittsabnahme von wesentlich weniger
als ca. 50%. So beschreiben die US-PS 31 38 493, 31 96 006,
41 79 314 und 44 25 168 Verfahren, bei denen vor der Auslagerung
eine Kaltverformung zwischen mindestens 3% und höchstens 42%
stattfindet. Eine Erklärung für diese Einschränkung bei der
Kaltverformung der bekannten technischen Kupfer-Beryllium-Le
gierung findet sich in der Veröffentlichung "Wrought Beryllium
Copper", 1982, von Brush Wellman Incorporated; dort wird gezeigt,
daß die Verformbarkeit im Walzzustand (und damit der kleinste
Biegeradius ohne Bruch beim Biegen um 90° oder 180° in einem
Umformvorgang) auf technisch unannehmbare Werte abnimmt, wenn
die Kaltverformung vor der Auslagerung auf eine Querschnittsab
nahme von mehr als ca. 40% gesteigert wird, und daß die Festigkeit
nach dem Kaltverformen und Auslagern einen relativen Höchstwert
bei einer Kaltreduktion von ca. 30-40% hat, jedoch bei
stärkerer Kaltverformung abnimmt, wenn die Legierungen bei
technisch empfohlenen Temperaturen ausgelagert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Verfahren
der eingangs genannten Gattung auf einfache Weise noch bessere
Eigenschaften der Legierung zu erzielen.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in Unteran
sprüchen sind weitere Ausbildungen auch in Form von Verwendungen
der Legierung beansprucht.
Mit Hilfe der Erfindung sind vor allem folgende Eigenschaften
verbesserbar: die Spannungsrelaxation, die Verformbarkeit,
die Leitfähigkeit und die Festigkeit.
Die Spannungsrelaxation bzw. der Entspannungswiderstand wird
bestimmt durch die in der Veröffentlichung "Stress Relaxation
of Beryllium Copper Strip in Bending" von Harkness und Lorenz,
30. Annual Relay Conference, Stillwater, Oklahoma, 27./28.
April 1982, angegebene Prüfung. Bei dieser Prüfung werden Flach
federproben mit einer Profilmeßlänge in einer Einspannvorrichtung
mit einem konstanten Anfangsspannungswert belastet und mit
der Einspannvorrichtung in gespanntem Zustand erhöhten Tem
peraturen wie 150°C über einen längeren Zeitraum ausgesetzt.
Periodisch wird eine Probe entnommen und vermessen, um die
bleibende Formänderung zu bestimmen, die der Werkstoff erfahren
hat. Hierzu wird der Prozentsatz des Restspannungswertes errechnet.
Die Verformbarkeit wird bestimmt durch Biegen einer Flachfeder
probe um einen Biegestempel, der eine Nase mit bekanntem ver
änderlichem Radius aufweist. Dabei wird ein Ausfall als der
Punkt angenommen, bei dem ein Riß des äußeren Fasergefüges
der Biegestelle eintritt. Eine Bewertung der Probe erfolgt
auf der Basis der Größe R/t, wobei R der Radius der Stempelnase
und t die Dicke des Bands ist. Die Bewertung kann zur Feststellung
benutzt werden, ob ein gegebener Werkstoff zu der für ein be
stimmtes Teil erwünschten Geometrie verformbar ist.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den Einfluß der Kaltverformung bei einer Quer
schnittsabnahme zwischen 0 und 72% auf die
mechanische Festigkeit und Bildsamkeit von Bandmaterial
aus einer Legierung mit 0,35% Beryllium,
0,25% Cobalt, Rest im wesentlichen Kupfer, die
bei 1000°C lösungsgeglüht wurde, und zwar einmal
im Walzzustand und einmal nach dem Kaltwalzen
plus Auslagerung für 3 h bei 400°C;
Fig. 2 die Festigkeit und Bildsamkeit in Längs- und
in Querrichtung des aus der Legierung nach Fig. 1
hergestellten Bandmaterials nach dem Lösungs
glühen bei 930°C, Kaltwalzen auf verschiedene
Querschnittsabnahmen zwischen 50% und 96% und
Auslagern für 5,5 h bei 400°C;
Fig. 3 den Einfluß verschiedener Auslagerungstemperaturen
zwischen 315 und 450°C bei einer unveränderten
Auslagerungsdauer von 3 h auf die Härte von Bandmaterial
aus verschiedenen Kupfer-Cobalt-Beryllium-
Legierungen innerhalb des bei der Erfindung an
gewendeten Zusammensetzungsbereichs nach dem
Lösungsglühen bei einer Vielzahl
von Temperaturen im Bereich von 870-1000°C
und einer Querschnittsabnahme von 72% durch
Kaltwalzen;
Fig. 4 den Einfluß der Auslagerungszeit bei einer un
veränderten Auslagerungstemperatur von 400°C auf
die Härte von Bandmaterial aus verschiedenen erfindungsgemäß herzustellenden
Legierungen
nach dem Lösungsglühen bei 900°C und einer Quer
schnittsabnahme von 90% durch Kaltwalzen;
Fig. 5 die Beziehungen zwischen Formbarkeit und mechanischer
Festigkeit in Längs- und Querorientierung
von Bandmaterial aus einer erfindungsgemäß herzustellenden Legierung
bestehend aus 0,3%
Beryllium, 0,25% Cobalt, Rest im wesentlichen
Kupfer, das bei 900°C lösungsgeglüht und auf
eine Querschnittsabnahme von 72% und von 90%
kaltgewalzt wurde, und zwar im Walzzustand und im
Zustand nach Kaltwalzen plus Auslagerung für die
Dauer von 5 h bei 400°C, verglichen mit einer
nichtausscheidungshärtbaren Legierung nach dem
Stand der Technik, z. B. der o. a. Phosphorbronze
C51000; und
Fig. 6 den Entspannungsverlauf bei 150°C und einer
Anfangsspannung von 75% der 0,2-Dehngrenze für
Bandmaterial aus erfindungsgemäß herzustellenden Legierungen
mit 0,3-0,5% Beryllium, 0,25% Cobalt, Rest im
wesentlichen Kupfer, lösungsgeglüht und kaltgewalzt
entsprechend der Erfindung und sowohl mit
als auch ohne Endauslagerung geprüft; zum Vergleich
wurden bekannte Legierungen auf Kupfer
basis, z. B. C17200 mit - außer Cu - 1,8-2% Be und 0,2-0,6% Co, Fe u. a. und C52100, vorgesehen.
Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Kupfer-
Beryllium-Legierungen mit 0,05% bis 0,5% Beryllium
und 0,05% bis 2% Cobalt durch Lösungsglühen der
Legierung im Temperaturbereich von 790°C bis 1000°C,
bevorzugt bei 870°C bis ca. 930°C, Kaltwalzen der
Legierung zur Querschnittsabnahme derselben um wenigstens
50%, bevorzugt um wenigstens 70% bis 95%, und bis zu 8stündigem Aus
lagern der kaltverformten Legierung im Temperaturbereich von
315°C bis 540°C, so daß in der ausgelagerten Legierung
eine gute Kombination von Spannungsrelaxation, Verformbarkeit,
Bildsamkeit, Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit
erhalten wird.
Die Erfindung gründet sich auf die Entdeckung, daß Beryllium-
Kupfer-Legierungen mit geringen, genau bestimmten Gehalten an
Beryllium und Cobalt äußerst nützliche Kombinationen von
Spannungsrelaxation, Formbarkeit und Bildsamkeit, Leitfähigkeit
und mechanischer Festigkeit liefern können, wenn sie
durch spezielles Lösungsglühen, starkes Kaltverformen und Auslagern
behandelt werden. Tatsächlich wurde gefunden, daß bei der
Auslagerung dieser Legierungen nach dem Kaltverformen um mehr
als ca. 50% Querschnittsabnahme sowohl die mechanische
Festigkeit, bestimmt durch die 0,2-Dehngrenze, als auch die Verformbarkeit,
bestimmt durch die Zugdehnung, mit zunehmender Kaltverformung
bis zu ca. 95% Querschnittsabnahme oder mehr
erheblich zunehmen im Vergleich mit ausgelagertem Material,
das um weniger als 50% kaltverformt ist.
Die Behandlung unterscheidet sich von der technischen Verarbeitung
von Kupfer-Beryllium-Legierungen im Ausmaß der Kaltverformung,
der die Legierungen vor dem Auslagern unterworfen werden.
Die Behandlung führt bei den Legierungen, die im Vergleich mit
üblichen technischen Kupfer-Beryllium-Knetlegierungen wenige
Legierungsbestandteile aufweisen, zu einer
vollständig unerwarteten Kombination von Eigenschaften. Ins
besondere weisen die Legierungen eine überlegene Kombination
von Entspannungswiderstand, Formbarkeit und Bildsamkeit sowie
Leitfähigkeit gegenüber bekannten Bronze- und Messinglegierungen,
z. B. den Phosphorbronzelegierungen, auf und haben
gleiche mechanische Festigkeit.
Die Legierungen können unter Einsatz konventioneller statischer,
halbkontinuierlicher oder kontinuierlicher Gießverfahren
zu Blöcken gegossen werden. Die Blöcke sind ohne weiteres
und ohne Schwierigkeiten etwa durch Warm- oder Kaltwalzen verformbar.
Zwischenglühschritte bei Temperaturen zwischen ca.
540°C und 955°C können angewandt werden. Wenn der Block auf
das erwünschte Zwischenmaß reduziert ist, von dem an eine
Kaltreduktion auf ein erwünschtes Endmaß mit einer vorbe
stimmten Kaltverformung erfolgen kann, wird ein Lösungsglüh
schritt angewandt. Das Lösungsglühen erfolgt bei Temperaturen
von 790°C oder 815°C bis 930°C oder 1000°C. Die
niedrigsten Temperaturen bewirken in manchen Legierungen keine
vollständige Rekristallisation, wogegen Zwischentemperaturen
zu einer feineren Korngröße und besseren Formbarkeit, jedoch
geringerer Festigkeit führen. Bei einigen Legierungen
innerhalb des angegebenen Bereichs kann es zu unerwünschtem
Kornwachstum kommen, das aus der Lösungsglühbehandlung bei
900°C oder höher resultiert, aber die Festigkeit wird unter
nur geringer Änderung der Leitfähigkeit verbessert. Das
lösungsgeglühte Material wird dann im wesentlichen auf Endmaß
kaltverformt, etwa durch Walzen, Ziehen oder ein anderes
Metallumformverfahren, um eine Querschnittsabnahme von wenigstens
50%, bevorzugt von wenigstens 70% bis 90%
oder mehr, zu erzielen. Das kaltverformte Material wird dann
bei 315°C bis ca. 540°C für die Dauer von bis zu
8 h ausgelagert.
Die Auslagerung dient sowohl der Ausscheidungshärtung wie auch
dem Spannungsarmglühen. Die Auslagerung hat den Effekt, die
Festigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Bildsamkeit und den
Entspannungswiderstand der Legierung erheblich zu steigern.
Die Formbarkeit wird ebenfalls merklich gesteigert. Bei Aus
lagerungstemperaturen von weniger als ca. 480°C werden Aus
lagerungszeiten von wenigstens ca. 1 h bis ca. 7 h angewandt,
während höhere Auslagerungstemperaturen eine Auslagerungsdauer
von ca. 1 h oder weniger erfordern. Geringere Berylliumgehalte
verlangen ebenfalls längere Auslagerungszeiten als höhere
Berylliumgehalte zur Erzielung erwünschter Eigenschaftswerte.
1. Es wurde eine Serie von Legierungen mit den in der Tabelle I
angegebenen Zusammensetzungen in Blockform hergestellt. Die
Blöcke wurden zu Band mit Zwischenmaß durch Warm- und Kalt
walzen, ggf. unter Zwischenglühen, umgeformt. Das bearbeitete
Band wurde dann bei 900°C oder 930°C für die Dauer von ca.
15 min oder weniger bei dieser Temperatur lösungsgeglüht,
gefolgt von schnellem Abschrecken auf Raumtemperatur. Das
lösungsgeglühte Band wurde dann auf eine Querschnittsabnahme
von 90% kaltgewalzt und während der angegebenen Zeiten bei
400°C ausgelagert. Die mechanischen Eigenschaften des Zug
versuchs, Härte und Leitfähigkeit wurden bestimmt und sind in
der Tabelle I angegeben, die auch die Ergebnisse der Formbar
keitsprüfung durch Biegen um 90° sowie der Entspannungsprüfung
bei einer Temperatur von 150°C und einer Anfangsspannung von
75% der 0,2-Dehngrenze angibt.
2. Die Tabelle II enthält die Ergebnisse, die mit Bandmaterial
aus bestimmten Legierungen der Tabelle I und zusätzlichen
Zusammensetzungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden,
wobei die letztgenannten Zusammensetzungen wie diejenigen von
Tabelle I behandelt wurden mit der Ausnahme, daß sie auf 72%
kaltgewalzt und bei 400°C ausgelagert wurden. Die Tabelle III
zeigt Ergebnisse von bestimmten dieser Legierungen, die vor
dem Auslagern bei 400°C auf 50% kaltgewalzt wurden.
3. Bei einem weiteren Beispiel, bei dem eine höhere Endauslagerungs
temperatur während einer kürzeren Auslagerungszeit als
die obengenannten Zeiten angewandt wurde, zeigte eine Legierung
mit 0,34% Beryllium und 0,25% Cobalt, Rest Kupfer, nach
dem Lösungsglühen bei 900°C, dem Kaltwalzen auf 90% Quer
schnittsabnahme und der Auslagerung für 1 min bei 540°C eine
Zugfestigkeit von 662 MPa, eine 0,2-Dehngrenze von
607 MPa, eine Dehnung von 11%, eine Rockwell-Härte
von B90, eine elektrische Leitfähigkeit von 43% IACS und eine
Längsformbarkeit R/t von Null.
4. In einem weiteren Beispiel zeigte eine Legierung mit 0,31%
Beryllium, 0,50% Cobalt, Rest Kupfer, nach dem Lösungsglühen
und Kaltverformen wie im vorhergehenden Beispiel und Auslagerung
bei 455°C für 20 min eine Zugfestigkeit von 745 MPa,
eine 0,2-Dehngrenze von 696 MPa, eine
Dehnung von 13%, eine Rockwell-Härte von B95, eine elektrische
Leitfähigkeit von 51% IACS sowie eine Längsformbarkeit
R/t von Null.
Die Rolle der Endauslagerung in bezug auf die Verbesserung der
Eigenschaften dieser lösungsgeglühten und stark kaltgewalzten
Legierungen ist aus Fig. 1 ersichtlich, wo eine nahezu 50%ige
Verbesserung der Festigkeit und eine zweifache Steigerung der
Bildsamkeit für Bandmaterial beobachtet wird, das aus 0,35%
Beryllium, 0,25% Cobalt, Rest im wesentlichen Kupfer, be
steht, auf eine Querschnittsabnahme von 72% kaltgewalzt und
bei 400°C ausgelagert wurde; diese Rolle ist ferner aus Fig. 6
ersichtlich, wo 90% kaltgewalztes und nichtausgelagertes
Bandmaterial aus 0,31% Beryllium, 0,25% Cobalt, Rest im
wesentlichen Kupfer, einen um das 2,5fache höheren Verlust der
Anfangsspannung von 75% der 0,2-Dehngrenze nach 1000 h bei
150°C als das gleiche Bandmaterial nach Auslagerung bei
400°C aufweist. Der Entspannungswiderstand der erfindungsgemäß geglühten,
kaltverformten und ausgelagerten Legierungen
nähert sich demjenigen der höherfesten ausscheidungsge
härteten Legierungen nach dem Stand der Technik, z. B. C17200,
wogegen sich die erfindungsgemäß herzustellenden Legierungen vor dem Aus
lagern ähnlich wie die nichtausscheidungshärtbaren kaltver
formten bekannten Legierungen, z. B. C51000 und C52100, ver
halten.
Eine Untersuchung dieser Beispiele zeigt, daß wenigstens ca.
0,15% bis ca. 0,2% Beryllium und ca. 0,1% Cobalt, Rest
Kupfer, erforderlich sind, um erwünschte Kombinationen einer
elektrischen Leitfähigkeit von mehr als ca. 40% IACS und
einer Festigkeit von mehr als ca. 480 MPa der
0,2-Dehngrenze zu erzielen, wenn gemäß der Erfindung vorge
gangen wird, und daß bei einem Berylliumgehalt von mehr als
ca. 0,5% und einem Cobaltgehalt von mehr als ca. 1,8% bis
ca. 2%, Rest Kupfer, keine merkliche Verbesserung der Festigkeit
über ca. 900 MPa hinaus erzielbar ist, wenn
gemäß der Erfindung vorgegangen wird. Andererseits kann für
Legierungen mit einem Berylliumgehalt von nur 0,05% und einem
Cobaltgehalt von nur 0,05%, Rest Kupfer, eine sehr hohe elektrische
Leitfähigkeit von mehr als ca. 60% IACS bei mäßigen
Streckgrenzen von wenigstens ca. 345 MPa erzielt
werden, wenn gemäß der Erfindung vorgegangen wird.
Knetlegierungsprodukte, die gemäß der Erfindung behandelt sind,
sind nützlich für stromführende Federn, mechanische Federn,
Membranen, Messerkontakte für Schalter, Kontakte, Verbinder,
Anschlußklemmen, Sicherungsklemmen, Balgen, Druckguß-Stempelenden,
Lagerhülsen, Formungs- und Bearbeitungswerkzeuge für
Kunststoffe, Bauteile für Öl-/Kohle-Bohreinrichtungen, Wider
standsschweißelektroden und deren Komponenten, Leiterplatten
etc.
Außer den Gebrauchsgegenständen, die aus Legierungsband-,
-platten-, -stangen-, -stab- und -rohrmaterial gefertigt sind,
das durch die Glüh-, Kaltverformungs- und Auslagerungsschritte
gemäß der Erfindung zu Fertigprodukten verarbeitet ist, gibt es
weitere Möglichkeiten für die Herstellung solcher Gegenstände
im Rahmen der Erfindung:
So ist die Herstellung von plattiertem,
walzplattiertem oder einlegeplattiertem Band oder Draht
möglich; dabei wird eine Lage eines ersten Knetmetallmate
rials, z. B. eine Legierung auf Kupfer-, Nickel-, Eisen-,
Chrom-, Cobalt-, Aluminium-, Silber-, Gold-, Platin- oder
Palladiumbasis oder irgendeine Kombination von zwei oder mehr
der vorgenannten Legierungen mit einem Substrat eines zweiten
metallischen Materials verbunden, das eine Kupfer-Beryllium-
Legierung innerhalb des o. a. Bereichs ist; die Lage
bzw. Lagen des ersten metallischen Materials bzw. der Materialien
werden mit der geeignet gereinigten Oberfläche des lö
sungsgeglühten zweiten metallischen Materials kontaktiert, die
aufeinandergelegten metallischen Materialien werden kaltgewalzt
(bzw. im Fall von Draht kaltgezogen) unter starker
Querschnittsabnahme innerhalb des Bereichs der Erfindung,
z. B. 50-70% oder auch 90% oder mehr, unter Erzielung einer
Kaltschweißverbindung, dann wird das resultierende Mehrlagenband
bzw. der Mehrlagendraht
ausgelagert bei 315-540°C für die Dauer von
bis zu ca. 8 h unter Erzielung einer erwünschten
Kombination der Eigenschaften Festigkeit, Bildsamkeit,
Formbarkeit, Leitfähigkeit und Entspannungswiderstand in dem
das Substrat bildenden Kupfer-Beryllium-Werkstoff.
Ferner können Gebrauchsgegenstände aus Legierungen nach der Erfindung
hergestellt werden, bei denen praktisch die Endform des
Gegenstandes durch starkes Kaltverformen, z. B. Kalthämmern,
Kalteinsenken, Kaltnachschlagen oder Kaltstauchen, des
lösungsgeglühten und gegebenenfalls teilweise kaltgewalzten
oder -gezogenen Knetlegierungsband-, -platten-, -stab-,
-stangen-, -drahtmaterials oder Schmiederohlings zur Endab
messung erzeugt wird, um eine Kaltverformung in der Legierung
innerhalb des Bereichs der Erfindung also z. B. um 50% bis
ca. 70% oder 90% oder mehr zu bewirken, wonach das kaltgeformte
Endprodukt innerhalb des Bereichs der Erfindung ausge
lagert wird, z. B. bei 315-540°C für bis zu
ca. 8 h, so daß die Endprodukte erwünschte Eigenschaftskom
binationen der Legierungen nach der Erfindung erhalten.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer Kupfer-Beryllium-Legierung
mit 0,05 bis 0,5% Beryllium, 0,05 bis 2% Kobalt und Kupfer
als Rest durch Herstellen eines Knetzwischenprodukts, Lösungsglühen,
Abkühlen und Auslagern,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie bei 790 bis 1000°C lösungsgeglüht, mit einer Quer
schnittsverminderung von mindestens 50% kaltverformt und
zur Erhöhung des Widerstands gegen Spannungsrelaxation,
der Verformbarkeit, Leitfähigkeit und Festigkeit einstufig
bis zu 8 Stunden bei 315 bis 540°C ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bis zu einer Querschnittsabnahme zwischen 70 und 95%
kaltverformt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lösungsglühen zwischen 870 und 930°C vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Legierungszusammensetzung mit zwischen 0,1 und 2%
Kobalt und 0,15 bis 0,5% Beryllium verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gesamte Kaltverformung erreicht wird, indem die
lösungsgeglühte Kupfer-Berryllium-Legierung mit einem oder
mehreren metallischen Werkstoffen, umfassend eine Legierung
auf Kupfer-, Nickel-, Eisen-, Chrom-, Cobalt-, Aluminium-,
Silber-, Gold-, Platin- oder Palladiumbasis, unter Kaltver
schweißen kaltverformt und danach der entstandene plattierte,
walzplattierte oder einlegeplattierte Verbundwerkstoff aus
gelagert wird.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
5 hergestellten Kupfer-Beryllium-Legierung zur Herstellung
von elektrischen Kontaktelementen.
7. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten
Kupfer-Beryllium-Legierung zur Herstellung elektrischer Leiter
platten.
8. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten
Kupfer-Beryllium-Legierung zur Herstellung von Widerstands
schweißelektroden.
9. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten
Kupfer-Beryllium-Legierung zur Herstellung von Form- und Be
arbeitungswerkzeugen für Kunststoffe.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4724013A (en) * | 1984-06-08 | 1988-02-09 | Brush Wellman, Inc. | Processing of copper alloys and product |
US4832756A (en) * | 1985-03-18 | 1989-05-23 | Woodard Dudley H | Controlling distortion in processed beryllium copper alloys |
EP0271991B1 (de) * | 1986-11-13 | 1991-10-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Herstellung von Kupfer-Berylliumlegierungen |
JPH0774420B2 (ja) * | 1991-02-21 | 1995-08-09 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅合金の製造方法 |
US6059905A (en) * | 1993-08-26 | 2000-05-09 | Ngk Metals Corporation | Process for treating a copper-beryllium alloy |
US5370753A (en) * | 1993-08-31 | 1994-12-06 | Brush Wellman Inc. | Process for cladding precious metals to precipitation hardenable materials |
DE69520268T2 (de) | 1995-02-01 | 2001-08-09 | Brush Wellman | Behandlung von Legierungen und danach hergestellte Gegenstände |
US6001196A (en) * | 1996-10-28 | 1999-12-14 | Brush Wellman, Inc. | Lean, high conductivity, relaxation-resistant beryllium-nickel-copper alloys |
US6613671B1 (en) * | 2000-03-03 | 2003-09-02 | Micron Technology, Inc. | Conductive connection forming methods, oxidation reducing methods, and integrated circuits formed thereby |
US6585833B1 (en) * | 2000-03-14 | 2003-07-01 | Brush Wellman, Inc. | Crimpable electrical connector |
DE10156925A1 (de) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | Km Europa Metal Ag | Aushärtbare Kupferlegierung als Werkstoff zur Herstellung von Giessformen |
WO2006009538A1 (en) * | 2004-06-16 | 2006-01-26 | Brush Wellman Inc. | Copper beryllium alloy strip |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1847929A (en) * | 1930-07-31 | 1932-03-01 | Gen Electric | Copper alloys |
US2142671A (en) * | 1936-11-09 | 1939-01-03 | Mallory & Co Inc P R | Copper alloy |
US2131475A (en) * | 1937-04-27 | 1938-09-27 | Mallory & Co Inc P R | Pressure exerting electrode |
US2135254A (en) * | 1937-09-15 | 1938-11-01 | Mallory & Co Inc P R | Copper alloys |
US2257708A (en) * | 1939-06-02 | 1941-09-30 | Beryllium Corp | Method of working and heat treating cu-be alloys |
US2384351A (en) * | 1942-07-31 | 1945-09-04 | Berks County Trust Company | Method of forming extended lengths of metal wire |
GB1207970A (en) * | 1966-12-20 | 1970-10-07 | Johnson Matthey Co Ltd | Improved method of coating or inlaying |
US3663311A (en) * | 1969-05-21 | 1972-05-16 | Bell Telephone Labor Inc | Processing of copper alloys |
JPS5948944B2 (ja) * | 1977-03-14 | 1984-11-29 | 株式会社東芝 | 真空容器 |
SU644868A2 (ru) * | 1977-09-15 | 1979-01-30 | Кабардино-Балканский Государственный Университет | Способ термической обработки сплавов на основе меди |
US4179314A (en) * | 1978-12-11 | 1979-12-18 | Kawecki Berylco Industries, Inc. | Treatment of beryllium-copper alloy and articles made therefrom |
JPS56163248A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-15 | Ngk Insulators Ltd | Manufacture of drawn material of beryllium-copper alloy |
US4377424A (en) * | 1980-05-26 | 1983-03-22 | Chuetsu Metal Works Co., Ltd. | Mold of precipitation hardenable copper alloy for continuous casting mold |
JPS57421A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-05 | Hitachi Ltd | Liquid fuel supply control unit |
US4395295A (en) * | 1982-05-28 | 1983-07-26 | Olin Corporation | Process for treating copper-aluminum-silicon alloys to improve fatigue strength |
US4429022A (en) * | 1982-06-28 | 1984-01-31 | Olin Corporation | Composite material having improved bond strength |
US4425168A (en) * | 1982-09-07 | 1984-01-10 | Cabot Corporation | Copper beryllium alloy and the manufacture thereof |
CA1237361A (en) * | 1983-11-10 | 1988-05-31 | Brush Wellman Inc. | Thermomechanical processing of beryllium-copper alloys |
GB8417895D0 (en) * | 1984-07-13 | 1984-08-15 | Marples B A | Pharmaceutical anti-fungal composition |
-
1984
- 1984-06-22 US US06/623,463 patent/US4565586A/en not_active Expired - Lifetime
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