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Vergütung von Silber-Kupfer- und Silber-Kupfer-Cadmium-Legierungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vergütung von Legierungen des Silbers
mit Kupfer, wobei als weitere Legierungskomponente auch Cadmium hinzutreten kann.
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Zweck der Erfindung ist, diese Legierungen oder daraus hergestellte
Gegenstände auf gewünschte Härtegrade sowohl bezüglich einer für die Bearbeitung
erstrebenswerten Erweichung als auch einer nach beendeter Behandlung zu erzielenden
Verfestigung einzustellen.
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Es ist bekannt, daß auch durch Erhitzen und darauffolgendes Abschrecken
sowie durch späteres Anlassen die mechanischen Eigenschaften unedler Metalle und
ihrer Legierungen, z. B. von Eisen-, insbesondere Eisen-Kohlenstoff-Legierungen,
sich in weiten Grenzen verändern lassen.
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Auch über die Möglichkeit einer Vergütung von Legierungen des Silbers
mit Zink oder mit Cadmium ist bereits in den Comptes rendus de l'acad6mie des sciences
berichtet worden. Doch machen die dortigen Veröffentlichungen den Vergütungseffekt
von der Wahl dieser Komponenten abhängig und bleiben infolgedessen auf diese Legierungen
beschränkt.
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Es wurde nun gefunden, daß man auch die für die Technik überaus wichtigen
Silber-Kupfer-Legierungen, gegebenenfalls solche, die als dritte Legierungskomponente
noch Cadmium enthalten, durch Erhitzen auf bestimmte Temperaturgrade und darauffolgendes
Abschrecken erweichen kann und daß man diese derartig erweichten Edelmetallegierungen
durch Nach-Behandlung bei geeigneten Wärmegraden wieder verfestigen kann.
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Nach der Erfindung werden diese Legierungen in der Weise der Vergütungsbehandlung
unterworfen, daß sie, gegebenenfalls nach vorangegangenerVerarbeitungdurch Schmieden,
Pressen, Walzen o. dgl., bei Temperaturen geglüht werden, welche zweckmäßig dicht
unterhalb den Temperaturen der beginnenden Schmelzung liegen, und sodann aus der
Höhe dieser Temperaturen z. B. in Wasser abgeschreckt werden.
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Die Höhe dieser Temperaturen wird dabei zweckmäßig so bemessen, daß
sie nicht weiter als zoo bis z5o° unterhalb der Temperatur der in Frage kommenden
Soliduskurve liegt.
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Die eutektische Temperatur für Silber-Kupfer-Legierung liegt beispielsweise
bei etwa 778' C. In diesem Falle wird man die Glühbehandlung bei etwa 72o
bis 75o ° C vornehmen. Im allgemeinen kommt für diese Vorerhitzung ein Temperaturbereich
zwischen 6oo und 8oo° in Frage.
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Die Erhitzungsdauer hängt dabei von der Zusammensetzung der Legierung
und anderen hinzutretenden Umständen ab; sie kann etwa z Stunde betragen.
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Nach beendeter Erhitzung werden die Legierungen in der beschriebenen
Art, d. h. aus der Höhe der gewählten Erhitzungstemperatur, abgeschreckt, wodurch
sie eine Weichheit erhalten, welche die Weiterbehandlung ganz erheblich erleichtert.
Von besonderem Vorteil ist diese Erweichung vor allem in den Fällen,
bei
denen es sich um plastische Deforrriationsarbeiten, z. B. Kaltrecken u. dgl., handelt.
Kaltverdichtungserscheinungen, die durch mechanische Weiterbehandlung auftreten,
werden durch ein erneutes Glühen in der beschriebenen Art, d. h. bei Temperaturen
wenig unterhalb denen der Soliduskurve und Abschrecken völlig aufgehoben und darüber
hinaus eine ganz besondere Erweichung herbeigeführt, die durch Ausglühen ohne Abschrecken
nicht zu erreichen ist.
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Die Härtung der im Sinne der Erfindung erweichten Legierung wird sodann
durch Erwärmen auf niedere Temperaturen, z. B. solche zwischen Zoo und
350 ° C, bewirkt.
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Durch die Schweizer Patentschrift 98 118 ist ein Verfahren zur Vergütung
von Legierungen beschrieben, und zwar insbesondere von manganhaltigen Silberlegierungen.
Nach den Ausführungen dieser Patentschrift sollen diese Legierungen durch eine längere
Erhitzung auf Temperaturen oberhalb 45o° gehärtet werden können.
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Es ist dort weiterhin ausgeführt, daß in manchen Fällen eine vorherige
Glühung und Abschreckung auf die Härtung von günstigem Einfluß sein könne. Dabei
ist aber der Erfolg jener Behandlungsweise von Silberlegierungen nur durch die Anwesenheit
eines Mangangehaftes begründet.
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Die vorliegende Erfindung enthält zur Erreichung ihres Effektes diese
Erfordernis nicht, sondern macht den Erfolg der Vergütung allein abhängig von der
Erhitzung der genannten Legierungen auf Temperaturen wenig unterhalb der eutektischen
Temperatur, Abschreckung aus der Höhe dieser Temperaturen zwecks weitgehender Erweichung
und Wiedererwärmen auf niedere Temperaturen von z. B. Zoo bis 350'.
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Durch nachstehende Beispiele sollen die bedeutsamen Änderungen der
physikalischen Natur, die durch die im vorliegenden beschriebene Behandlung hervorgerufen
werden, verdeutlicht werden. Beispiele: 1. Eine Legierung, bestehend aus goo Teilen
Silber und Zoo Teilen Kupfer, wird in kaltverdichtetem Zustand der Vergütungsbehandlung
unterworfen. Hartgewalzt zeigte das Material eine Härte nach Brinell-Meyer 120,4
kg/mm2; durch 1o minutiges Ausglühen auf 730' C und Abschrecken in kaltem
Wasser wurde die Härte auf 55,4 kg/mm2 herabgemindert und durch anschließendes 1/2
stündiges Anlassen bei 300' C auf 124 kg/mm2 erhöht. Die Daten für Zerreißfestigkeit,
Dehnung und Fließgrenze betrugen . nach dem Abschrecken 3o,5 kg/mm2; 42,75% und
14,7 kg/mm2. Nach dem 1/2 stündigen Anlassen betrugen sie 42,9; 19,0; 39,2.
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2. Eine Legierung, bestehend aus ßoo Teilen Silber, 4o Teilen Kupfer
und 16o Teilen Cadmium, wurde in kaltverdichtetem Zustand der Vergütung unterworfen.
Die Härte betrug für hartgewalztes Material 121,9 kg/mm2, durch 1o minutiges Ausglühen
bei 66o' und folgendes Abschrecken wurden folgende Zahlen erhalten: Härte 39,2 kg/mm2,
Zerreißfestigkeit 25,7 kg/mm', Dehnung 640J0, Fließgrenze 1o kg/mm2. Durch Anlassen
der so vorbehandelten Legierung bei 300° während 1 Stunde änderten sich die Zahlen
wie folgt: Härte 62,5 kg/mm2, Zerreißfestigkeit 3o,5 kg/mm2, Dehnung 38,5% und Fließgrenze
2o,9 kg/mm2.
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Durch das vorstehende Beispiel 2 ist gezeigt, daß die Erfindung nicht
auf die binären Silber-Kupfer-Legierungen beschränkt ist, sondern daß die Effekte
auch bei den Süber-Kupfer-Legierungen voll in Erscheinung treten, die als weitere
Komponente Cadmium enthalten.
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Die Erfindung ermöglicht die Erweichung der spröden Silber-Kupfer-
und Silber-Kupfer-Cadmium-Legierungen in einfachster Weise, so daß ihre Weiterverarbeitung
in erweichtem Zustand unter weitgehender Ersparnis an Kraft und unter Schonung der
zur Bearbeitung erforderlichen Werkzeuge und Geräte durchführbar ist.
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Auch die Erhärtung dieser erweichten Legierungen auf einen für den
betreffenden Anwendungszweck besonders vorteilhaften Härtegrad wird durch das Verfahren
nach der Erfindung in gleichfalls einfacher Weise ermöglicht, wobei ein besonderer
Vorteil darin liegt, daß die Einstellung der erforderlichen Härtegrade unter Vermeidung
von Sprödigkeit erfolgen kann.