DE515805C - Verfahren zur Herstellung sehr feinkoerniger Kupferlegierungen mit geringen Gehalten an Aluminium, Silicium und Eisen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung sehr feinkörniger Kupferlegierungen mit geringen Gehalten an Aluminium, Silicium und Eisen Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von sehr feinkörnigen, als Nebenbestandteile außer Silicium und Eisen insbesondere Aluminium enthaltenden Kupferlegierungen, welche sich vor allem durch große Widerstandsfähigkeit gegen mechanische, thermische sowie chemische Beanspruchung und Formbeständigkeit beim Vergießen auszeichnen.
• Im wesentlichen besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß der durch Zusammenschmelzen von Kupfer, Silicium und Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen erhaltenen Schmelze Eisen oder eine entsprechende Menge einer Eisenlegierung in Pulverform sowie Fluoride, insbesondere Doppelfluoride, und gleichzeitig geringe Mengen von Aluminiumpulver zugesetzt werden.
• Die Mengen der Einzelkomponenten für die gemäß Erfindung herzustellenden Legierungen können dabei je nach den gewünschten Eigenschaften der Legierung innerhalb gewisser 'Grenzen schwanken. So kann z. B. der Gehalt an Kupfer 87 bis 930o, vorzugsweise 98 bis 92°o, der Gehalt an Aluminium 3 bis 90-o, vorzugsweise 6 bis 70%, der Gehalt an Silicium 1,25 bis 2,50/0, vorzugsweise 1,5 bis a, 5 0 0, und der Gehalt an Eisen i bis 30,'o, vorzugsweise 1,5 bis a%, betragen.
• Eine nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte Legierung hat z. B. folgende Zusammensetzung: Kupfer 9o, i °:ö, Aluminium 6, i q.0:0, Silicium i, 7 60'o, Eisen i,640 0, Mangan o, 0 5 0'0. Das Eisen kann in Form gewöhnlichen billigen Eisenpulvers oder in Form pulveriger Eisenlegierungen oder auch in Form billiger eisenhaltiger Abfallprodukte in die Legierung eingeführt werden. Man kann z. B. Eisenpulver, welches aus Gußeisenspänen gewonnen ist, anwenden. Als Eisenlegierungen kommen z. B. Ferrosilicium und Ferromangan in Betracht, durch deren Anwendung zugleich andere wertvolle Bestandteile, wie Silicium und Mangan, in die Legierung eingeführt werden. Weiterhin können Legierungen, wie Ferrotitan, Ferrobor, Ferrosiliciumzirkon o. dgl., angewendet werden. In manchen Fällen hat es sich gezeigt, daß durch Verwendung von Stoffen oder Legierungen, welche neben Eisen noch gewisse Nebenbestandteile enthalten, vorteilhafte Wirkungen erzielbar sind.
• Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Legierungen kann man z. B. derart verfahren, daß man zuerst das anzuwendende Kupfer einschmilzt, hierzu die erforderliche Menge von Silicium gibt, alsdann das Aluminium z. B. als Metall oder in Form einer geeigneten Legierung, z. B. als Aluminium-Silicium-Legierung, Kupferaluminium o. dgl., in die Schmelze einführt und schließlich das Eisenpulver bzw. die pulverige Eisenlegierung sowie Fluoride, insbesondere in Form von Doppelfluoriden, wie z. B. Natrium-Silicium-Fluorid oder Natrium-Aluminium-Fluorid, sowie Aluminiumpulver zusetzt. Man kann auch das Silicium gleichzeitig mit dem Eisen z. B. in der Weise einf'ü'hren, daß man einer durch Zusammenschmelzen von Kupfer und Aluminium erhaltenen Legierung Ferrosilicium in Pulverform zusetzt. Es hat sich als besonders wichtig erwiesen, das Eisen bzw. die eisenhaltige Legierung, wie z. B. Titaneisen, erst zum Schluß zuzugeben, d.'h. die anderen Zusatzstoffe, insbesondere das Aluminium, vorher in die Schmelze einzutragen.
• Die Anwesenheit von Fluoriden und Aluminiumpulver begünstigt einerseits im beträchtlichen Maße die Legierung des an sich schwer mit den anderen Stoffen zu legierenden Eisens, während anderseits durch die Anwesenheit der Fluöride der Vorteil erzielt wird, daß störende Stoffe, wie z: B. in den Ausgangsstoffen vorhandenes oder während des Legierens gebildetes Aluminiumoxyd; von dem Doppelfluorid aufgenommen und in die Fluoridschläcke übergeführt wird. Die Mengen des anzuwendenden Fluorids richten sich nach den übrigen Arbeitsbedingungen: 1n gegebenen Fällen kann man bereits durch Anwendung verhältnismäßig geringer Mengen gute Erfolge erzielen.
• Man verfährt z. B. derart; daß man iöo Teile Eisenpulver mit 25 bis 5o Teilen Natrium-Siliciumfluorid innig mischt, wobei der Mischung noch geringe Mengen von Aluminiumpulver, z. B. 5 bis i o Teile Aluminiumpulver, einverleibt werden. Das der Kupfer-Aluminium-Silicium-Legierung einzuverleibende Eisen wird alsdann in passenden Mengenverhältnissen in Form einer derartigen Eisen-Fluorid-Aluminiumpulver-Mischung in den Schmelzprozeß eingeführt, und zwar zweckmäßig ebenfalls an letzter Stelle.
• Außer den vorstehend erwähnten Legierungsbestandteilen kann man in gegebenen Fällen auch noch andere Metalle oder sonstige Hilfsstoffe, wie z. B. Titan, Bor, Zirkon o. dgl:, in die Legierung einführen und hierdurch die Eigenschaften derselben, gegebenenfalls nach gewünschter Richtung hin, modifizieren.
• Die nach der Erfindung hergestellten Legierungen sind sehr feinkörnig und von ausgezeichneter Festigkeit, großer Dehnbarkeit, insbesondere Hitzebeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen korrodierende Einflüsse der verschiedensten Art, insbesondere solche chemischer Natur.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen können nach üblichen mechanischen, thermischen und mechanisch-thermischen Methoden, z. B. Schmieden, Pressen, Ziehen, Walzen u. dgl:, weiterverarbeitet werden. Durch Anwendung üblicher thermischer oder mechanischer Vergütungsmethoden oder von Vergütungsmethoden beider Art können die Legerungen oder daraus hergestellte Gegenstände noch veredelt und verbessert werden. Als besonderer Vorteil des vorbeschriebenen Verfahrens ist es anzusehen, daß die danach hergestellten sehr feinkörnigen Legierungen eine ausgezeichnete Gießfähigkeit aufweisen, durch welche es u. a. möglich ist, Gußstücke mit stark verschiedenen Wandstärken in Form eines einheitlichen Gusses herzustellen, was bekanntlich bisher bei derartigen Legierungen große Schwierigkeiten bereitete. Dabei ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Gußstücken, welche nur in äußerst geringem Mäße schwinden und in dieser Beziehung gutem Rotguß gleichkommen.
• Weitere Vorzüge der Erfindung bestehen darin, daß auf die Mitwirkung teurer Hilfsstoffe, wie z. B. Zinn, verzichtet werden kann und durch Einführung des sehr billigen Eisens die Herstellung der Legierung verbilligt und diese zugleich verbessert wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von sehr feinkörnigen Kupferlegierungen mit geringen Gehalten an Aluminium, Silicium und Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß man der durch Zusammenschmelzen von Kupfer, Silicium und Aluminium oder einer Aluminiumlegierung erhaltenen Schmelze das Eisen oder eine entsprechende Menge einer Eisenlegierung in Pulverform sowie Fluoride, insbesondere Doppelfluoride; und geringe Mengen von Aluminiumpulver zufügt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium ganz oderteilweise der Schmelze mit dem Eisenpulver zugesetzt wird.