Alkali- und erdalkalihaltiges Bleilagermetall Es ist vorgeschlagen
worden, Bleilagernietalle mit sehr geringem Lithium.gehalt und geringen Gehalten
an andern Alkalimetallen und an Erdalkali:metallen, die .bei beiden Metallarten
unter o,5"/" liegen, herzustellen, da sich gezeigt hat, daß höhere Gehalte an diesen
Metallen trotz günstiger Härtewirkungen auf die Luftbeständigkeit der ?Metalle ungünstig
einwirken. In der österreichischen Patentschrift io6 2o8 ist außerdem angegeben,
daß auch noch gute Lagerlegierungen zu erhalten sind, wenn "Z atriuin oder Kalium
oder beide und die Erdalkaliinetalle, z. B. Kalzium, glP,ichzeitig in der Legierung
noch etwas erhöht werden, ohne jedoch i "/" bei jeden 1 dieser Metalle zu überschreiten.
Aus dieser Patentschrift und den darin angeführten Legierungsbeispielen ergibt sich
also, daß Alkalimetalle und l-rrlallcalimetalle in ungefähr gleichen :Mengen in
denLegierungen enthalten seinsollen. Demgegenüber beruht die vorliegende Erfindung
auf der Erkenntnis, ,daß, wenn das Verhältnis von Alkalimetall zu Erdalkalimetall
zugLinsten des letzteren etwas verschoben wird und dabei ganz bestimmte, genaue
Gehalte für die einzelnen Bestandteile -innegehalten werden, eine in ihren Eigenschaften
ganz unerwartet gesteigerte Legierung erhalten wird. Demgemäß darf der K alziumgehalt
zwischen o,65 und 0,73"1" schwanken, während der -Natriumeghalt es nur zwischen
o,58 und o,66"/" darf; der Lithiumgehalt liegt zwischen 0,03 und o,o5 "/".
Außerdem kommt noch ein Aluininiumgehalt von weniger als 0,a"/" hinzu, w
' lirend der Rest Blei ist.Lead bearing metal containing alkali and alkaline earth It has been proposed to produce lead bearing rivets with a very low lithium content and low contents of other alkali metals and alkaline earth metals which are below 0.5 "/" for both types of metal, since it has been shown that higher contents of these metals have an unfavorable effect on the air resistance of the? metals in spite of the favorable hardening effects. In the Austrian patent specification io6 2o8 it is also stated that good bearing alloys can still be obtained if "Z atriuin or potassium or both and the alkaline earth metals, e.g. calcium, glP, are increased somewhat at the same time in the alloy without, however i "/" for each 1 of these metals is to be exceeded. From this patent specification and the alloy examples cited therein it follows that alkali metals and l-rrlallcalimetalle should be contained in the alloys in approximately equal amounts. In contrast, the present invention is based on the knowledge,, that if the ratio of alkali metal to alkaline earth metal is shifted somewhat in favor of the latter and very specific, precise contents are maintained for the individual components, an alloy with a quite unexpected increase in its properties will be obtained and 0.73 "1", while the sodium content it only fluctuates between o.58 and o, 66 "/"may; the lithium content is between 0.03 and 0.05 "/". And there is a Aluininiumgehalt of less than 0, a "/" is added, the rest w 'lirend lead.
Wie eingehende Untersuchungen im Laboratorium und jahrelange Beobachtungen
im Eisenbahnbetriebe ergaben, spielt das Kalzium innerhalb des Grundmetalls bei
der Verwendung der Legierungen als Lagermetall eine ausschlaggebende Rolle und darf
daher zwecks Erzielung von Höchstwerten einen gewissen :Mindestwert nicht unterschreiten.
Das Kalzium bildet nämlich, wie bekannt, mit Blei die Verbindung PbiCa, die sich
in der Grundmasse als harte Kristalle ausscheidet. Diese Kristalle bilden eine Art
Spitzenauflagerung, welche für die Laufeigenschaften von großer Bedeutung ist, da
beim Einlaufen infolge. der Widerstandsunterschiede der verschiedenen Gefügebestandteile
auf der Lauffläche ein mikroskopisch feines Flachrelief entsteht. Innerhalb der
einzelnen Inseln dieses Reliefs verteilt sich das Öl netzartig über die ganze Lauffläche,
unid die Reibung wird bei vollkommener Schmierung auf ein -Mindestmaß herabgesetzt.
Es ist nun erkannt worden, daß dieses System der Blei-Kalzium-Kristalle, in Flächenprozenten.
ausgedrückt, ein gewisses Maß nicht unterschreiten darf; die Flächenprozente an
Pb"Ca betragen optimal ii bis i2"/", was einem Gehalt an Kalzium in Blei von o,65
bis 0,73'/" entspricht. Neben der Verbesserung der Laufeigenschaften wird durch
das Netzwerk der zackig ineinandergreifenden Blei-Kalzium-Kristalle auch die
Biegefestigkeit der Legierung erhöht. Eine Legierung, wie sie in
der österreichischen Patentschrift tob 2ö8 angegeben ist, nämlich, abgesehen von
Blei, mit 0,0¢% Lithiüm, o,6ojo Natrium und o,6"/;, Kalzium, hat eine Biegelast
von I 350 kg; eine andere Legierung daselbst mit 0,o5 "/o Lithium, 0,3)/"
Natrium und 0,d.('/" Kalzium sogar nur i Zoo kg. Demgegenüber hat die Legierung
:mit den Gehalten im Rahmender Grenzen gemäß der Erfindung eine Biegelast von i
50o kg. Die weniger günstigen Zahlender beiden bekannten Legierungen sind auf die
zu geringen Kalziumgehalte zurückzuführen, da bei ihnen zwischen den Kristallen
von Pb; Ca zu große Zwischenräume vorhanden sind, in denen die Grundmasse früher
zu Bruche geht, als wenn, wie bei der Legierung gemäß der Erfindung, ein genügend
großes Netzwerk von Blei-Kalzium-Kristallen vorhanden ist. Die Verhältnisse liegen
:hier ähnlich wie bei Beton mit zu weil, bzw. genügend vielen Eiseneinlagen.As detailed investigations in the laboratory and years of observation in the railway company have shown, the calcium within the base metal plays a decisive role in the use of the alloys as a bearing metal and must therefore not fall below a certain minimum value in order to achieve maximum values. As is known, the calcium forms the compound PbiCa with lead, which is precipitated as hard crystals in the matrix. These crystals form a kind of tip deposit, which is of great importance for the running properties, as a result of running-in. The differences in resistance of the various structural components on the running surface create a microscopically fine bas-relief. Within the individual islands of this relief, the oil is distributed like a network over the entire running surface, and the friction is reduced to a minimum with complete lubrication. It has now been recognized that this system of lead-calcium crystals, in area percent. expressed, must not fall below a certain level; the area percentages of Pb "Ca" are optimally ii to i2 "/", which corresponds to a calcium content in lead of 0.65 to 0.73 "/". In addition to improving the running properties, the network of jagged interlocking lead-calcium crystals also improves the The bending strength of the alloy is increased. An alloy as specified in the Austrian patent tob 2ö8, namely, apart from lead, with 0.0% lithium, 0.6o sodium and 0.6 "/; calcium, has a bending load of I 350 kg; another alloy there with 0.05 "/ o lithium, 0.3) /" sodium and 0, d. ('/ "calcium even only 1 zoo kg. In contrast, the alloy has: with the contents within the limits according to the invention a bending load of 150 kg. The less favorable numbers of the two known alloys are due to the insufficient calcium content, since there are too large gaps between the crystals of Pb; Ca, in which the base mass breaks earlier than if As in the case of the alloy according to the invention, there is a sufficiently large network of lead-calcium crystals.
Würde man jedoch gemäß der Vorschrift der österreichischen Patentschrift
roh 2o8 Natrium und Kalzium gleichmäßig bis zu der nach vorliegender Erfindung erforderlichen
Optimalhöhe des Kalziums erhöhen, dann würde man keinen so günstigen Erfolg erzielen
wie bei der Legierung gemäß der Erfindung,-da. mit einer gleichzeitigen. Erhöhung
des Natriumgehaltes sehr rasch eine schädliche Sprödigkeit der Legierung eintritt,
die ihre Eigenschaften als Lagermetall vermindert. Aus- diesem Grund -muß der \Tatriumgehalt
gemäß der Erfindung unterhalb gewisser Grenzen bleiben, d. h. er darf den Wert o,66'/"
nicht überschreiten, während der Kalzium!gehalt stets etwas höher liegen muß als
der Natrnumgehalt. i Die Herstellung der Legierungen muß mit den nötigen Vorsichtsmaßregeln
erfolgen. Am besten verfährt man in der Weise, daß man beim Einschmelzen und Zülegieren
.der Bestandteile und späterhin beim Vergießen der fertigen Metallmischungen das
Metallbad gegen Luftzutritt schützt. Außerdem muß eine Überhitzung des Bades vermieden
werden.One would, however, according to the regulation of the Austrian patent specification
raw 2o8 sodium and calcium evenly up to that required according to the present invention
Increase the optimal level of calcium then you would not get such a favorable result
as in the alloy according to the invention, -da. with a simultaneous. increase
the sodium content causes harmful brittleness of the alloy very quickly,
which reduces its properties as a bearing metal. For this reason the sodium content must be
remain below certain limits according to the invention, d. H. he may have the value o, 66 '/ "
do not exceed, while the calcium content must always be slightly higher than
the sodium content. i The manufacture of the alloys must be carried out with the necessary precautionary measures
take place. It is best to proceed in such a way that when melting down and Zülegieren
.the components and later when pouring the finished metal mixtures the
Metal bath protects against air ingress. In addition, overheating of the bath must be avoided
will.
Eine Legierung, mit folgender Zusammensetzung Lithium 0,o4"/" mit
einer Toleranz von o,oi °/" atriuino,6z°/0 0,0.1:"/u Kalzium 0,69°/ö - - - - 0,04
"/" Aluminium weniger als 0,2"/ö, Blei Rest hat nachstehende Eigenschaften: Härte
nach einer gewissen Zeitdauer: 34. bis 42 (Brnell) Warmhärte hei 10o°: 25 (Brinell)
_ _ I500; 22 -- - 2000: 14 -Zerreißfestigkeit io kg/mm=, Dehnung i'/, Stauchlast
17 bis 2ö kg/mm, Stauchbarkeit 25 bis 30'/" Biegefestigkeit 23 'kg/min=.An alloy with the following composition lithium 0.04 "/" with
a tolerance of o, oi ° / "atriuino, 6z ° / 0 0.0.1:" / u calcium 0.69 ° / ö - - - - 0.04
"/" Aluminum less than 0.2 "/ ö, lead remainder has the following properties: Hardness
after a certain period of time: 34th to 42nd (Brnell) hot hardness at 10o °: 25 (Brinell)
_ _ I500; 22 - - 2000: 14 - Tensile strength io kg / mm =, elongation i '/, compressive load
17 to 20 kg / mm, compressibility 25 to 30 '/ ", flexural strength 23' kg / min =.