DE522514C

DE522514C - Silicium-Kupfer-Legierungen

Info

Publication number: DE522514C
Application number: DEM103781D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Vaders
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1928-03-04
Filing date: 1928-03-04
Publication date: 1931-04-10

Description

Silicium-Kupfer-Legierungen In dem Patent 501413 sind Silicium-Kupfer-Legierungen beschrieben, die einen Siliciumgehalt von 3 0/0, einen Eisengehalt von q. %, einen Nickelgehalt von 3 0/0, einen Zinngehalt von 0,5 0/0, einen Mangangehalt von o,12 0/0 und gegebenenfalls einen Aluminiumgehalt von 0,15 %, Rest Kupfer, als optimale Zusammensetzung aufweisen.
Es hat sich nun weiter ergeben, daß Legierungen dieser Art noch weiterhin verbessert werden können, wenn ihnen Zink -bis zu 2o0/, zugesetzt wird.
In diesem Falle können auch noch der Eisen-und Nickelgehalt heraufgesetzt werden, und zwar der Eisengehalt bis 6 % und der Nickelgehalt bis ro %, ohne daß die guten Eigenschaften der Legierung beeinträchtigt werden.
Es sind zwar Legierungen bekannt, die aus Kupfer mit Zusätzen von Silicium, Nickel ünd Zink bestehen. Abgesehen aber davon, daß in diesen Legierungen verhältnismäßig geringe Siliciumgehalte, d. h. nur einige Zehntel Prozent, enthalten sind, fehlt diesen Legierungen ein erheblicher Eisengehalt. Gerade der Eisenzusatz aber bewirkt, daß die Festigkeit der Gußlegierung erhöht wird. In der Kombination Kupfer-Silicium-Nickel-Eisen und Zink in den erwähnten Gehaltsgrenzen liegt das Neue der beanspruchten Legierung, die Festigkeitswerte erreicht, wie sie bisher nui für Knetlegierungen erzielt wurden. Die Herstellung einer Legierung von z. B. folgender Zusammensetzung 5 % Nickel, 5 % Eisen, i00/0 Zink, 31)/,) Silicium, o,50/() Zinn, 0,120/0 Mn; Rest Cu, erfolgt in der Weise, daß man zunächst einen Teil des Kupfers, das aus z. T. durch Zinn oder Zink verunreinigten Abfällen bestehen kann, mit einem Teil des erforderlichen, möglichst kohlenstofffreien Eisens in den Tiegel einsetzt. Die Temperatur muß ziemlich hochgetriebenwerden, damit eine gute Durchmischung des Eisens und Kupfers erfolgen kann. Hierauf setzt man den Rest des Eisens als 50 % Eisen-Silicium, das Silicium-Kupfer und den Rest des Kupfers hinzu. Das Ganze wird unter Holzkohlendecke eingeschmolzen, und im Moment des Flüssigwerdens wird das Nickel und das noch fehlende Zink in der erforderlichen Menge, z. B. als Neusüberblechabfälle, hinzugegeben. Die erhaltene Legierung läßt sich sehr gut durch schneidende Werkzeuge bearbeiten.
Ferner wurde gefunden, daß alle diese Legierungen durch thermische Behandlung in ihren Festigkeitseigenschaften beeinflußt werden können. Erhitzt man sie nämlich auf eine Temperatur von etwa 75o bis 9g0° während einer Stunde und schreckt sie hierauf in Wasser ab, so erhalten sie nach einem nachfolgenden Wiedererwärmen auf eine Temperatur von 35o bis 60o° C während längstens x bis 3 Stunden nicht nur eine Erhöhung der Härte, sondern auch eine bedeutende Erhöhung der Festigkeit.. Diese als Vergütung bezeichnete Erscheinung zeigt sich in besonders hohem Maße, wenn die Legierung vor dem Vergießen geringe Zusätze von metallischem Natrium erhalten hat. .
An Stelle des Natriums können auch andere Alkalimetalle, wie Kalium und Lithium sowie die Erdalkalimetalle Barium, Strontium und Kalzium sowie Magnesium, verwendet werden.
Der Prozentsatz dieser Alkali- oder Erdalkalimetalle liegt zwischen o,oox und 0;5 °l0. Während z. B. eine weder mit Natrium. noch durch die thermische Behandlung vergütete Legierung etwa 48 kg/qmm Festigkeit bei einer Dehnung von 9 0/0 besitzt, steigert sich die Festigkeit durch die erwähnte Warmbehandlung auf ungefähr 55 kg/qmm. Nach vorausgegangener Behandlung mit Natrium indessen erreicht die Festigkeit nach der Warmbehandlung etwa 6o bis 65 kg/qmm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Silicium-Kupfer-Legierungen für Gußzwecke nach Patent 501413, gekennzeichnet durch einen Zinkzusatz bis 2o 0/0, wobei der Nickelgehalt bis zo 0/0 und der Eisengehalt bis 6 0/0 erhöht werden kann.
2. Legierungen nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Erhitzen auf 75o bis 95o°; Abschrecken und Wiedererwärmen auf 35o bis 60o° vergütet sind.