DE597938C - Verwendung von Kupferlegierungen fuer Gegenstaende mit hoher Warmhaerte - Google Patents

Description

• Verwendung von Kupferlegierungen für Gegenstände mit hoher Warmhärte Es sind bereits Kupfer-Beryllium-Legierungen sowie Vergütungsverfahren hierfür bekannt. Es ist auch bereits vorgeschlagen, derartigen Legierungen einen Zusatz anderer Elemente, und zwar beispielsweise Zink, Nickel;- Zimt und Aluminium, beizufügen.
• Gemäß Erfindung wurde nun überraschenderweise erkannt, daß gerade die Legierungen des Kupfers, Berylliums und Aluminiums überraschend hohe Warmhärten zeigen. Während z. B. eine Legierung des Kupfers mit i % Beryllium nach thermischer Behandlung eine Härte von 64kg/mm° bei 2o° C aufweist; sinkt die Härte bei 400° C auf 48 kg/mm', d. h. es erfolgt eine Härteverminderung um 2 5 %. Hat man dagegen eine Legierung des Kupfers mit 3 % Aluminium rmd i o b Beryllium, so ist die Härte im vergüteten Zustande 14o bei 2o' C Und 122 bei 400°C; d. h. die Legierung erleidet nur einen Härterückgang von 13 %. Hierbei ist zunächst einmal die Tatsache überraschend, daß der Zusatz des Aluminiums eine ganz bedeutende Verbesserung der Härte durch thermische Behandlung ergibt. Die eben erwähnte Legierung des Kupfers mit i % Beryllium zeigt nämlich nach dem Glühen und Abschrecken eine Härte von 66 kg/mm2, die durch eine nachfolgende Alterung bei erhöhter Temperatur nicht steigt. Kombiniert man dagegen das Beryllium mit dem Aluminium, so zeigt sich selbst bei i o% berylliumhaltigen Legierungen bereits eine starke Vergütungsfähigkeit; denn nach einfachem Glühen und Abschrecken hat die obenerwähnte Legierung mit 3 % Aluminium und i % Beryllium eine Härte von 92, nach anschließender künstlicher Alterung bei Temperaturen von etwa 5oo° dagegen steigt die Härte auf i 4o kg/mm2 bei Zimmertemperatur.
• Ergibt somit die Kombination des Zusatzes von Aluminium und Beryllium eine überraschende Steigerung der Ausgangshärten, so ist die geringe Härteverminderung bis zu-Temperaturen von 4oo° hinauf überhaupt nicht vorhersehbar. Zum Beweise dafür, daß für diesen Effekt die Kombination des Aluminiums mit Beryllium erforderlich ist, und zwar mit einem Berylliumgehalt, der gewisse Grenzen übersteigen muß, sei noch ein Versuch angeführt, der mit einer Legierung des Kupfers finit 3 %uninium und o,3 0/b Beryllium ausgeführt wurde. Hierbei ergab sich nach Glühen und Abschrecken der Legierung eine Härte von 54 bei 2o°. Durch ,nachfolgendes Altern von i Stiuide bei 500° war eine Steigertuig der Härte nicht zu erzielen. Die gleiche Legierung hat bei 4oo°eine Härte von 38, so daß eine Härteverminderung von 3o % eingetreten ist.
• Wenn man daher beabsichtigt, Gegenstände herzustellen, bei denen es auf eine gute Warmhärte und insbesondere auf eine möglichst konstante Härte bei gewöhnlichen und höheren Temperaturen ankommt, wird man vorteilhaft aluininium- und berylliumhaltige Kupferlegierungen als Ausgangsmaterial verwenden. Beispielsweise seien hierbei Kolbenringe für Verbrennungsmotoren genannt. Die Gehalte an Aluminium sind- dabei in Grenzen von o,5 bis 1z und die Gehalte an Beryllium in Grenzen von ö,3 bis etwa i o/o zu halten. Die unteren Grenzen des Berylliumgehaltes gelten dabei vorzugsweise ;für höhere Gehalte an Aluminium, während sich bei höheren Aluminiumgehalten anders als in dem obenerwähnten Beispiel Vergütungseffekte auch schon bei 0,3 0%o Beryllium erzielen lassen.
• Gegenüber den bisher für Zwecke hoher Härte meist verwendeten Kupfer-Beryllium-Legierungen hat die erfindungsgemäße Kombination von Aluminium und Beryllium den Vorzug; mit wesentlich geringeren Berylliumgehalten auszukommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH': Verwendung einer gegebenenfalls durch thermische Behandlung vergüteten Legierung des Kupfers mit einem Berylliumgehalt von 0,3 bis i % und einem Aluminiumgehalt von 0,5 bis 12 % zur Herstellung von Gegenständen, bei denen hohe Warmhärte gefordert wird.