DE618465C - Verfahren zur Herstellung von harten Kupfer-Zink-Legierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von harten Kupfer-Zink-Legierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von harten Kupfer-Zink-Legierungen durch Wärmebehandlung. Es ist an, sich bekannt, Kupfer-Aluminium-Legierungen, die einen Nickelzusatz enthalten, durch thermische Behandlung zu vergüten. Diese nickelhaltige Kupfer-Aluminium-Legierungen können auch mäßige Zusätze an Zink oder Mangan oder anderen Metallen enthalten, ohne daß die Vergütbarkeit dieser Legierungen darunter leidet. Der Erfindungsgegenstand betrifft nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von härtbaren Kupfer-Zink-Legierungen, d. h. also solchen, die auf der Messingbasis aufgebaut sind. Die Herstellung der harten Kupfer-Zink-Legierungen erfolgt also in der Weise, daß eine a-Kupfer-Zink-Legierung, welche io bis 37 °/o Zink, 3 bis 15 °/o Nickel und i bis 3 °/o Aluminium enthält, wobei das Verhältnis vom Nickel- zum Aluminiumgehalt immer 3 - 5 : i beträgt, von einer Temperatur von 8oo bis goo° abgeschreckt und anschließend auf eine Temperatur von 3oo bis 6oo° angelassen wird. Die Härte der Legierungen kann noch weiter gesteigert werden, wenn die Legierung nach dem Abschrecken und vor dem Anlassen einer Kaltbearbeitung unterworfen wird.
• Als Beispiel für das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren wird eine Legierung hergestellt aus 72 % Kupfer, 21 Zink, 5,2 % Nickel und i,8 °/o Aluminium, wobei diese Legierung als ein a-Messing bezeichnet werden kann, bei dem ein Teil des Zinkgehaltes durch Nickel und Aluminium ersetzt ist. Wenn diese Legierung unter den üblichen Härtungsbedingungen eine Härte von 2io besitzt und auf eine Temperatur von goo° C erhitzt wird, so stellt sich heraus, daß die Härte durch die Abkühlung auf Zimmertemperatur wesentlich beeinflußt wird. Wenn sie jedoch in Wasser abgeschreckt wird, so wird ihre Härte auf ungefähr 8o vermindert, wenn sie schnell in Luft abgekühlt wird auf ungefähr go und wenn sie langsam in einem Ofen abgekühlt wird, so beträgt ihre Härte i2o. Wenn diese Legierung nun ungefähr 2 Stunden lang auf eine Temperatur unterhalb 300° wieder erwärmt wird, so wird der Härtungsfaktor nur wenig geändert, jedoch wenn die Temperatur weiter erhöht wird, beginnt die Härtung der Legierung. So wird beispielsweise eine Härte von ungefähr i8o beim Wiedererwärmen einer in Wasser abgeschreckten Legierung auf 5oo° erreicht. Wenn de ,Temperatur wesentlich höher als auf 500° erhitzt wird, so erweicht die Legierung durch das dabei stattfindende Ausglühen.
• Eine weitere Vergrößerung der Härte und der Festigkeit kann erreicht werden, wenn die iin Wasser abgeschreckte Legierung durch Kaltbearbeitung gehärtet wird und danach eine bestimmte Zeit lang wieder erwärmt wird auf eine Temperatur, die unterhalb der Erweichungstemperatur liegt. Als Beispiel sei angegeben, daß es möglich ist, die Härte der vorher im Wasser abgeschreckten Legierung von 8o auf 212 durch Kaltbearbeiten, wie beispielsweise Walzen, zu erhöben und die Härte sogar noch weiter auf 258 durch 20stündiges Erhitzen bei 300° zu erhöhen. .. In den folgenden Beispielen sind einige typische Legierungen angegeben, die einer Härtung durch Wärmebehandlung unterworfen werden können. Dabei gibt die Tabelle i die Zusammensetzung von fünf verschiedenen Legierungen an und Tabelle 2 die entsprechenden Härten bei den verschiedenen Bearbeitungsschritten.

  Tabelle i

  (Zusammensetzung in Gewichtsprozenten)

  Legierung Cu Zn Ni AI

  Nr.

  i 72 21 5,2 1,8

  2 66 22. 10 2

  3 78 zo 9 3

  4 80 io 8 2

  Tabelle 2

  (Härte)

  Nach dem Ab- Wärme- Wärme-

  Legierung schrecken der behandlungKaltbearbeitung

  behandlung

  Nr. kalt bearbeiteten nach dem Ab- nach dem Ab- nach dem

  Legierung von schrecken

  '. 90o, schrecken Kaltbearbeiten

  1 - 82 177 (500'C) 212 - 258 (300°C)

  2 92 ` 195 (5500C) 227 290 (300°C)

  3 68 193 (550°C) 197 250 (550°C)

  4 72 193 (5500C) 178 266 (550°C)

  Die in Tabelle2 angegebenen Temperaturen sollen lediglich die Wirkungen der Wärmebehandlung kennzeichnen und sind nicht notwendigerweise-diejenigen, die zurErreichung des Härtungsvorganges erforderlich sind, denn dabei spielt die Zeit der Erhitzung noch eine wesentliche Rolle, und die Anwendung geringerer Temperaturen und längerer Zeiten führen in gewissen Fällen zu besseren Ergebnissen. Naturgemäß werden die Wärmebehandlungsbedingungen, welche zur Erreichung der maximalen Härte erforderlich sind, bei den verschiedenen Legierungen verschieden sein.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Her@tellüng von harten Kupfer-Zink-Legierungen durch Wärmebehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine a-Kupfer-Zink-Legierung, welche io bis 37'/" Zink, 3 bis 15'/, Nickel und i bis 3 °/o Aluminium enthält, wobei das Verhältnis vom Nickel- zum Aluminiumgehalt immer 3-5 : i beträgt, von einer Temperatur von 80o bis 90o° abgeschreckt und anschließend auf eine Temperatur von 30o bis 60o° angelassen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschrecken die Legierung vor dem Anlassen einer Kaltbearbeitung unterworfen wird.