Kupferlegierungen -Die sog. Bleibronzen finden in den letzten Jahren
immer mehr Verwendung als Lagermetalle. Sie verdanken dies einerseits der hohen
Plastizität ihrer Bleigrundmasse, anderseits den guten Gleiteigenschaften, welche
die eingelagerten hochkupferhaltigen Kristalle besitzen. Als störend hat sich das
leichte Ausseigern des Bleis beim Vergießen erwiesen, was durch die bei tieferen
Temperaturen bestehende große Mischungslücke im System Kupfer-Blei zu erklären ist.
Durch einen Zusatz von Nickel konnte dieser übelstand weitgehend beseitigt werden.
Auch andere Zusätze wurden mehrfach zur Verbesserung der Eigenschaften derartiger
Bleibronzen vorgeschlagen. Sie alle haben ebenso wie das Nickel die Eigenschaft,
mit dem Kupfer der Bleibronzen Mischkristalle oder Verbindungen zu bilden, durch
welche die Härte und Festigkeit der eingelagerten Härtekörperchen erhöht werden.
Die Bleigrundmasse wurde durch diese Zusätze im wesentlichen unverändert gelassen.Copper alloys - The so-called lead bronzes have been found in recent years
more and more use as bearing metals. You owe this on the one hand to the high
Plasticity of their lead base, on the other hand the good sliding properties, which
possess the embedded crystals with a high copper content. That has turned out to be annoying
slight pulling out of the lead during potting, which was proven by the deeper ones
Temperatures existing large miscibility gap in the copper-lead system can be explained.
This problem could be largely eliminated by adding nickel.
Other additives have also been used several times to improve the properties of such
Lead bronzes suggested. Like nickel, they all have the property
to form mixed crystals or compounds with the copper of the lead bronzes
which increase the hardness and strength of the embedded hardness corpuscles.
The lead base was left essentially unchanged by these additions.
Es wurde nun gefunden, daß nicht nur die Eigenschaften der in die
Grundmasse eingelagerten Härtekörperchen für die Gesamtqualität dieser Legierungen
maßgebend sind, sondern in ebensolchem Maße auch die Grundmasse selbst. Es ist gelungen,
eine Härte- und Festigkeitssteigerung des Bleis in Bleibronzen durchzuführen, ohne
dadurch die das Blei als Grundmasse besonders befähigende Plastizität herabzusetzen.
Auf Grund eingehender Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß in hervorragendem
Mäße dem Cadmium die Eigenschaft zukämmt, auf die Bleigrundmasse derartiger., Legierungen
festigkeits- und härtesteigernd einzuwirken.It has now been found that not only the properties of the
Hardness corpuscles embedded in the base mass for the overall quality of these alloys
are decisive, but to the same extent also the base material itself. It has been possible to
to increase the hardness and strength of the lead in lead bronzes without
thereby reducing the plasticity that is particularly capable of making lead as a base material.
On the basis of detailed investigations it could be determined that in excellent
If the property of cadmium were to be combed onto the lead base of such alloys
act to increase strength and hardness.
Es ist bekannt, daß Cadmium von Blei in fester Lösung aufgenommen
wird; seine Löslichkeit ist von der Temperatur weitgehend abhängig und beträgt bei
Zimmertemperatur etwa q. bis 5 %. Es ist auch bekannt, daß im binären System Blei-Cadmium
dieser Cadmiumkonzentration die maximale Härtesteigerung entspricht. Gefunden wurde
nun, daß auch in Anwesenheit von Kupfer sich an diesen Verhältnissen im wesentlichen
nichts ändert, was wohl seine Ursache vor allem darin hat, daß Cadmium in Kupfer
praktisch gänzlich unlöslich ist, ebenso wie auch Kupfer und Blei selbst -im. festen
Zustand so gut wie unlöslich ineinander sind. Es kann also bereits mit verhältnismäßig
sehr geringen Zusätzen von Cadmium eine bedeutende Verbesserung der Legierungen
erzielt werden, wie z. B. daraus hervorgeht, daß der Zusatz von nur t oiö Cadmium
zu einer Legierung mit 6o % Kupfer und 4o % Blei eine Steigerung der Härte von etwa
25 auf 3o° Brinell zur Folge hat,
gleiche Gieß- und Erstarrungsbedingungen
selbstverständlich - vorausgesetzt. Es konnte auch festgestellt werden, daß durch
diesen geringen Cadmiümzusatz auch eine Herah1, setzeng der Steigerung des Bleis
eintät, wenngleich eine theoretische Begründung die.'> ser Erscheinung nicht gefunden-
werden konnte. Es ist anzunehmen, daß das Cadmium eine, Verringerung der Mischifngslücke
Cu-Pb bewirkt.It is known that cadmium is taken up by lead in solid solution; its solubility is largely dependent on the temperature and is about q at room temperature. until 5 %. It is also known that in the binary lead-cadmium system, this cadmium concentration corresponds to the maximum increase in hardness. It has now been found that, even in the presence of copper, there is essentially no change in these conditions, which is probably mainly due to the fact that cadmium is practically completely insoluble in copper, as is copper and lead themselves. solid state are practically insoluble in each other. A significant improvement in the alloys can therefore be achieved with relatively very small additions of cadmium, such as e.g. For example, it can be seen that adding only t oiö cadmium to an alloy with 60% copper and 40% lead results in an increase in hardness from about 25 to 30 ° Brinell, provided that the casting and solidification conditions are the same, of course. It could also be ascertained that this slight addition of cadmium also leads to an increase in lead, although a theoretical justification for this phenomenon could not be found. It can be assumed that the cadmium causes a reduction in the Cu-Pb mixing gap.
Neben Cadmium können die sonst für Bleibronzen vorteilhaften Legierungszusätze
Verwendung finden. Bewährt haben sich Zusätze von Zinn im Ausmaß von-
0,5 bis 5 %, Nickel von b,5 bis 3 %, Eisen von o,5 bis i % und Zink
von o,5 bis i %, wobei diese Metalle entweder einzeln oder mehrere gleichzeitig
zugegeben worden können. Die Kupfer-Blei-Legierungen mit einem Cadmiumgehalt sind
aber auch ohne -weitere Zusätze für sich sehr gut verwendbare Lagermetalle.In addition to cadmium, alloy additives, which are otherwise advantageous for lead bronzes, can be used. , Additions of tin in the amount have been proven of- 0.5 to 5%, nickel of b, 5 to 3%, iron from o, 5 up to I% and zinc from o, 5 up to i%, where these metals either individually or several can be added at the same time. The copper-lead alloys with a cadmium content are very useful bearing metals even without any other additives.
Schließlich konnte festgestellt werten, daß unter Beobachtung der
für solche Legierungen üblichen Gießvorschriften ',eine - zu befürchtende Verflüchtigung
des Cadmiums nur in ganz untergeordnetem Maße auftritt, so daß die an ein gutes
Lagermetall allgemein gestellte Forderung der mehrmaligen Umschmelzbarkeit unter
Wahrung der mechanischen Eigenschaften auch von diesen LeikferunLyen erfüllt wird.
'deren Metallen, wobei in @ keiner Weise darauf Rücksicht genommen worden war, daß
die Blei- und Cadmiumgehalte derart bemessen wurden, daß eine Härtung des Bleis
gemäß der vorliegenden Beschreibung hätte erfolgen können. Bei keiner der bisher
beschriebenen Legierungen war auch je eine Suspension freien Kupfers in einer durch
Cadmium gehärteten Bleigrundmasse in Frage gekommen.Finally, it was possible to establish that, under observation of the casting instructions customary for such alloys, 'the feared volatilization of cadmium only occurs to a very subordinate extent, so that the general requirement of a good bearing metal that it can be remelted several times while maintaining the mechanical properties of this LeikferunLyen is fulfilled.
Their metals, whereby no consideration was given to the fact that the lead and cadmium contents were measured in such a way that the lead could have been hardened in accordance with the present description. In none of the alloys described so far was a suspension of free copper in a lead base hardened by cadmium ever an option.