DE655738C

DE655738C - Verwendung einer Aluminium-Kupfer-Eisen-Legierung fuer Maschinenteile fuer gleitendeBewegung

Info

Publication number: DE655738C
Application number: DEJ51021D
Authority: DE
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1934-11-23
Filing date: 1934-11-23
Publication date: 1938-01-21

Description

Bekannt sind Legierungen aus Aluminium, Kupfer, Eisen als Werkstoffe für Maschinenteile mit gleitender Bewegung, wie Lagerschalen, Büchsen, Führungen, Kolben u. dgl. Diese bekannten Legierungen liegen im Dreieck ι zwischen, den Punkten Al, Al₂Cu und T des in der Zeichnung dargestellten Zustandsschaubildes. Die in dem Feld 2 liegenden Legierungen, welche theoretisch aus primärem Al₃Fe, aus sekundärem Peritektikum T (d.i. eine ternär« Verbindung der Zusammensetzung 48 0/0 Al, 440/0 Cu, 80/0 Fe) und aus tertiär ausgeschiedener aluminiumreicher Grundmasse mit Aluminiummischkristallen und eutektischem Al_BFe bestehen, wurden, abgesehen von der Verwendbarkeit solcher Legierungen; mit einem Kupfergehalt bis 40 0/0 und einem Eisengehalt bis 6 0/0 für besondere Gußzwecke bisher als technisch unbrauchbar angesehen. Es hat sich nun bei der Untersuchung von Legierungen, die etwa 9 bis 22 0/0 Kupfer, etwa 4 bis 150/0 Eisen, Rest Aluminium enthalten, hinsichtlich ihrer Eignung als-Gleitlagerwerkstoff gezeigt, daß sie wider Erwarten günstige Gleiteigenschaften aufweisen, insbesondere vertragen sie, ohne zu fressen, eine sehr hohe spezifische Be* lastung, die ein Vielfaches der bei üblichen Gleitlagerwerkstoffen zulässigen Belastung beträgt.

Diese überraschende Wirkung kann damit erklärt werden, daß durch beim Erstarren der gegossenen Legierung gehemmte Diffusionsvorgänge die Bildung des sekundären Peritektikums behindert und dafür die BiI-dung einer ternären Eutektikums aus Al₂Cu, T und Aluminiummischkristallen begünstigt wird. Dieses ternäre Eutektikum hat, wie sich aus den angestellten Laufversuchen ergab, offenbar die Eigenschaft, den Ölfilm so festzuhalten, daß er auch bei hohen spezifischen Lagerdrücken nicht zerstört wird. Kennzeichnend für den neuen Werkstoff für Maschinenteile mit gleitender Bewegung ist also der Gehalt an primären Kristallen von Al₃Fe als harte Tragkristalle und von ternärem Eutektikum in einer aluminiumreichen Mischkristallgrundmasse. Das in der Zeichnung durch Schraffu'r hervorgehobene Gebiet, welches die erfindungsgemäß als Werkstoff für Maschinenteile mit gleitender Bewegung verwendbaren Legierungen mit 9 bis 22 0/0 Kupfer, 4 bis 15 0/0 Eisen, Rest Aluminium umschließt, Hegt in dem mit 2 bezeichneten Feld des Zustandsschaubildes der Ahiminium-Kupfer-Eisen-Legierungen, das begrenzt wird durch die drei Punkte: Al, Al₃Fe (590/0 Äl-j-4t0/₀ Fe) und T (ternäre Verbindung aus etwa 480/0 Al 4- 440/0 Cu -f 8 0/0 Fe). Als für Gleitlager besonders gut geeigneter Werkstoff erwies sich beispielsweise eine Legierung mit etwa 150/0 Kupfer, etwa 60/0 Eisen, Rest

Aluminium. Ein Glcitlagerwerkstolf von dieser Zusammensetzung ist einem Gleitlagerwerkstoff von ähnlicher Zusammensetzung, "jedoch mit niedrigerem Eisengehalt, ins' sondere hinsichtlich der , Belastbarkeit, überlegen. So wurde z.B. durch Versuclifr festgestellt, daß ein Lager aus einem Werk! stoff der genannten Zusammensetzung eine mehr als doppelt so hohe spezifische Belastung

ίο ertragen kann, als ein Lager, welches aus einer Legierung mit ebenfalls 150/0 Kupfer, jedoch nur 2 0/0 Eisen, Rest Aluminium hergestellt war.

Die erwähnte, nach dem Gießen der Legierung sich vollziehende und die Gefügebildung beeinflussende Erstarrung kann in an sich, bekannter Weise durch stärkere oder schwächere Wärmeentziehung so geleitet werden, daß sich das für die Benutzung als Gleitlagerwerkstoff zweckdienlichste Gefüge ergibt, z. B. durch Gießen in Kokillen.

Claims

Patentansprüche;

1. Verwendung einer Legierung aus

9 bis 220/0 Kupfer, 4. bis 150/0 Eisen, ' i*Rest Aluminium als Werkstoff für Maschi-L'nenteile mit gleitender Bewegung.

2. Verwendung einer Legierung aus etwa 150/0 Kupfer, etwa 60/0 Eisen, Rest Aluminium für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verfahren, zur Herstellung von Maschinenteilen für gleitende Bewegung aus Leichtmetallegierungen der in Anspruch ι oder 2 angegebenen Zusammen-Setzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstarrung der gegossenen Legierung durch starke Abkühlung so beschleunigt wird, daß die Bildung der Peritektikums T gehemmt, dagegen die Bildung eines ternären Eutektdkums (aus Al₂Cu, T iind Aluminiummischkristallen) begünstigt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen