DE660679C

DE660679C - Kupfer-Silicium-Legierungen

Info

Publication number: DE660679C
Application number: DEV31663D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Vaders
Original assignee: ZWEIGNIEDERLASSUNG HEDDERNHEIM; Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: ZWEIGNIEDERLASSUNG HEDDERNHEIM; Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1935-03-23
Filing date: 1935-03-23
Publication date: 1938-06-01

Description

Kupfer-Silicium-Legierungen Kupfer-Silicium-Zink-Legierungen sind an sich bekannt. Es ist aber weiterhin bekannt, daß bei derartigen Legierungen, sofern sie einen Kupfergehalt unter 70% und dementsprechend einen hohen Zinkgehalt aufweisen, der Siliciumgehalt nicht über i 0;o gesteigert werden kann, weil sonst glasartig spröde Legierungen entstehen, die praktisch unbrauchbar sind. So ist der Vorschlag gemacht, Zusätze an Silicium bis zu-3,50"o %bei Messinglegierungen zu machen, die bis i 5 o,'o Zink enthalten. Nach einem anderen bekannten Vorschlag soll eine Steigerung der Härte und Elastizitätsgrenze von rnanganhaltigen Kupferlegierungen entweder durch Zink oder durch Silicium bewirkt werden, ohne daß die Bedeutung des gleichzeitigen Zusatzes dieser Elemente ;erkannt wäre. Schließlich findet sich auch der Vorschlag, Messinglegierungen, die 0,2 bis 28% Zn enthalten, außer Silicium noch eine Reihe anderer Elemente, darunter auch Mangan, bis zu 20/0 zuzusetzen, um die Festigkeit zu, steigern. Dies ergibt an sich wertvolle Legierungen, denen jedoch noch der Mangel einer gewissen Sprödigkeit und niedrigen Dehnung anhaftet.
Vorliegende Erfindung betrifft nun eine Legierung, bei der neben einem Kupfergehalt von 5o bis 750'o, vorzugsweise 55 bis 700'o, ein Zinkgehalt von mehr als 200'o, ein Siliciumgehalt von 1,5 bis 5()/o, vorzugsweise 2 bis 3, 5 0;'o, und schließlich ein Manganzusatz in Mengen von über 3 bis ioo'o vorhanden sein soll. Gerade die Kombination der genannten Legierungsbestandteile in den genannten Grenzen ermöglicht die Herstellung hochsiliciumhaltiger Messinge mit relativ niedrigem Kupfergehalt, die auch für Preßzwecke sehr gut geeignet sind. Es wurde nämlich gefunden, daß eine Erhöhung des Manganzusatzes über 20'o hinaus zwar nicht eine Steigerung der Festigkeit, wohl aber bei annähernd gleichbleibender Festigkeit eine Steigerung der Dehnung bewirkt.
In den Legierungen der Erfindung darf, um die günstigsten Eigenschaften zu wahren, weder der Zinkgehalt sinken, noch ein Zinngehalt, abgesehen vielleicht von wenigen Zehntel Prozent Verunreinigungen, zugegen sein. Als. Beispiel sei erwähnt, daß eine Legierung mit etwa 52% Cu, 30;o Si, 400/p Zn und 5 % Mn außerordentlich feinkörnig und hart ist, während die gleiche Legierung ohne oder mit geringem Mangangehalt spröde ausfällt. Eine Legierung mit 6o % Cu, 2 % Si, 33% Zn. 50,1ö Mn ist feinkörnig verarbeitbar. Sie besitzt eine Dehnung bis 15 0!0; während die gleiche Legierung mit wenig Mangan spröde ist und kaum Dehnung hat.
Die Eigenschaften dieser neuen Legierun sind um so bemerkenswerter als sich hier d alte Anschauung nicht mehr bewahrheite>, wonach Manganzusätze zu Messing hinsiehtlich der durch sie verursachten Gefügeänderungen so in Beziehung zum Zink zu setzen sind, däß eine Einheit Mangan in seiner Wirkung etwa o, 5 Einheiten Zink entspricht. Wenn man hier überhaupt von :einem Gleichgewichtskoeffizienten für Mangan sprechen will, so ist dieser überraschenderweise nicht positiv, sondern negativ. Erhöht man andererseits den Mangangehalt wieder zu weit, so tritt eine Verschlechterung der Legierungseigenschaften ein.
Die Legierungen ergeben einen Werkstoff, der bei großer Härte und Festigkeit ausreichende Zähigkeit besitzt und trotzdem dabei, was für heutige Verhältnisse besonders wichtig ist, einen relativ geringen Kupfergehalt hat. Diese Werkstoffe haben sich als ausgezeichnet geeignet für die Herstellung von Lagern, und zwar insbesondere von Preßlagern gezeigt.
Mit gewisser Vorsicht können noch geringe Mengen anderer Metalle zugesetzt werden. Wie schon oben erwähnt, darf dieser usatz jedoch in nicht zu hohen Grenzen lgen, um nicht die bereits sehr hoch entkelten Eigenschaften dieser Legierungen Cder zu stören. Allenfalls sind Zusätze an gckel, Eisen, Blei öder Kobalt in Mengen bis zu 3% möglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kupfer-Silicium-Legierungen: gekennzeichnet durch einen Gehalt an 5o bis 750/0, vorzugsweise 5 5 bis 700,'o Cu, über 2o bis ¢5% Zn, i,5 bis 50io Si und über 3 bis i o % Mn.
2. Legierungen gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Siliciumgehalt von 2 bis 3,5%.
3. Legierung nach Anspruch i und z, gekennzeichnet durch 6o 0'o Cu, 2 0'o Si, 3 3 0/0 Zn, 5 % Mn. q..
Legierung gemäß Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an Nickel, Eisen, Blei oder Kobalt in Mengen bis 3 %.
5. Verwendung der Legierungen gemäß Anspruch i bis q. zur Herstellung von Lagern, insbesondere Preßlagern.