DE686321C - Lagermetall - Google Patents

Description

• Lagermetall Das heutzutage noch ganz überwiegend als Lagermetall, insbesondere für Lager, welche hohe Drücke auszuhalten haben, angewendete Metall ist die Zinnbronze, im wesentlichen bestehend aus 9o oder 86% Kupfer und i o oder 140,'o Zinn. Es ist zwar ein ältes Bestreben der Metalltechnik, das besonders in Europa teure importierte Zinn durch das weit billigere Zink zu ersetzen; jedoch hat man gerade bezüglich der "Lagermetalle an der Meinung stets festgehalten, daß eine ternäre Kupfer-Zinn-Zink-Legierung mit wesentlichen Zinkgehalten für Lagerzwecke völlig ungeeignet sei. Dies wird auch in allerneuester Zeit durch Bauer :(Zeitschrift für Metallkunde, 1930, Seite 387, linke Spalte oben) sowie indem neuesten Werk über Kupferlegierungen von A. Schimmel, @1930, Seite 26, bestätigt, welcher ausführt, daß Legierungen mit erheblichen Gehalten an[ y oder y-Eutektoid spröde und daher technisch nicht verwendbar sind.
• Es sind ,auch wesentliche Mengen Zink enthaltende Legierungen dieses Systems bereits vorgeschlagen worden, so z. B. im Din-Blatt 1709, Sondermessinge mit Zusätzen für kleinere Lager, womit jedoch zum Ausdruck gebracht ist, daß sich gerade diese Sondermessinge, welche bekanntermaßen nicht mehr als a % Zinn enthalten, gerade für schwer beanspruchte Lager nicht eignen, Außerdem enthalten alle bisher in Vorschlag gebrachten Legierungen dieses Systems entweder den Bestandteil (3 oder keinerlei y- Mischkristalle mehr.
• Die Erfindung besteht demgegenüber in der Erkenntnis, daß sich die Legierungen des ternären Systems Kupfer-Zinn-Zink für Lagerteile guteignen, ja sogar die bisherigen Kupfer-Zinn-Bronzen in dieser Verwendungsart übertreffen, sofern ihr Gefüge ganz oder überwiegend nur aus a-Mischkristallen und (a1-Y)-Eutektoid besteht, wobei als weiterer Vorteil ,gegenüber den üblichen Kupfer-Zinn-Lagerbronzen noch der wirtschaftliche Vorteil der größeren Billigkeit der neuen Lagerlegierung besteht. Wesentlich für die neuen Lagerlegierungen ist ferner das Nichtauftreten von (3-Kristalliten.
• Das Gebiet, in welchem die genannten beiden wesentlichen Gefügebestandteile, nämlich a-Mischkristalle und (a-1-y)-Euteletoid, allein auftreten, ist 'im wesentlichen bekannt und festgelegt, beispielsweise durch die Untersuchungen von Hansen, Zeitschrift für Metallkunde, 1926, Seite 347 bis 349, insbesondere Seite 348; sowie Bauer & Hansen, Zeitschrift für Metallkunde, 193o, Nr. i i und 12. Das Schaubild entspricht praktisch diesen Untersuchungsergebnissen.
• Die Struktur .der Kupfer-Zinn-Zink-Legierungen, deren Anwendung für Lager Gegenstand dieser Erfindung ist, ist vorhanden, wenn die Legierung aus 57,5 bis 67,7 0,70 Cu, 0,4 bis 8 % Sn und 3o bis 38 % Zn besteht. Im beiliegenden Schaubild ist dieses Gebiet durch :das von den Punkten A, B, C, D" E bestimmte Feld angedeutet. Das Schaubild ist nach der obengenannten Veröffentlichung von B a u e r & H.a n s e n gezeichnet.
• Die Punkte A, B, C, D, E entsprechen den nachfolgenden Legierungen:

  Punkt °/o Cu % Sn % Zn

  A 62;o 8,0 30,0

  B 6o,o 8,o 32,0

  C 57,5 4,5 38,o.

  63,7 0,4 35,9

  E 67,7 2,3 30,0

  Es können auch erfindungsgemäß Legierungen der nachstehenden Zusammensetzung verwendet werden

  Bis zu 7, 5 % Aluminium, Eisen, Man-

  gan, Nickel, Antimon ein-

  zeln oder in der Summe,

  bis zu 12, o % Blei,

  bis zu 5,0 % Silicium,

  Rest: Kupfer-Zinn-Zink-Legie-

  rung der vorstehenden Zu-

  sammensetzung, wobei die

  Gehalte Aluminium bis

  Antimon, Blei und Sili-

  cium einzeln oder zu meh-

  reren in der Legierung

  enthalten sein können.

  Auch für` diese Legierungen gilt die Maßgabe, daß das Gefüge aus a- und (a Mischkristallen besteht. Manche der Zusätze, wie z. B. Blei, können das Auftreten von Sonderbestandteilen neben den Mischkristallen und dem Eutektoid bedingen. Legierungen mit den genannten Zusätzen aber, die das ,gekennzeichnete Gefüge nicht besitzen, werden ausdrücklich vom Schutze ausgenommen.
• Bemerkenswert ist, daß die :erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen nicht nur bezüglich der Gleiteigenschaften weitgehende Übereinstimmung mit den Zinnbronzen zeigen, sondern auch in anderen Eigenschaften; z. B. Festigkeitszahlen, Härte, Bruchaussehen, Schmelzpunkt, Erstarrungsintervall, Schwindmasse und Bearbeitbarkeit. Die Gießbarkeit ist ebenfalls ausgezeichnet; es lassen sich auch Stücke schwieriger Gestalt einwandfrei sauber ohne Lunkergefahr gießen. Bei Vermeidung unnötiger Überhitzung lassen sich Zinkoxyddämpfe beim Schmelzen und Gießen fast ganz vermeiden. Eine Desoxydation ist in der Regel nicht notwendig; sie kann jedoch ohne, Schaden mit den bekannten D:esoxydationsmitteln durgeführt werden.
• Eine geeignete, erfindungsgemäß zu verwendende Lagerlegierung hat beispielsweise folgende Zusammensetzung:

  Kupfer................. 58,00 0'0,

  Zinn .................. 4,000/0,

  Zink .................. 34,009'0,

  Blei ................... 2,500g0,

  Nickel ................. 1, 50 0'0.

  In manchen Fällen ist eine Wärmebehandlung der Legierung von Vorteil. Unter Wärmebehandlung ist zu verstehen Glühen und Abschrecken mit oder ohne nachfolgendes Anlassen,

Claims (1)

1. PATEN T ANSPRÜ CHF: i. Die Verwendung einer aus 57,5 bis 67,7 % Kupfer, 0,4 bis 8 a Q Zinn und 3o bis 38 % Zink bestehenden und im FeldA, B, C, D, E des Schaubildes liegenden Legierung mit der Bedingung, daß das Gefüge aus a- und (a. -,y)-Mischkristallen besteht, als Werkstoff für die Herstellung von Lagern. a. Die Verwendung einer Legierung, bestehend aus bis zu 7,5 0lo Aluminium, Eisen, Mangan, Nickel, Antimon, einzeln oder in der Summe, bis zu i 2,.o % Blei, bis zu 5,00,%o Silicium, Rest Kupfer-Zinn-Zink-Legierung der im Anspruch i genannten Zusammensetzung mit der Maßgabe, daß das Gefüge aus u- und (a. -;-- -(') - Mischkristallen besteht, als Werkstoff für den Zweck nach Anspruch i. 3. Die Verwendung einer Legierung nach Anspruch i oder a; die einer Wärmebehandlung, bestehend aus Glühen und Abschrecken mit oder ohne nachfolgendes Anlassen, unterworfen wird, als Werkstoff für den Zweck nach Anspruch i.