DE704398C

DE704398C - Process for the production of fittings from bronze (copper-tin alloys)

Info

Publication number: DE704398C
Application number: DEC50451D
Authority: DE
Original assignee: CARO WERK GmbH
Current assignee: CARO WERK GmbH
Priority date: 1935-04-06
Filing date: 1935-04-26
Publication date: 1941-03-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus Bronze (Kupfer-Zinn-Legierungen) Es ist bekannt, daß sich Kupfer-Zinn-Legierungen praktisch nur bei Zinngehalten unter etwa 60% verschmieden lassen, da bei dieser Grenze des Zinngehaltes die Geschmeidigkeit der Bronzen schwindet. Die Gußstücke aus reinen Kupfer-Zinn-Bronzen. mit einem Gehalt von mehr als 60% Zinn zerfallen schon. bei mäßigen Verformungsgraden durch Gleitbrüche, und zwar tritt der Zerfall bei der Verformung um so leichter ein, j e höher der Zinngehalt ist. Um die Verformungsfähigkeit solcher Bronzen zu erhöhen, werden den Legierungen hauptsächlich Zusätze von NTickel einverleibt, wodurch gleichzeitig die Festigkeit der Bronzen gesteigert wird. Der Zusatz von Nickel und anderen Metallen, wie Zink, Eisen, Blei, Aluminium usw., bewirkt jedoch eine nachteilige Beeinflussung des Gefügezustandes; eine solche Bronze erreicht zwar verhältnismäßig leicht höhere Festigkeitswerte; aber abgesehen von geringen Werten für Dehnung und Einschnürung ist sie hinsichtlich. der Gleitfähigkeit reinen Cu-Sn-Bronzen weit unterlegen. Die fremden Beimengungen setzen die Tragfähigkeit herab, das heißt, die Fähigkeit, selbst unter hohen örtlichen Pressungen eine die Gleitflächen trennende Schmierschicht zu erhalten, wird gering. Die Folge davon ist Abnutzung und Anfressen.. Mehrstofflegierungen, die solche Fremdmetalle enthalten, sind daher unbrauchbar oder nur minder brauchbar, wo es sich um durch Schmieden verformte Werkstücke handelt, die unter hohen Flächendrücken auf Gleitfähigkeit beansprucht werden. Formstücke aus geschmiedeter Bronze, die im Gebrauch der Beanspruchung auf gleitender Bewegung unter hohen Drücken in zufriedenstellendem Maße standhalten, sind aus diesem Grunde im Verkehr nicht anzutreffen.Process for the production of fittings from bronze (copper-tin alloys) It is known that copper-tin alloys are practically only found in tin Let it forge below about 60%, since this limit of the tin content makes it more flexible the bronze is fading. The castings from pure copper-tin-bronzes. with a salary more than 60% tin will already disintegrate. with moderate degrees of deformation due to sliding fractures, and the more easily the decay occurs during deformation, the higher the Tin content is. In order to increase the deformability of such bronzes, the Alloys mainly incorporated additions of NTickel, thereby simultaneously the strength of the bronzes is increased. The addition of nickel and other metals, such as zinc, iron, lead, aluminum, etc., however, has an adverse effect the structural condition; such a bronze achieves relatively easily higher levels Strength values; but apart from small values for elongation and constriction is she re. far inferior to the sliding properties of pure Cu-Sn bronzes. the foreign admixtures reduce the load-bearing capacity, that is, the ability to self under high local pressures a layer of lubricant separating the sliding surfaces to obtain will be low. The consequence of this is wear and tear. which contain such foreign metals are therefore unusable or only less useful, where workpieces are deformed by forging and subject to high surface pressures are stressed on sliding ability. Forged bronze fittings that in the use of the load on sliding motion under high pressures in satisfactory For this reason, they cannot withstand dimensions in traffic.

Zur Herstellung von Lagerschalen aus Phosphorbronze hat die Erfinderin schon früher vorgeschlagen, gegossene Formlinge aus Bronze mit einem. Gehalt über 7% Zinn und einem Phosphorgehalt über o,Zo/o zur Erzielung eines homogenen Gefüges einer wiederholten Kaltverformung, vorzugsweise einem mehrmals wiederholten Ziehvorgang, mit Zwischenglühungen, zweckmäßig bei einer Temperatur unter 700°, zu unterwerfen (Patent 537 56o). Es gelingt nach diesem bekannten Verfahren, Rohre zur Herstellung von Lagerschalen zu erzeugen, die ein; wesentlich höhere Tragfähigkeit als die früher bekannten Bronzerohre aufweisen und eine tortreffliche Gleitfähigkeit haben.To manufacture bearing shells from phosphor bronze, the inventor Earlier it was proposed to cast bronze bricks with a. Salary over 7% tin and a phosphorus content of over 0.02 / o to achieve a homogeneous structure repeated cold deformation, preferably a drawing process repeated several times, with intermediate anneals, expediently at a temperature below 700 ° (Patent 537,560). According to this known method, it is possible to produce pipes of bearing shells to produce the one; much higher load capacity than before known Have bronze tubes and have excellent sliding properties.

Die Erfindung setzt sich nun zum Ziel, schmiedete Fortnstücke aus Bronze zu sc fen, die hinsichtlich der Festigkeit den bs" kannten Schmiedebronzen gleichkommen, s' aber an Gleitfähigkeit und somit an V erschleißfestigkeit übertreffen und in dieser Hinsicht den gezogenen Bronzerohren gleichkommen. Die Legierungen, welche gemäß der Erfindung verarbeitet werden, sind Kupfer-Zinn-Legierungen mit einem Zinngehalt zwischen 6°/o und 14°/o und einem Phosphorgehalt über o,z°/o, vorzugsweise o,2°% bis o,d.°/o, wobei Phosphor durch die gleichwirkenden Elemente Silicium, Bor oder Beryllium ersetzt sein kann. Die Legierungen müssen von allen die Gleitfähigkeit be- einträchtigenden Elementen. wie Zink, Eisen, Blei, Aluminium, ferner Alkali- oder Erdalkalimetallen, frei sein. Ausgegangen wird von in bekannter Weise, vorzugsweise durch Kokillenguß, erhaltenen Gußformlingen feinkörniger Struktur, die durch thermische und mechanische Bearbeitung homogenisiert werden, bis das Gefüge a -Struktur aufweist, also bis die dendritischen Deltakristalle sowie die Zinn und Phosphor in hoher Konzentration enthaltenden Eutektoide im wesentlich--n gelöst sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Formstücken aus Bronze, die hohe Gleitfähigkeit aufweisen, besteht im wesentlichen darin, daß die Gußformlinge nach einem Vorglühen bei Temperaturen unter 700' C, zweckmäßig bei etwa tioo° C, einer mäßigen, allenfalls unter Zwischenglühungen wiederholten Verformung durch Stauchen unterworfen -werden, wobei der Stauchvorgang als Kaltverformung ode:-Warinverformung durchgeführt werden kann, und daß hierauf die endgültige Formgebung durch Schmieden bewirkt w=ird. Es ist festrestellt worden, daß es für die Herstellung von Schmiedestücken von wesentlicher Bedeutung ist, die mechanische Bearbeitung durch Stauchen unter dem Hammer oder in der Presse vorzunehmen, also bei der Verformung eine Materialverschiebung senkrecht zur Kraftrichtung zu bewirken. Die für die Herstellung von Rohren oder auch vollen Stangen anwendbare mechanische Bearbeitung zum Zwecke der Homogenisierung durch Ziehen oder durch Verpressen auf der Strangpresse, also Verformungen, bei welchen die -Materialverschiebung in der Kraftrichtung erfolgt, läßt hingegen Formlinge, die durch Schmieden gut verarbeitbar sind, nicht erzielen, weil im Guß häufig Poren oder Lunker vorhanden sind, die durch eine Streckung des Materials, sei es durch Ziehen, Walzen oder Verpressen auf der Strangpresse, nicht zuverlässig beseitigt werden können. Ebensoweni.g lassen sich noch vorhandene Eutektoidanhäufungen gg urch ein Strecken des Materials sicher zum Terschwinden bringen. Bei Rohren oder tangen kommt diesem Umstand nicht die leiche Bedeutung zu wie bei geschmiedeten Konstruktionsteilen, da diese letzteren außer der Beanspruchung auf gleitende Bewegung in der Regel auch hohen Beanspruchungen durch Kraftübertragung ausgesetzt sind. Die durch das Vorhandensein von Poren und Lunkern gegebene Gefahr ist bei der weitgehenden Verformung, wie sie mit dem Ausschmieden von Formteilen in der Regel verbunden ist, besonders groß, weil Poren und Lunker zum Ausgangspunkt von Spannungsrissen werden können. Durch das Stauchen des Materials gemäß der Erfindung, insbesondere durch wiederholtes Stauchen in verschiedener Richtung, werden die Poren und Lunker verschweißt. Im Zuge dieser thermischen und mechanischen Bearbeitung besonderer Art wird somit nicht nur das Gefüge in metallographischem Sinne homogenisiert, sondern darüber hinaus eine weitgehendere Verdichtung des Materials, als dies bei dem Ziehen von Rohren oder Pressen von Stangen erreicht wird, erzielt. Durch das Stauchen wird ferner eine Materialverschiebung be- ! wirkt, die sich zum Unterschied von der Längenstreckung durch Ziehen, Walzen oder Verpressen auf der Strangpresse nicht in einer Ausbildung gerader und paralleler, lediglich nach der Längsachse der Materialverschiebung orientierter Fließlinien äußert, sondern zur Ausbildung von gekrümmten, in der Regel im Raum sich kreuzenden Fließlinien führt, die im wesentlichen um im Innern des Werkstückes gedachte Zentren herum gelagert sind. Dieser Auswirkung der mechanischen Bearbeitung durch Stauchen, die während des ganzen Arbeitsverfahrens beibehalten bleibt, kommt sehr erhebliche Bedeutung zu, da auf diese Weise nach dem Formschmieden Formtücke erhalten werden, welche auch bei großen Beanspruchungen keine Rißbildungen zeigen. Nlan erhält demnach gemäß dem Verfahren der Erfindung geschmiedete Formstücke aus Bronze der angegebenen Zusammensetzung mit einem homogenen Gefüge (a-Stuktur), welche um im Innern des Formstückes gedachte Zentren herum gelagerte gekrümmte Fließlinien des Materials aufweisen. Die Beschaffenheit dieser Erzeugnisse kann objektiv leicht festgestellt werden, indem die Zusammensetzung der Legierung analytisch, die Homogenität (a-Struktur) des Gefüges und der ungerade Verlauf der Fließlinien nietallographisch nachweisbar ist. , Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert: Zur Verschmiedung gelangt eine Legierung von .der Zusammensetzung gii,2 °/o Cu, 8,5 °/o Sn und 0,301, P, die sich nach den angestellten Versuchen als das Optimum erwiesen hat, in Form eines möglichst feinkörnigen Gußformlings. Gußformlinge dieser Zusammensetzung zeigen die Neigung, schon bei verhältnismäßig geringen Verformungen, ehva 30°/0 bis 35 °/o, durch Gleitungsbrüche zu zerfallen, was vornehmlich auf die im Guß vorhandenen Sn- und P-reichen Eutektoide, die ein sehr geringes Formänderungsvermögen besitzen, zurückzuführen ist. Um die Verformungsfähigkeit zu steigern, wird zunächst durch eine Glühung die Homogenisierung .eingeleitet, die unterhalb des Schmelzpunktes der niedrigst schmelzenden Eutektoide durchgeführt werden muß, weshalb die Temperatur der Glühung nicht mehr als. etwa 7oo° C, zweckmäßig 6oo° C, ,betragen soll. Die Glühdauer ist dadurch bestimmt, daß die für den Guß.-zustand typischen Inseln der erwähnten Eutektoide zum Verschwinden gebracht werden sollen; sie. kann bis zur-vollkommenen Auflösung des Gußgefüges fortgesetzt werden, doch ist es nicht erforderlich, schon im Vorglühprozeß eine vollständige Lösung der dendritischen Deltakristalle und der Eutektoide herbeizuführen, wenn die Möglichkeit vorliegt, die Auflösung im Zuge der weiteren Verarbeitung fortzusetzen. und zu Ende zu führen. Der geglühte Gußformling zeigt eine größere Verformungsfäh.igkeit als das Ausgangsmaterial, indem der Zerreißversuch zwar nur -geringe Festigkeitswerte, so doch hohe Bruchdehnung und Einschnürung zeigt. Es folgt nun zur Verschweißung der Poren und Lanker das Stauchen, zweckmäßig nach verschiedenen Richtungen, wobei eine Verformung um 5 °/o bis 35 °/o, vorzugsweise 8 °/o bis 2o°/0, Höhenabnahme zweckmäßig ist. Das Stauchen kann unter dem Hammer oder in der Presse erfolgen und als Kaltverformung oder Warmverformung durchgeführt werden. Bei geringeren Verformungsgraden wird .durch Warmverformung etwa die gleiche Wirkung erreicht wie bei höheren Verformungs.graden durch Kaltverformung. Die Kaltverformung wird bei Temperaturen unter etwa 300° C, die Warmverformung bei Temperaturen zwischen 300° und loo° C vorgenommen.The aim of the invention is to create forged pieces made of bronze which are equivalent to the well-known forged bronzes in terms of strength, but surpass them in terms of sliding properties and thus in wear resistance and in this respect are equal to drawn bronze tubes. which are processed according to the invention are copper-tin alloys with a tin content of between 6% and 14% and a phosphorus content of over 0.2%, preferably 0.2% to 0%. o, where phosphorus can be replaced by the similarly acting elements silicon, boron or beryllium. The alloys must be free from all elements that impair sliding properties, such as zinc, iron, lead, aluminum, and also alkali or alkaline earth metals Moldings of fine-grained structure obtained in a known manner, preferably by permanent mold casting, which are homogenized by thermal and mechanical processing until the microstructure has a structure That is, until the dendritic delta crystals and the eutectoids containing tin and phosphorus in high concentrations are essentially - n dissolved. The method according to the invention for the production of shaped pieces made of bronze, which have high sliding properties, consists essentially in the fact that the castings, after pre-annealing at temperatures below 700 ° C., expediently at about tioo ° C., undergo a moderate deformation, possibly repeated with intermediate annealing be subjected to by upsetting, wherein the upsetting process can be carried out as cold deformation or warin deformation, and that the final shaping is then effected by forging. It has been established that it is of essential importance for the production of forgings to carry out the mechanical processing by upsetting under the hammer or in the press, that is, to effect a material displacement perpendicular to the direction of force during the deformation. The mechanical processing that can be used for the production of tubes or even full rods for the purpose of homogenization by drawing or pressing on the extruder, i.e. deformations in which the material is shifted in the direction of force, however, leaves moldings that can be easily processed by forging, not achieve, because there are often pores or voids in the cast that cannot be reliably removed by stretching the material, be it by drawing, rolling or pressing on the extruder. Likewise, existing eutectoid accumulations cannot reliably be made to disappear by stretching the material. In the case of pipes or rods, this circumstance does not have the same significance as in the case of forged structural parts, since these latter, in addition to the stress of sliding movement, are usually also exposed to high stresses due to power transmission. The danger caused by the presence of pores and voids is particularly great in the extensive deformation that is usually associated with the forging of molded parts, because pores and voids can become the starting point for stress cracks. By upsetting the material according to the invention, in particular by repeated upsetting in different directions, the pores and cavities are welded. In the course of this special kind of thermal and mechanical processing, not only is the structure homogenized in a metallographic sense, but also a more extensive compression of the material than is achieved when drawing tubes or pressing bars. The upsetting also causes a shift in the material! which, in contrast to the lengthwise stretching by drawing, rolling or pressing on the extruder, is not expressed in the formation of straight and parallel flow lines, only oriented along the longitudinal axis of the material displacement, but in the formation of curved flow lines that usually cross each other in space leads, which are stored around imaginary centers in the interior of the workpiece. This effect of the mechanical processing by upsetting, which is retained during the entire working process, is very important, since in this way molded parts are obtained after the forging, which do not show any cracks even under high loads. Accordingly, according to the method of the invention, Nlan receives forged fittings made of bronze of the specified composition with a homogeneous structure (a-structure), which have curved flow lines of the material located around imaginary centers inside the fitting. The nature of these products can easily be determined objectively, in that the composition of the alloy, the homogeneity (a-structure) of the microstructure and the uneven course of the flow lines can be proven by rivet allography. The invention is explained in more detail below: An alloy of the composition gii, 2% Cu, 8.5% Sn and 0.301, P is used for forging, which has proven to be the optimum after the tests carried out, in the form of a casting molding that is as fine-grained as possible. Moldings of this composition show the tendency to disintegrate due to sliding fractures even with relatively small deformations, ehva 30% to 35%, which is mainly due to the Sn- and P-rich eutectoids present in the casting, which have a very low deformability , is due. In order to increase the deformability, the homogenization is first initiated by annealing, which must be carried out below the melting point of the lowest melting eutectoids, which is why the temperature of the annealing does not exceed. about 7oo ° C, expediently 600 ° C, should be. The duration of the glow is determined by the fact that the islands of the eutectoids mentioned, which are typical for the casting state, are to be made to disappear; she. can be continued up to the complete dissolution of the cast structure, but it is not necessary to bring about a complete dissolution of the dendritic delta crystals and the eutectoids in the preheating process, if there is the possibility of continuing the dissolution in the course of further processing. and lead to the end. The annealed casting shows a greater deformability than the starting material, in that the tensile test shows only low strength values, but high elongation at break and constriction. This is followed by upsetting the pores and brackets, expediently in different directions, a deformation of 5% to 35%, preferably 8% to 20%, decrease in height being expedient. The upsetting can take place under the hammer or in the press and can be carried out as cold forming or hot forming. With lower degrees of deformation, approximately the same effect is achieved through hot deformation as with higher degrees of deformation through cold deformation. The cold deformation is carried out at temperatures below about 300 ° C, the hot deformation at temperatures between 300 ° and 100 ° C.

Der Glühvorgang und der Verformungsvorgan:g, durch welchen das Material für die endgültige Formgebung durch Schmiedung vorbereitet wird, stehen miteinander in wechselseitigen Beziehungen. Da durch eine zu lange oder zu hohe Glühung die Kristallkörner sehr groß werden können, was für die beim Schmieden in der Regel notwendige hohe Verformung nachteilig ist, weil die Gefahr des Reißens auftritt, so ist es erforderlich, entweder die Glühung vor Erzielung der vollständigen Homogenität zu beenden oder die Verformung innerhalb der angegebenen ;Grenzen mäglichst hoch zu wählen, um .durch Zertrümmerung der großen Kristalle die erwünschte Feinkörnigkeit zu erzielen. Die geschilderten vorbereitenden Verfahren müssen keineswegs in je einem Arbeitsgang vollendet werden. Es kann sich vielmehr empfehlen, sowohl den Glühprozeß als auch die Stauchung in mehreren Stufen in der Art durchzuführen, daß auf einen Glühvorgang ein Stauchungsv organg, hierauf ein neuerlicher Glühvorgang folgt, wobei derartige Teilvorgänge auch noch weiter wiederholt werden können, bis der gewünschte Grad von Feinkörnigkeit und Homogenität erzielt ist. Das in dieser Weise durch thermische und eine spezifische mechanische Bearbeitung vorbereitete Material kann im kalten Zustande aasgeschmiedet werden, wobei in einem Arbeitsgang Verformungen bis zu 9o °/o erzielt werden können. Mit der Verformung tritt gleichzeitig eine Verfestigung ein, die zu Festigkeiten von über gooo 1-,g/cm= führen. kann. Die Dehnung des so erhaltenen Materials nimmt mit der Festigkeit ab, doch sind selbst bei Festigkeiten von über 7500 kg/cm2 Einschnürungswerte beobachtet worden, die beweisen, daß auch das Formänderungsvermögen dieses so festen Werkstoffes außerordentlich groß ist.The annealing process and the deformation process, by which the material is prepared for the final shaping by forging, are mutually related. Since the annealing is too long or too high, the crystal grains can become very large, which is disadvantageous for the high deformation usually required during forging because there is a risk of cracking, so it is necessary to either anneal before complete homogeneity is achieved or to choose the deformation within the specified limits as high as possible in order to achieve the desired fine-grainedness by breaking up the large crystals. The preparatory procedures described do not have to be completed in one step. Rather, it may be advisable to carry out both the annealing process and the upsetting in several stages in such a way that an annealing process is followed by a upsetting process, followed by another annealing process, such partial processes can also be repeated until the desired degree of Fine grain and homogeneity is achieved. The material prepared in this way by thermal and specific mechanical processing can be forged in the cold state, whereby deformations of up to 90% can be achieved in one operation. With the deformation, a solidification occurs at the same time, which leads to strengths of over gooo 1-, g / cm =. can. The elongation of the material obtained in this way decreases with the strength, but constriction values have been observed even at strengths of over 7500 kg / cm2, which prove that the deformability of this material, which is so strong, is extremely high.

Zufolge des außerordentlich hohen Verformungsvermögens der in der angegebenen Weise behandelten Bronze können, wie praktische Gesenkschmiedeversuche ergaben, auch Stücke mit ungünstiger Massenverteilung, also stark wechselnden Querschniten ohne Bruchgefahr ausgeschlagen oder gepreßt werden. Die Zunahme an Festigkeit, die kristallographisch durch die Zertrümmerung und Auflockerung des Gefüges gekennzeichnet ist, folgt hinsichtlich Verteilung und Größe der Materialbewegung. Stärkere Verschiebungen haben ein feinkörnigeres und härteres Gefüge zur Folge als schwächere. Schon bei der Konstruktion des zu schmiedenden Teiles und der Gesenke kann ebenso wie schon bei der mechanischen Vorbehandlung des Rohlings durch Stauchen auf gleichmäßige Festigkeit im fertigen Stück oder auf besondere Festigkeitseigenschaften in einzelnen Zonen Rücksicht :genommen werden. Durch Schmierung der Gesenke wird die Materialbewegung erleichtert. Das Aasschmieden der Stücke kann nicht nur als Kaltverformung bei Temperaturen bis etwa 300° C ausgeführt werden, sondern ebenso wie die mechanische Vorbehandlung kann die endgültige Formgebung durch Schmieden auch bei Temperaturen über 300° C vorgenommen werden. Der Formänderungswiderstand sinkt mit steigender Temperatur bis auf etwa i/0 herab. Grundsätzlich ist es möglich, die @-erschrriiedung bei Temperaturen bis gegen 70o° C vorzunehmen, doch ist, wie Warmzerreißversuche zeigen, die Bruchdehnung und die Einschnürun.g bei höheren Temperaturen als 300' C, etwa proportional dem Formänderungswiderstand, so gering, daß hohe Verformungsgrade infolge vorzeitiger Rißbildung nicht erreichbar sind. Dazu kommt noch, daß beim Warmschmieden die zu erreichende Festigkeit nicht so leicht vorausbestimmt und nicht so hoch getrieben «erden kann als bei der Kaltverformung, weil entsprechend der jeweiligen Schmiedetemperatur gleichzeitig mit der erzielten Verfestigung die Kristallerholung und gegebenenfalls auch eine merkliche Rekristall.isation eintritt. Insbesondere, wenn hohe Festigkeiten des geschmiedeten Formstückes erzielt werden sollen, ist es daher empfehlenswert, bei starker Höhenabnahme die Formgebung als Kaltschmiedung durchzuführen.As a result of the extraordinarily high deformability of the bronze treated in the specified manner, as practical drop forging tests have shown, even pieces with an unfavorable mass distribution, i.e. strongly changing cross sections, can be knocked out or pressed without the risk of breakage. The increase in strength, which is crystallographically characterized by the fragmentation and loosening of the structure, follows in terms of distribution and size of the material movement. Stronger displacements result in a finer-grained and harder structure than weaker ones. Already in the construction of the part to be forged and the dies, as in the mechanical pretreatment of the blank by upsetting, even strength in the finished piece or special strength properties in individual zones can be taken into account. Lubrication of the dies facilitates the movement of the material. The forging of the pieces can not only be carried out as cold forming at temperatures of up to about 300 ° C, but also, like the mechanical pretreatment, the final shaping by forging can also be carried out at temperatures above 300 ° C. The deformation resistance decreases with increasing temperature down to about i / 0. In principle, it is possible to carry out the @ -erschriedung at temperatures up to 70 ° C, but, as hot tear tests show, the elongation at break and the constriction at temperatures higher than 300 ° C, roughly proportional to the deformation resistance, is so low that high Deformation degrees are not achievable as a result of premature cracking. In addition, the strength to be achieved in hot forging cannot be so easily determined in advance and cannot be pushed as high as with cold working, because, depending on the respective forging temperature, crystal recovery and possibly also noticeable recrystallization occur at the same time as the solidification achieved. In particular, if high strengths of the forged shaped piece are to be achieved, it is therefore advisable to carry out the shaping as cold forging in the event of a sharp decrease in height.

Durch zweckmäßige Konstruktion der Gesenke, durch ihr Wärmefassungsvermögen, eventuelle Kühlung und Zupassung der Verformungszeit läßt es sich erreichen, daß gewisse Teile der Außenschichten höhere Härte erlangen als die innenliegenden Teile, die länger warm bleiben und daher mehr Zeit zur Kristallerholung haben.Due to the appropriate construction of the dies, due to their heat capacity, possible cooling and adaptation of the deformation time, it can be achieved that certain parts of the outer layers become harder than the inner parts, that stay warm longer and therefore have more time for crystal recovery.

Die Schmiedung zur Formgebung läßt sich auf ein Minimum, im Grenzfall auf einen einzigen Arbeitsgang, beschränken, wenn durch das Vorverfahren Korngröße und kristallographische Homogenität bereits in befriedigendem Ausmaße erzielt wurden. Erscheint es hingegen, beispielsweise aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, zweckmäßig, die therinische und mechanische Vorbehandlung des Materials nicht bis zur Erzielung einer völ-Ligen Homogenität durchzuführen, so wird man beim Formschmieden in mehreren Arbeitsgängen mit Zwischenglühungen verfahren und damit die auch mit dem Formschmieden verbundene mechanische Auflockerung des Gefüges, die Diffusion der heterogenen Gefügebestandteile bzw. den Konzentrationsausgleich fördern. Man kann das Formschmieden in mehreren Arbeitsgängen vorteilhaft auch in der Weise ausführen, daß mindestens in einem Arbeitsgang eine Warmschmiedung erfolgt und der letzt Arbeitsgang als Kaltschmieden ausgeführt , wird.Forging for shaping can be reduced to a minimum, in borderline cases to a single work step, if the grain size is reduced by the preliminary process and crystallographic homogeneity has already been achieved to a satisfactory extent. If, on the other hand, it appears expedient, for example for reasons of economy, the thermal and mechanical pretreatment of the material is not achieved until it is achieved To carry out a complete homogeneity, one becomes in the form of forging in several Process operations with intermediate annealing and thus also with form forging associated mechanical loosening of the structure, the diffusion of the heterogeneous structural components or promote the concentration balance. One can do the form forging in several Operations advantageously also perform in such a way that at least one operation hot forging takes place and the last operation is carried out as cold forging , will.

Das Formschmieden wird ebenso wie die mechanische V orbehandlung durch Stauchen unter dem Hammer oder in der Presse durchgeführt. Eine starre Grenze zwischen Arbeitsgängen, die zur Vorbehandlung und zu dein Aasschmieden gehören, ist nicht zu ziehen, indem Zwischenstufen vorhanden sein können, die noch der Homogenisierung und schon der Formgebung dienen. Doch liegt es im Wesen der Vorbehandlung, daß die Verformung durch das Stauchen zumindest in den ersten Arbeitsgängen verhältnismäßig gering ist, wohingegen das Aasschmieden in der Regel unter starker Verformung erfolgt. Der letzte die endgültige Formgebung bewirkende Schmiedevorgang setzt jedenfalls die vorhergehende vollständige Homogenisierung des Materials voraus.The form forging is carried out as well as the mechanical pre-treatment Upsetting carried out under the hammer or in the press. A rigid line between Operations that are part of pretreatment and your forging is not to draw by intermediate stages that may still be of homogenization and already serve the shaping. But it is in the nature of the pretreatment that the Deformation due to upsetting is proportionate, at least in the first work steps is low, whereas carrion forging usually takes place with severe deformation. In any case, the last forging process that brings about the final shape begins the previous complete homogenization of the material precedes.

Die Erzeugnisse gemäß der Erfindung aus Bronze von der vorstehend angegebenen Zusammensetzung sind vor allem verwendbar für abnutzungsfrei arbeitende Gleitsteine, Kupplungsteile, Zahnräder, Steuerungsnocken, Pressenmuttern, Sparlinsen, kurz für alle Formteile, die gleitender Bewegung unter den höchsten Drücken selbst bei mangelhafter Schmierung ausgesetzt sind.The products according to the invention made of bronze from the above specified composition are especially suitable for wear-free working Sliding blocks, coupling parts, gears, control cams, press nuts, economy lenses, short for all molded parts, the sliding movement under the highest pressures itself exposed to poor lubrication.

Da man beim Schmieden unter dem Hammer und beim Pressen in der Wahl und Reihung der Arbeitsgänge weit weniger beschränkt ist als beim Rohrziehen, können auch Legierungen mit einem höheren Zinn- und Phosphorgehalt verarbeitet werden, als dies bei der Herstellung von Bronzerohren möglich ist. Solche Legierungen mit Zinngehalten zwischen etwa io 0/0 und 14% Zinn zeigen noch eine weitere Verbesserung der Gleiteigenschaften, kommen aber nur für Konstruktionsteile in Frage, von denen hauptsächlich höchste Festigkeit, jedoch geringeres Forinänderungsvermögen gefordert wird.Because you have a choice when forging under the hammer and when pressing and the sequence of operations is far less restricted than with pipe drawing alloys with a higher tin and phosphorus content are also processed, than is possible in the manufacture of bronze pipes. Such alloys with Tin contents between about 10% and 14% tin show a further improvement the sliding properties, but are only suitable for structural parts of which mainly the highest strength, but less ability to change shape required will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A process for producing shaped pieces of copper-tin alloys having a tin content of between 6% and 14% and a content of about 0.1 0 / "is preferably o, 20/0 to 0.4 ° / o phosphorus by silicon, boron or beryllium can be replaced, preferably from an alloy of about 9i, 20/0 Cu, about 8.5% Sn and about 0.301 " P, characterized in that castings produced from these bronzes after preheating at temperatures. below 100 ° C, expediently at about 60o ° C, are subjected to moderate deformation, possibly repeated with intermediate annealing, by upsetting, the upsetting process being carried out as cold deformation or hot deformation, and that the final shaping is then effected by forging.

2. The method according to claim i, characterized in that the deformation by upsetting within the limits of 5 0/0 to 35 "Yes, expediently 80 /, to: 200 /" decrease in height is carried out.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the upsetting is carried out several times in different directions. .

4. Procedure according to claim i to 3, characterized in that the final shape by Cold forging carried out at temperatures below about 300 ° C with a sharp decrease in altitude will.

5. The method according to claim i to 4, characterized in that the shaping . takes place in several operations, at least one of which is hot forging and the last operation is cold forging.