Verwendung von Aluminium-Zink-Legierungen Die Erfindung betrifft die
Verwendung von Aluminiumlegierungen mit 25 bis 62% Feinzink, Rest Aluminium, als
Lagerlegierung.Use of aluminum-zinc alloys The invention relates to
Use of aluminum alloys with 25 to 62% fine zinc, the remainder being aluminum
Bearing alloy.
Untersuchungen der gleichen Erfinder über die mechanischen Eigenschaften
von Aluminiumlegierungen mit 25 bis 6219/o Zink aus Feinzink mit Reinheitsgraden
von 99,995 bis 99,5 % und Kupfergehalten von o,1 bis 50/a haben die Brauchbarkeit
dieser Legierungen erwiesen.Investigations by the same inventors on mechanical properties
of aluminum alloys with 25 to 6219 / o zinc from fine zinc with degrees of purity
from 99.995 to 99.5% and copper contents from 0.1 to 50 / a have the usefulness
these alloys proved.
Weitere physikalische Untersuchungen über das Verhalten der Legierungen
während der Erstarrung haben folgende Erkenntnisse ergeben: 1. Aluminiumlegierungen
mit 25 bis 62% Feinzink, Rest Aluminium, zeigen ausgeprägte Kristallseigerung. Die
Mischkristalle sind zonenartig aufgebaut und haben große Konzentrationsunterschiede
zwischen Kern und Rand. So hat z. B. die Kernzone eines Mischkristalls einer Legierung
aus 5o19/o Aluminium und 5o% Feinzink einen Aluminiumgehalt von 86%, die Randzone
einen solchen von 13010. Mit diesem Konzentrationsunterschied ist auch ein
Härteunterschied verbunden. Wird diesen Legierungen Kupfer in Mengen von o, i bis
5% zugesetzt, so ändert sich grundsätzlich im Gefügeaufbau nichts, die Kernzone
der Mischkristalle bleibt aluminiumreich und kupferarm, die Randzone wird zink-
und kupferreicher. Außerdem scheidet sich zwischenkristallin noch eine kupferreiche,
harte
Kristallart aus. Auch hier besteht zwischen Kern und Rand
somit ein entsprechender Härteunterschied.Further physical investigations into the behavior of the alloys during solidification have shown the following findings: 1. Aluminum alloys with 25 to 62% fine zinc, the remainder aluminum, show pronounced crystal segregation. The mixed crystals have a zonal structure and have large differences in concentration between the core and the edge. So has z. B. the core zone of a mixed crystal of an alloy of 5019 / o aluminum and 50% fine zinc has an aluminum content of 86%, the edge zone an aluminum content of 13010. This difference in concentration is also associated with a difference in hardness. If copper is added to these alloys in amounts of 0.1 to 5%, nothing fundamentally changes in the structure of the structure, the core zone of the mixed crystals remains rich in aluminum and poor in copper, the edge zone becomes richer in zinc and copper. In addition, a copper-rich, hard type of crystal separates out between crystals. Here, too, there is a corresponding difference in hardness between the core and the edge.
2. Das Volumen während der Erstarrung verläuft vom Erstarrungspunkt
an in einer Kurve mit einem unstetigen Übergang des breiigen zum festen Zustand.
Knapp vor beendeter Erstarrung befindet sich neben 95 bis 98% Mischkristallen noch
zinkreiche Restschmelze. Der Schwund dieser Restschmelze führt bei ihrer Erstarrung
nicht zur Ausbildung von Sauglunkern, sondern zur Ausbildung von unendlich feinverteilten,
zwischenkristallin angeordneten Mikrolunkern.2. The volume during solidification runs from the solidification point
on in a curve with an unsteady transition from the mushy to the solid state.
Just before the solidification is complete, there is still 95 to 98% mixed crystals
zinc-rich residual melt. The shrinkage of this residual melt leads to its solidification
not for the formation of suction cavities, but for the formation of infinitely finely divided,
inter-crystalline arranged micropipes.
Auch die unter 2 geschilderten Tatsachen bleiben erhalten, wenn die
Legierungen zur Erhöhung ihrer mechanischen Eigenschaften o, i bis 511/o Kupfer
enthalten. Das Kupfer kann auch durch Mangan, Chrom, Vanadium und Titan einzeln
oder gemeinsam ersetzt sein, wobei dem Kupfer die gleiche Menge an z. B. Mangan
entspricht, doch wird vorzugsweise nur die Hälfte des Kupfergehaltes ersetzt.The facts described under 2 are also retained if the
Alloys to increase their mechanical properties o, i to 511 / o copper
contain. The copper can also be replaced by manganese, chromium, vanadium and titanium individually
or be replaced together, the copper having the same amount of z. B. Manganese
corresponds, but preferably only half of the copper content is replaced.
Es hat sich nun gezeigt, daß die genannten Eigenschaften dieser Legierungen
sie ausgezeichnet als Werkstoff für Lager brauchbar machen. Der Härteunterschied
der geseigerten Mischkristalle bedingt eine gute Tragfähigkeit, während die Mikroporen
eine hervorragende Adhäsion des Schmiermittels gewährleisten. Es wurde gefunden,
daß die Lagereigenschaften dieser Legierungen denen der Kupfer-Zinn-Bronzen und
Weißmetallager weit überlegen sind.It has now been shown that the properties mentioned of these alloys
make them excellently usable as a material for bearings. The difference in hardness
the segregated mixed crystals requires a good load-bearing capacity, while the micropores
ensure excellent adhesion of the lubricant. It was found,
that the storage properties of these alloys are those of the copper-tin-bronzes and
White metal bearings are far superior.
Wesentlich ist also bei den gemäß der Erfindung zu verwendenden Legierungen,
daß sie aus Feinzink mit Reinheitsgraden von mindestens 99,5 bis 99e9950/0 Zink
hergestellt sind; denn eine Verunreinigung durch Blei führt zur Verstopfung der
Mikroporen, wodurch die guten Adhäsionseigenschaften für Schmiermittel verlorengehen.
Der Zusatz von o,i bis 5% Kupfer, das ganz oder teilweise durch Mangan, Chrom, Titan
oder Vanadium, einzeln oder gemeinsam, ersetzt werden kann, dient der Verbesserung
der mechanischen Eigenschaften. Außerdem bildet das Kupfer -wie oben ausgeführt
- die harten Tragkristalle. Um deren Ausbildung und günstige Verteilung im Gefüge
zu sichern, muß man die Löslichkeit des Kupfers im festen Zustand berücksichtigen,
die im System Aluminium-Zink-Kupfer im wesentlichen durch den Aluminiumgehalt bestimmt
wird. Zweckmäßig werden demnach bei einem Gehalt der Legierung von 70% Aluminium
z. B. 2 bis 4% Kupfer zugesetzt, bei 50'% Aluminium z. B. i bis 3% Kupfer und bei
40% Aluminium z. B. o,5 bis 1,50% Kupfer.It is therefore essential in the alloys to be used according to the invention,
that they are made of fine zinc with degrees of purity of at least 99.5 to 99e9950 / 0 zinc
are made; because lead contamination leads to clogging of the
Micropores, as a result of which the good adhesion properties for lubricants are lost.
The addition of 0.1 to 5% copper, completely or partially due to manganese, chromium, titanium
or vanadium, individually or collectively, can be replaced, serves to improve
the mechanical properties. In addition, the copper forms - as stated above
- the hard support crystals. About their training and favorable distribution in the structure
to secure, one must take into account the solubility of copper in the solid state,
which in the aluminum-zinc-copper system is essentially determined by the aluminum content
will. Accordingly, with an alloy content of 70%, aluminum is expedient
z. B. 2 to 4% copper added, with 50 '% aluminum z. B. i to 3% copper and at
40% aluminum e.g. B. 0.5 to 1.50% copper.