DE977469C - Use of copper and nickel alloys for sliding purposes - Google Patents

Use of copper and nickel alloys for sliding purposes

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DE977469C DED366A DED0000366A DE977469C DE 977469 C DE977469 C DE 977469C DE D366 A DED366 A DE D366A DE D0000366 A DED0000366 A DE D0000366A DE 977469 C DE977469 C DE 977469C
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    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
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    • C22C32/0089—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with other, not previously mentioned inorganic compounds as the main non-metallic constituent, e.g. sulfides, glass
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Description

Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen für Gleitzwecke Die Erfindung bezieht sich auf Kupfer- und Nickel-Legierungen mit den üblichen technischen Verunreinigungen, denen durch Beimischen von Schwefel- oder Phosphorverbindungen in eutektisch feiner Verteilung hohe Laufeigenschaften bei geringer Abnutzung verliehen werden können, so daß sich solche Legierungen besonders für die Herstellung von Gegenständen eignen, die- auf gleitende Reibung beansprucht werden.Use of copper and nickel alloys for sliding purposes Invention relates to copper and nickel alloys with the usual technical Impurities caused by adding sulfur or phosphorus compounds in eutectically fine distribution bestowed high running properties with little wear can be, so that such alloys are particularly suitable for the production of Objects are suitable that are subject to sliding friction.

Die Verwendung von Metallen mit nichtmetallischen Einschlüssen wurde bisher in der Technik wegen mangelnder Verformbarkeit im kalten Zustand und geringer mechanischer Festigkeit abgelehnt. Die geringe Verformbarkeit von Metallen mit nichtmetallischen Einschlüssen läßt sich jedoch erfindungsgemäß vermeiden, wenn man die nichtmetallischen Einlagerungen in eutektisch feiner Verteilung im Grundwerkstoff vorliegen hat. Eine solche Verteilung läßt sich auf normalem metallurgischem Wege durch Verwendung solcher Metalle erreichen, die mit Schwefel und Phosphor Eutektika bilden. Es können jedoch auch auf künstlichem Wege Metalle mit eutektisch feinverteilten nichtmetallischen Einschlüssen erzeugt werden durch Beschallung von Schmelzen mit Ultraschall, denen man Verbindungen der Metalloide Schwefel und Phosphor in Pulverform zugibt.The use of metals with non-metallic inclusions was made so far in technology because of insufficient deformability in the cold state and less mechanical strength rejected. The low deformability of metals with non-metallic Inclusions can, however, be avoided according to the invention if the non-metallic There are deposits in eutectically fine distribution in the base material. One Such distribution can be achieved in the normal metallurgical way by using such Reach metals that form eutectics with sulfur and phosphorus. It can, however also artificially metals with eutectically finely distributed non-metallic ones Inclusions are generated by sonicating melts with ultrasound, which compounds of the metalloids sulfur and phosphorus are added in powder form.

Metalle mit eutektisch feinverteilten Verbindungen dieser Metalloide haben überraschend hohe Laufeigenschaften und Verschleißwiderstand, die alle bisher von Gleitwerkstoffen bekanntgewordenen Werte übertreffen. Besonders gute Gleitfähigkeit und Notlaufeigenschaften erreicht man, wenn man als Grundwerkstoff solche Metalle wählt, deren nichtmetallische Beimischungen eine möglichst geringe Bildungswärme haben, und zwar Kupfer und Nickel. Die eutektisch feine Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse soll sich auf mindestens io"/u des Gefüges erstrecken. Einzelne gröbere Einschlüsse in der sonst eutektischen Grundmasse haben keine nachteilige Wirkung. Die Metalloide Schwefel und Phosphor müssen nicht an das Grundmetall gebunden sein, sondern es kann auch eine Bindung an einen weiteren Legierungsbestandteil stattfinden, der in solcher Menge zugesetzt wird, daß gerade der gesamte Metalloidanteil gebunden wird und somit keine Härtung des Grundgefüges eintritt. Durch die Bindung der genannten Metalloide an verschiedene Legierungsbestandteile ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, nichtmetallische Einschlüsse verschiedener Härte und verschieden hohen Schmelzpunktes in den Grundwerkstoff einzubeziehen.Metals with eutectically finely divided compounds of these metalloids have surprisingly high running properties and wear resistance, all of which so far Exceed values known from sliding materials. Particularly good sliding properties and Emergency running properties are achieved if one chooses such metals as the base material, whose non-metallic admixtures have the lowest possible heat of formation, namely copper and nickel. The eutectic fine distribution of the non-metallic Inclusions should extend to at least 10% of the structure. Individual coarser Inclusions in the otherwise eutectic matrix have no adverse effect. The metalloids sulfur and phosphorus do not have to be bound to the base metal, but there can also be a bond to another alloy component, which is added in such an amount that just the entire metalloid portion is bound and thus no hardening of the basic structure occurs. By binding the said Metalloids to various alloy components, there is still the possibility of non-metallic inclusions of different hardness and different melting points to be included in the base material.

Beim Sintern kann die eutektisch feine Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse auch durch entsprechende Feinheit der zu mischenden Komponenten mit den bekannten Verfahren der Sintertechnik erreicht werden.During sintering, the eutectically fine distribution of the non-metallic Inclusions also due to the corresponding fineness of the components to be mixed the known methods of sintering technology can be achieved.

Beispielsweise zeigt ein auf dem Schmelzwege hergestellter 8,250/0 Phosphor, Werkstoff Rest aus Kupfer, 0,77"/a ein Schwefel Gefüge oder mit cutektisch feiner Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse. Die beispielsweise genannten Legierungen lassen sich gut warm und kalt verformen und zeigen ein Laufverhalten im Lagerversuch, das dem der bisherigen Spritzenwerkstoffe noch überlegen ist. Durch Zulegieren von beispielsweise Blei oder Eisen in solchen Mengen, daß der Metalloidgehalt des Grundwerkstoffs gerade abgebunden ist, können Legierungen mit nichtmetallischen Einschlüssen verschieden hoher Härte und verschieden hohen Schmelzpunktes erhalten werden.For example, a melt-made product shows 8.250 / 0 Phosphorus, material remainder of copper, 0.77 "/ a a sulfur structure or with cutectic fine distribution of non-metallic inclusions. The examples mentioned Alloys can be deformed well hot and cold and show running behavior in the storage test, which is still superior to that of the previous syringe materials. By Adding lead or iron, for example, in such amounts that the metalloid content of the base material has just set, alloys with non-metallic Inclusions of different hardnesses and different high melting points obtained will.

Weiterhin ist die Herstellung der Werkstücke auch auf dem Sinterwege möglich. Man kann dabei von der auf dem Schmelzwege hergestellten erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung ausgehen, die in bekannter Weise zu Metallpulver verarbeitet wird. Aus diesem Metallpulver werden Metallformlinge durch Pressen, Sintern oder durch mehrmaliges Pressen und Sintern hergestellt, so daß man je nach Belieben poröse oder dichte Gleitkörper erhält. Bei der Herstellung von porösen Körpern aus den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen können die Poren des Sinterwerkstoffs mit metallischen oder nichtmetallischen Stoffen ausgefüllt werden, die im Grundmetall nicht löslich sind und einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmetall haben. Beispielsweise eignen sich hierfür Kunststoffe mit definiertem Schmelzpunkt, Eisenphosphat, Eisensulfid, Mangansulfid oder Vanadinpentoxyd.Furthermore, the production of the workpieces is also by sintering possible. You can use the melt produced according to the invention Go out to be used alloy, which is processed in a known manner to metal powder will. This metal powder is made into metal blanks by pressing, sintering or produced by pressing and sintering several times, so that one can be porous at will or dense sliding body receives. In the production of porous bodies from the Alloys to be used according to the invention can be the pores of the sintered material be filled with metallic or non-metallic substances that are in the base metal are insoluble and have a lower melting point than the base metal. For example, plastics with a defined melting point, iron phosphate, Iron sulfide, manganese sulfide or vanadium pentoxide.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen mit den üblichen technischen Verunreinigungen, in deren Gefüge Schwefel- oder Phosphorverbindungen in eutektisch feiner Verteilung enthalten sind und sich diese eutektisch feine Verteilung auf mindestens io"/o des Gefüges erstreckt, für auf Gleitung, Reibung und Verschleiß beanspruchte Werkstücke, insbesondere Gleitlager. PATENT CLAIMS: i. Use of copper and nickel alloys with the usual technical impurities, in their structure sulfur or phosphorus compounds are contained in eutectically fine distribution and this eutectically fine distribution extends to at least 10% of the structure for sliding, friction and wear stressed workpieces, in particular plain bearings. 2. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen, die neben den in Anspruch i genannten Bestandteilen noch einen weiteren Leffi a erungsbestandteil in solchen Mengen enthal -ten, daß der Metalloidgehalt des Grundwerkstoffs gerade abgebunden ist, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. 2. Use of copper and Nickel alloys which, in addition to the components mentioned in claim i, also have a contain further enhancement component in such amounts that the metalloid content of the base material has just set, for the purpose specified in claim i. 3. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch i genannten Art, die auf d'em Sinterwege hergestellt sind, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch i genannten Art, bei denen die Poren des Sinterwerkstoffs mit metallischen oder nichtmetallischen Stoffen ausgefüllt sind, die im Grundmetall nicht löslich sind und einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmetall haben, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. 5. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch 3 genannten Art, bei denen die bei Sinterwerkstoffen sonst üblichen Poren durch Dichtpressen beseitigt sind, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 436 44o; q.42 129, 508 154, 524 032 711 638, 750 430 österreichische Patentschriften Nr. 129:289, 147 650, 159 112, 159 679, 162 161, 164 473; britische Patentschrift Nr. 567 603; USA.-Patentschrift Nr. 2 171 697. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 832 8o3.3. Use of copper and nickel alloys of the type mentioned in claim i, which are produced by sintering methods, for the purpose indicated in claim i. Use of copper and nickel alloys of the type mentioned in claim i, in which the pores of the sintered material are filled with metallic or non-metallic substances that are not soluble in the base metal and have a lower melting point than the base metal, for the specified in claim i Purpose. 5. Use of copper and nickel alloys of the type mentioned in claim 3, in which the pores otherwise common in sintered materials are eliminated by sealing pressing, for the purpose specified in claim i. Documents considered: German Patent Specifications No. 436 44o; q.42 129, 5 0 8 154, 524 032 711 638, 750 430 Austrian patent specifications 129: 289, 147 65 0 , 159 112, 159 679, 162 161, 164 473; British Patent No. 567,603; U.S. Patent No. 2,171,697. Prior Patents Considered: German Patent No. 832 8o3.
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