EP3992317A1 - Lead-free cu-zn base alloy - Google Patents

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EP3992317A1
EP3992317A1 EP20204604.1A EP20204604A EP3992317A1 EP 3992317 A1 EP3992317 A1 EP 3992317A1 EP 20204604 A EP20204604 A EP 20204604A EP 3992317 A1 EP3992317 A1 EP 3992317A1
Authority
EP
European Patent Office
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weight
alloy
base alloy
max
gew
Prior art date
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Pending
Application number
EP20204604.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tileman MÜNCH
Thomas Plett
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Fuchs KG
Original Assignee
Otto Fuchs KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Otto Fuchs KG filed Critical Otto Fuchs KG
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Priority to US17/499,203 priority patent/US20220136085A1/en
Priority to BR102021020590-3A priority patent/BR102021020590A2/en
Priority to CN202111245687.1A priority patent/CN114427050A/en
Priority to KR1020210144953A priority patent/KR20220057454A/en
Priority to JP2021177363A priority patent/JP2022074111A/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Definitions

  • the invention relates to a lead-free Cu-Zn base alloy with good machining properties.
  • the CuZn42 alloy is a very simply constructed brass alloy with a Cu content of between 57.0 and 59.0% by weight. In principle, no other elements are involved in this alloy. Pb with a maximum of 0.2% by weight, Sn with 0.03% by weight, Fe with 0.3% by weight, Ni with 0.02% by weight and Al with 0.05% by weight are tolerated % plus unavoidable impurities.
  • This alloy is a lead-free alloy that is very easy to hot-work and is used, among other things, as a semi-finished product for the manufacture of profiles. This alloy is the lead-free variant of the commonly used alloy CuZn39Pb3.
  • the element lead is used to improve machinability.
  • the CuZn42 alloy is lead-free, it is also used for machining, such as the manufacture of turned parts, due to its ⁇ / ⁇ structure.
  • the machinability of workpieces made from this alloy is limited. This means that the machining disadvantages caused by the alloy cannot be compensated for by the corresponding process parameters of a machining machine. This applies, for example, to machining processes with form tools, where the limits of the process parameters do not allow any corresponding leeway. In such cases, the machinability of such an alloy is unsatisfactory.
  • machinability for certain machining operations is acceptable for workpieces made from this alloy, it would be desirable if the machinability could be improved without the elements Pb and Bi traditionally used for free-cutting alloys to achieve the desired machinability, as they are considered hazardous to health classified, must be used.
  • the alloys CuZn28Al4Ni3Si1Mn and CuZn35Mn2Ni2FeSi can be mentioned here as examples.
  • the former alloy is characterized by high wear resistance and high strength with good running and sliding properties.
  • This alloy and workpieces made from it are therefore suitable for applications with oil lubrication under boundary friction conditions.
  • This alloy is also suitable for use in bio-lubricants.
  • the second alloy mentioned is particularly suitable for bearing and sliding applications, in particular for the bearing of shafts or journals made of aluminum materials. Special attention was paid to the corrosion resistance of this special brass alloy.
  • a Cu-Zn alloy with improved machining properties contains 58 - 70% by weight Cu, 0.5 - 2.0% by weight Sn, 0.1 - 2.0% by weight Si, the remainder zinc together with unavoidable impurities, the sum of the elements Sn and Si is 1.0 wt% and 3.0 wt%.
  • the improved machinability without using the elements Pb and Bi is provided in this alloy by the contents of the elements Sn and Si.
  • the Si contained in the alloy also leads to the formation of silicides, specifically together with the elements Al, Ni and/or Mn permitted in the alloy, which are regularly found in the alloy due to the usual use of recycling material.
  • the Si content can be 2.0% by weight. It is true that silicides contained in the matrix are advantageous for some uses, above all when wear resistance is required.
  • the object of the invention is to provide a lead-free Cu—Zn alloy propose with improved machining properties, especially one that can be used as a base alloy and does not require any special manufacturing steps to produce the desired machining properties.
  • an alloy is referred to as a base alloy in which alloy products with different properties can be provided by varying alloy elements in one and the same manufacturing process.
  • Such an alloy has the advantage that contamination during melting of the alloy is minimized when alloy products with different properties are to be produced.
  • Unavoidable impurities are permitted at 0.05% by weight per element, the sum of the unavoidable impurities not exceeding 0.15% by weight.
  • An alloy is considered lead-free within the meaning of the claimed invention if its Pb content does not exceed a proportion of 0.1% by weight.
  • This alloy may contain P to achieve the desired improved machining properties. If the alloy contains P, manganese and iron phosphides form at the grain boundaries, which significantly improves the machinability compared to the alloys CuZn28Al4Ni3Si1Mn and CuZn35Mn2Ni2FeSi. Since the alloy also contains Si, silicides are also formed in the matrix, typically involving the elements Fe, Mn, and also Ni and Al. The silicides contribute to wear resistance, but also promote machinability together with the phosphides. The grain sizes of the phosphides and the silicides are relatively small, so that tool wear can be kept small during machining.
  • P is contained as an alloy component that promotes chip breakage, it is contained in proportions of between 0.03 - 0.1% by weight.
  • the P content is thus limited to 0.1% by weight.
  • coarser phosphides are formed, which in turn is disadvantageous for machinability and surface processing, such as polishing or coating the workpiece surface after machining. This disadvantage is not offset by the resulting improvement in wear resistance if the focus of the alloy produced is on optimized machinability.
  • the P-containing Cu-Zn base alloy is a first variant of the alloy according to the invention.
  • Sn is involved in the structure of the alloy as an alloy component that promotes chip fracture, with proportions of between 0.65 and 1.2% by weight. Sn is built into the mixed crystal below the solubility limit. The Sn content of this alloy is limited to 1.2% by weight, since otherwise there is a risk that Sn-containing ⁇ -phases could form. These appear brittle. It increases strain hardening and strength and thus has a favorable effect on chip breaking and thus on the machinability of a workpiece made from this alloy. In addition, tends Sn tends to form Sn oxides during dry machining, which are transferred to the tool surface and thereby reduce tool wear. The Sn content preferably corresponds to the Fe content ⁇ 20%.
  • P and Sn jointly participate in the construction of the alloy.
  • the advantage of using P is that the melt solidifies in fine-grained form.
  • P has the disadvantage that the melt becomes less liquid as a result.
  • Sn counteracts this aspect, but without adversely affecting the positive structure-forming properties of P in the melt.
  • Sn can also have a deoxidizing effect in the melt, which is an advantage when alloying with P or without P.
  • the chip breakage during machining of a workpiece made from this alloy usually has the desired chip shape (crumbly chip or very short spiral chip).
  • the shape of the chip thus corresponds to that of the alloy CuZn39Pb3, which is considered to be particularly easy to machine.
  • the contents of the elements Fe and Mn are limited to the specified contents. If more Fe or Mn is used, this leads to grain coarsening. Below the limits mentioned, the desired phosphides are not formed to a sufficient extent to achieve the machining-improving properties.
  • the tolerated accompanying elements do not adversely affect the improved machinability of a workpiece made from the alloy according to the invention, at least not appreciably. Therefore, recycled material can be used to produce this alloy without having to accept disadvantages.
  • Recycled material is used for this from a preferably closed cycle, i.e. the use of pure recycling material. If recycling material is used in which, with regard to its composition, for example, one or more elements are not present or do not have the appropriate contents, these elements can be entered into the recycling material. This applies in particular to the element P, which is essential to the invention and which, as a rule, is not present when conventional recycling material is used.
  • a special feature of the alloy according to the invention is that the improved machinability is based solely on the special composition of the alloy and no additional measures, such as specific production or processing steps, are required for this. Therefore, the semi-finished products (workpieces) made from the alloy can be manufactured using the usual manufacturing processes. This also has the advantage that for the processing of the semi-finished products to produce the final product, corresponding treatment steps can be carried out to set certain strength and/or structural properties, which are therefore not yet consumed by the manufacturing process for producing the semi-finished products. In this context, it goes without saying that the improved machining properties are achieved without additional process steps, but that these can be further increased, if desired, by special treatment steps after extrusion.
  • the machining properties can be improved, for example, by cold forming and the associated strain hardening, since this improves chip breaking and thus machinability. Stress relieving to reduce internal stresses can follow.
  • the microstructure can also be influenced via such a method step, for example to set a heterogeneous ⁇ / ⁇ microstructure that is as fine as possible or to generate precipitation phases, such as extremely fine silicides or ⁇ -precipitations in a ⁇ -matrix.
  • This variant of the alloy according to the invention is designed for high strength values in the workpiece. Therefore, this alloy has a relatively high Si content and higher levels of the elements Ni and Al.
  • this alloy is significantly softer and has lower strength properties, making it suitable for other applications.
  • the variation of the elements also affects the structure at the same time, since they have different zinc equivalents and thus with Both workpieces with a predominantly ⁇ -phase and workpieces with a structure of ⁇ -phase with embedded ⁇ -phase can be produced with this alloy. While the former are characterized by good hot workability, with a certain degree of cold workability depending on the ⁇ -share, the latter is more suitable for cold work.
  • Alloys 1 to 6 are alloys according to the invention, with alloys 1 to 3 belonging to the first variant and alloys 4 to 6 belonging to the second variant.
  • Test pieces were cut from the semi-finished products produced with a cylindrical lateral surface.
  • the machining tests were carried out uniformly on all samples by external longitudinal turning at a cutting speed of 200 m/min, a cutting depth of 1 mm and a feed of 0.1 mm.
  • the chip form, the cutting force, the tool wear and the surface quality resulting from the cutting were examined.
  • a slightly higher cutting force is required for cutting the alloys according to the invention.
  • the reason for this is the phosphides contained in the alloy, which are responsible for better chip breaking and thus also for the overall improved machinability.
  • the chip shape is a relevant factor, so that the slightly higher cutting force compared to the Pb-containing comparison alloys can easily be accepted.
  • the alloys according to the invention have an improved tool wear index compared to the CuZn42 alloy. This was not to be expected.
  • the surface quality of the alloys according to the invention essentially corresponds to that achieved with the two comparison alloys so that no disadvantages, at least no significant disadvantages, have to be accepted in this regard.
  • a semi-finished product made from the alloy can be used for a wide variety of purposes.

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Abstract

Beschrieben ist eine bleifreie Cu-Zn-Basislegierung bestehend aus (Angaben in Gew.-%):- Cu: 58 - 64 %- Fe: 0,4 - 1,4 %- Mn: 0,4 - 2,3 %- Ni: 1,5 - 3,5 %- Al: 0,1 - 4,4 %- Si: 0,5 - 1,8 %- als Spanbruch begünstigender Legierungsbestandteil: Sn 0,65- 1,2 % und/oder P 0,03 - 0,1 %- Rest Zn nebst unvermeidbaren Verunreinigungen,- Pb: max. 0,1 %,- wobei die nachfolgenden Elemente, wenn nicht obligatorischer Legierungsbestandteil, in den angegebenen Gehalten toleriert werden:Sn mit max. 0,25 %,P mit max. 0,025 % undCr mit max. 0,035 %.A lead-free Cu-Zn base alloy is described consisting of (data in % by weight): - Cu: 58 - 64% - Fe: 0.4 - 1.4% - Mn: 0.4 - 2.3% - Ni: 1.5 - 3.5% - Al: 0.1 - 4.4% - Si: 0.5 - 1.8% - alloying component that promotes chip breakage: Sn 0.65 - 1.2% and/or P 0.03 - 0.1% - balance Zn plus unavoidable impurities - Pb: max. 0.1% - whereby the following elements, if not obligatory alloying components, are tolerated in the specified contents: Sn with max. 0, 25%, P with 0.025% max and Cr with 0.035% max.

Description

Die Erfindung betrifft eine bleifreie Cu-Zn-Basislegierung mit guten Zerspanungseigenschaften.The invention relates to a lead-free Cu-Zn base alloy with good machining properties.

Die Legierung CuZn42 ist aufgrund der nur geringen Anzahl der am Aufbau der Legierung beteiligten Elemente eine sehr einfach aufgebaute Messinglegierung mit einem Cu-Gehalt zwischen 57,0 und 59,0 Gew.-%. Grundsätzlich sind keine weiteren Elemente an dieser Legierung beteiligt. Toleriert werden Pb mit max. 0,2 Gew.-%, Sn mit 0,03 Gew.-%, Fe mit 0,3 Gew.-%, Ni mit 0,02 Gew.-% und Al mit 0,05 Gew.-% nebst unvermeidbaren Verunreinigungen. Diese Legierung ist eine sehr gut warmumformbare bleifreie Legierung und wird unter anderem für die Fertigung von Profilen als Halbzeug genutzt. Diese Legierung ist die bleifreie Variante zu der herkömmlich eingesetzten Legierung CuZn39Pb3. Bei der Legierung CuZn39Pb3 dient das Element Blei maßgeblich zum Verbessern der Zerspanbarkeit. Auch wenn die Legierung CuZn42 bleifrei ist, wird diese aufgrund ihres α/β-Gefüges auch für spanende Bearbeitungen, wie etwa die Herstellung von Drehteilen, eingesetzt. Jedoch ist die Zerspanbarkeit von aus dieser Legierung hergestellten Werkstücken beschränkt. Dies bedeutet, dass die durch die Legierung bedingten Zerspanungsnachteile nicht durch entsprechende Prozessparameter einer spanenden Bearbeitungsmaschine kompensiert werden können. Dieses gilt beispielsweise für Zerspanungsvorgänge mit Formwerkzeugen, bei denen die Grenzen der Prozessparameter keine entsprechenden Spielräume zulassen. In solchen Fällen ist die Zerspanbarkeit einer solchen Legierung unbefriedigend.Due to the small number of elements involved in the structure of the alloy, the CuZn42 alloy is a very simply constructed brass alloy with a Cu content of between 57.0 and 59.0% by weight. In principle, no other elements are involved in this alloy. Pb with a maximum of 0.2% by weight, Sn with 0.03% by weight, Fe with 0.3% by weight, Ni with 0.02% by weight and Al with 0.05% by weight are tolerated % plus unavoidable impurities. This alloy is a lead-free alloy that is very easy to hot-work and is used, among other things, as a semi-finished product for the manufacture of profiles. This alloy is the lead-free variant of the commonly used alloy CuZn39Pb3. In the case of the CuZn39Pb3 alloy, the element lead is used to improve machinability. Even though the CuZn42 alloy is lead-free, it is also used for machining, such as the manufacture of turned parts, due to its α/β structure. However, the machinability of workpieces made from this alloy is limited. This means that the machining disadvantages caused by the alloy cannot be compensated for by the corresponding process parameters of a machining machine. This applies, for example, to machining processes with form tools, where the limits of the process parameters do not allow any corresponding leeway. In such cases, the machinability of such an alloy is unsatisfactory.

Auch wenn die Zerspanbarkeit für gewisse spanende Bearbeitungen bei aus dieser Legierung hergestellten Werkstücken akzeptabel ist, wäre es wünschenswert, wenn die Zerspanbarkeit verbessert werden könnte, und zwar ohne dass die für Automatenlegierungen zum Erreichen der gewünschten Zerspanbarkeit herkömmlich eingesetzten Elemente Pb und Bi, da als gesundheitsgefährdend eingestuft, verwendet werden müssen.Although the machinability for certain machining operations is acceptable for workpieces made from this alloy, it would be desirable if the machinability could be improved without the elements Pb and Bi traditionally used for free-cutting alloys to achieve the desired machinability, as they are considered hazardous to health classified, must be used.

Das Vorstehende gilt gleichermaßen für Sondermessinglegierungen, die durch die Beteiligung von weiteren Elementen, wie beispielsweise Fe, Mn, Ni, Al und/oder Si in Bezug auf bestimmte Eigenschaften optimiert sind. Beispielhaft können an dieser Stelle die Legierungen CuZn28Al4Ni3Si1Mn und CuZn35Mn2Ni2FeSi angegeben werden. Die erstgenannte Legierung zeichnet sich durch einen hohen Verschleißwiderstand und hohe Festigkeit bei guten Lauf- und Gleiteigenschaften aus. Damit eignet sich diese Legierung bzw. daraus hergestellte Werkstücke für Anwendungen mit Ölschmierung unter Grenzreibungsbedingungen. Auch für den Einsatz in Bioschmierstoffen ist diese Legierung geeignet. Die zweitgenannte Legierung eignet sich vor allem für Lager- und Gleitanwendungen, insbesondere auch zur Lagerung von Wellen oder Zapfen aus Aluminiumwerkstoffen. Bei dieser Sondermessinglegierung wurde ein besonderes Augenmerk auf die Korrosionsbeständigkeit gelegt.The above applies equally to special brass alloys that are optimized with regard to certain properties through the participation of other elements, such as Fe, Mn, Ni, Al and/or Si. The alloys CuZn28Al4Ni3Si1Mn and CuZn35Mn2Ni2FeSi can be mentioned here as examples. The former alloy is characterized by high wear resistance and high strength with good running and sliding properties. This alloy and workpieces made from it are therefore suitable for applications with oil lubrication under boundary friction conditions. This alloy is also suitable for use in bio-lubricants. The second alloy mentioned is particularly suitable for bearing and sliding applications, in particular for the bearing of shafts or journals made of aluminum materials. Special attention was paid to the corrosion resistance of this special brass alloy.

Aus EP 3 690 069 C1 ist eine Cu-Zn-Legierung mit verbesserten Zerspanungseigenschaften bekannt. Diese Legierung enthält 58 - 70 Gew.-% Cu, 0,5 - 2,0 Gew.-% Sn, 0,1 - 2,0 Gew.-% Si, Rest Zink nebst unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei die Summe der Elemente Sn und Si 1,0 Gew.-% und 3,0 Gew.-% beträgt. Die verbesserte Zerspanbarkeit ohne Einsatz der Elemente Pb und Bi wird bei dieser Legierung durch die Gehalte der Elemente Sn und Si bereitgestellt. Diese Elemente sind in den angegebenen Anteilsbereichen für die Entstehung der ε-Phase verantwortlich, welche Phase in der Legierung als Mikrostruktur verteilt ist und damit einen Spanbruch begünstigt. Das in der Legierung enthaltene Si führt zudem zu einer Bildung von Siliziden, und zwar zusammen mit den in der Legierung zugelassenen Elementen Al, Ni und/oder Mn, die aufgrund des üblichen Einsatzes von Recyclingmaterial in der Legierung regelmäßig anzutreffen sind. Der Si-Gehalt kann bei dieser vorbekannten Legierung 2,0 Gew.-% betragen. Zwar sind für einige Verwendungen in der Matrix enthaltene Silizide vorteilhaft, vor allem wenn Anforderungen an die Verschleißbeständigkeit gegeben sind.Out of EP 3 690 069 C1 a Cu-Zn alloy with improved machining properties is known. This alloy contains 58 - 70% by weight Cu, 0.5 - 2.0% by weight Sn, 0.1 - 2.0% by weight Si, the remainder zinc together with unavoidable impurities, the sum of the elements Sn and Si is 1.0 wt% and 3.0 wt%. The improved machinability without using the elements Pb and Bi is provided in this alloy by the contents of the elements Sn and Si. These elements are responsible for the formation of the ε-phase in the specified proportion ranges, which phase is distributed in the alloy as a microstructure and thus promotes chip breaking. The Si contained in the alloy also leads to the formation of silicides, specifically together with the elements Al, Ni and/or Mn permitted in the alloy, which are regularly found in the alloy due to the usual use of recycling material. In this known alloy, the Si content can be 2.0% by weight. It is true that silicides contained in the matrix are advantageous for some uses, above all when wear resistance is required.

Ausgehend von dem vorstehend angesprochenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bleifreie Cu-Zn-Legierung mit verbesserten Zerspanungseigenschaften vorzuschlagen, vor allem eine solche, die als Basislegierung eingesetzt werden kann und die zum Herstellen der gewünschten Zerspanungseigenschaften keine besonderen Herstellungsschritte verlangt.Proceeding from the prior art discussed above, the object of the invention is to provide a lead-free Cu—Zn alloy propose with improved machining properties, especially one that can be used as a base alloy and does not require any special manufacturing steps to produce the desired machining properties.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine bleifreie Cu-Zn-Basislegierung bestehend aus (Angaben in Gew.-%):

  • Cu: 58 - 64 %
  • Fe: 0,4 - 1,4 %
  • Mn: 0,4 - 2,3 %
  • Ni: 1,5 - 3,5 %
  • Al: 0,1 - 4,4 %
  • Si: 0,5 - 1,8%
  • als Spanbruch begünstigender Legierungsbestandteil: Sn 0,65
  • 1,2 % und/oder P 0,03 - 0,1 %
  • Rest Zn nebst unvermeidbaren Verunreinigungen,
  • Pb: max. 0,1 %,
  • wobei die nachfolgenden Elemente, wenn nicht obligatorischer Legierungsbestandteil, in den angegebenen Gehalten toleriert werden:
    • Sn mit max. 0,25 %,
    • P mit max. 0,025 % und
    • Cr mit max. 0,035 %.
This object is achieved according to the invention by a lead-free Cu-Zn base alloy consisting of (data in % by weight):
  • Cu: 58 - 64%
  • Fe: 0.4 - 1.4%
  • Mn: 0.4 - 2.3%
  • Ni: 1.5 - 3.5%
  • Al: 0.1 - 4.4%
  • Si: 0.5 - 1.8%
  • as an alloy component that promotes chip breakage: Sn 0.65
  • 1.2% and/or P 0.03 - 0.1%
  • remainder Zn together with unavoidable impurities,
  • Pb: 0.1% or less,
  • where the following elements, if not obligatory alloying components, are tolerated in the specified contents:
    • Sn with max. 0.25%,
    • P with max. 0.025% and
    • Cr with max. 0.035%.

Im Sinne dieser Ausführungen wird als Basislegierung eine Legierung bezeichnet, bei der durch Variation von Legierungselementen bei ein und demselben Herstellungsverfahren Legierungsprodukte mit unterschiedlichen Eigenschaften bereitgestellt werden können. Eine solche Legierung hat den Vorteil, dass Kontaminationen beim Schmelzen der Legierung, wenn Legierungsprodukte mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden sollen, minimiert sind.For the purposes of these statements, an alloy is referred to as a base alloy in which alloy products with different properties can be provided by varying alloy elements in one and the same manufacturing process. Such an alloy has the advantage that contamination during melting of the alloy is minimized when alloy products with different properties are to be produced.

Unvermeidbare Verunreinigungen sind zugelassen mit 0,05 Gew.-% je Element, wobei die Summe der unvermeidbaren Verunreinigungen 0,15 Gew.-% nicht überschreitet.Unavoidable impurities are permitted at 0.05% by weight per element, the sum of the unavoidable impurities not exceeding 0.15% by weight.

Bleifrei gilt eine Legierung im Sinne der beanspruchten Erfindung, wenn dessen Pb-Gehalt einen Anteil von 0,1 Gew.-% nicht überschreitet.An alloy is considered lead-free within the meaning of the claimed invention if its Pb content does not exceed a proportion of 0.1% by weight.

Um die gewünschten verbesserten Zerspanungseigenschaften zu erzielen, kann diese Legierung P enthalten. Enthält die Legierung P, bilden sich Mangan- und Eisenphosphide an den Korngrenzen, was die Zerspanbarkeit gegenüber den Legierungen CuZn28Al4Ni3Si1Mn sowie CuZn35Mn2Ni2FeSi deutlich verbessert. Da die Legierung auch Si enthält, bilden sich in der Matrix ebenfalls Silizide, typischerweise unter Beteiligung der Elemente Fe, Mn, auch Ni und Al. Die Silizide tragen zur Verschleißbeständigkeit bei, begünstigen jedoch auch zusammen mit den Phosphiden die Zerspanbarkeit. Die Korngrößen der Phosphide und der Silizide sind relativ klein, sodass der Werkzeugverschleiß bei einer zerspanenden Bearbeitung klein gehalten werden kann.This alloy may contain P to achieve the desired improved machining properties. If the alloy contains P, manganese and iron phosphides form at the grain boundaries, which significantly improves the machinability compared to the alloys CuZn28Al4Ni3Si1Mn and CuZn35Mn2Ni2FeSi. Since the alloy also contains Si, silicides are also formed in the matrix, typically involving the elements Fe, Mn, and also Ni and Al. The silicides contribute to wear resistance, but also promote machinability together with the phosphides. The grain sizes of the phosphides and the silicides are relatively small, so that tool wear can be kept small during machining.

Wenn P als spanbruchbegünstigender Legierungsbestandteil enthalten ist, ist dieser mit Anteilen zwischen 0,03 - 0,1 Gew.-% enthalten. Damit ist der P-Gehalt auf 0,1 Gew.-% begrenzt. Bei höheren P-Gehalten bilden sich gröbere Phosphide, was wiederum nachteilig für die Zerspanbarkeit und Oberflächenbearbeitungen, wie etwa ein Polieren oder ein Beschichten der Werkstückoberfläche nach der zerspanenden Bearbeitung, ist. Dieser Nachteil wird nicht durch den damit verbesserten Verschleißwiderstand wettgemacht, wenn der Fokus der hergestellten Legierung in einer optimierten Zerspanbarkeit liegt. Die P-haltige Cu-Zn-Basislegierung ist eine erste Variante der erfindungsgemäßen Legierung.If P is contained as an alloy component that promotes chip breakage, it is contained in proportions of between 0.03 - 0.1% by weight. The P content is thus limited to 0.1% by weight. With higher P contents, coarser phosphides are formed, which in turn is disadvantageous for machinability and surface processing, such as polishing or coating the workpiece surface after machining. This disadvantage is not offset by the resulting improvement in wear resistance if the focus of the alloy produced is on optimized machinability. The P-containing Cu-Zn base alloy is a first variant of the alloy according to the invention.

Gemäß einer zweiten Variante dieser Legierung ist als spanbruchbegünstigender Legierungsbestandteil Sn mit Anteilen zwischen 0,65 und 1,2 Gew.-% am Aufbau der Legierung beteiligt. Sn wird unterhalb der Löslichkeitsgrenze in den Mischkristall eingebaut. Der Sn-Gehalt ist bei dieser Legierung auf 1,2 Gew.-% begrenzt, da ansonsten die Gefahr besteht, dass sich Sn-haltige γ-Phasen bilden könnten. Diese wirken versprödend. Es steigert die Kaltverfestigung und die Festigkeit und wirkt sich somit günstig für einen Spanbruch und damit für die Zerspanbarkeit eines aus dieser Legierung hergestellten Werkstückes aus. Zudem neigt Sn dazu, bei einer Trockenzerspanung Sn-Oxide zu bilden, die sich auf die Werkzeugoberfläche übertragen und dadurch den Werkzeugverschleiß mindern. Vorzugsweise entspricht der Sn-Gehalt dem Fe-Gehalt ± 20 %.According to a second variant of this alloy, Sn is involved in the structure of the alloy as an alloy component that promotes chip fracture, with proportions of between 0.65 and 1.2% by weight. Sn is built into the mixed crystal below the solubility limit. The Sn content of this alloy is limited to 1.2% by weight, since otherwise there is a risk that Sn-containing γ-phases could form. These appear brittle. It increases strain hardening and strength and thus has a favorable effect on chip breaking and thus on the machinability of a workpiece made from this alloy. In addition, tends Sn tends to form Sn oxides during dry machining, which are transferred to the tool surface and thereby reduce tool wear. The Sn content preferably corresponds to the Fe content ±20%.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind P und Sn gemeinsam am Aufbau der Legierung beteiligt. Vorteilhaft ist bei dem Einsatz von P, dass die Schmelze feinkörnig erstarrt. P hat jedoch den Nachteil, dass hierdurch die Schmelze dünnflüssiger wird. Sn wirkt diesem Aspekt entgegen, jedoch ohne die positiven gefügebildenden Eigenschaften des P bei der Schmelze nachteilig zu beeinflussen. Sn kann in der Schmelze zusätzlich desoxidierend wirken, welcher Vorteil sich bei der Legierung sowohl mit P als auch ohne P einstellt.In one embodiment of the invention, P and Sn jointly participate in the construction of the alloy. The advantage of using P is that the melt solidifies in fine-grained form. However, P has the disadvantage that the melt becomes less liquid as a result. Sn counteracts this aspect, but without adversely affecting the positive structure-forming properties of P in the melt. Sn can also have a deoxidizing effect in the melt, which is an advantage when alloying with P or without P.

Der Spanbruch bei einer zerspanenden Bearbeitung eines aus dieser Legierung hergestellten Werkstückes weist in aller Regel die gewünschte Spanform auf (Bröckelspan bzw. sehr kurzer Wendelspan). Damit entspricht die Spanform derjenigen, die bei einer zerspanenden Bearbeitung der als besonders zerspanungsgut angesehenen Legierung CuZn39Pb3 ist.The chip breakage during machining of a workpiece made from this alloy usually has the desired chip shape (crumbly chip or very short spiral chip). The shape of the chip thus corresponds to that of the alloy CuZn39Pb3, which is considered to be particularly easy to machine.

Überraschend konnte festgestellt werden, dass bei dieser Legierung die Phosphide als Oxidationshemmer des Gefüges vor allem auch bei erhöhten Temperaturen wirken.Surprisingly, it was found that in this alloy the phosphides act as oxidation inhibitors of the structure, especially at elevated temperatures.

Die Gehalte der Elemente Fe und Mn sind auf die angegebenen Gehalte begrenzt. Wird mehr Fe oder Mn eingesetzt, führt dieses zu einer Kornvergröberung. Unterhalb der genannten Grenzen bilden sich die gewünschten Phosphide nicht in hinreichendem Maße aus, um die zerspanungsverbessernden Eigenschaften zu erzielen.The contents of the elements Fe and Mn are limited to the specified contents. If more Fe or Mn is used, this leads to grain coarsening. Below the limits mentioned, the desired phosphides are not formed to a sufficient extent to achieve the machining-improving properties.

Die tolerierten Begleitelemente beeinflussen die verbesserte Zerspanbarkeit eines aus der erfindungsgemäßen Legierung hergestellten Werkstückes nicht nachteilig, jedenfalls nicht nennenswert. Daher kann zum Herstellen dieser Legierung Recyclingmaterial eingesetzt werden, ohne Nachteile hinnehmen zu müssen. Eingesetzt wird hierfür Recyclingmaterial aus einem vorzugsweise geschlossenen Kreislauf, das heißt die Verwendung von sortenreinem Recyclingmaterial. Wird Recyclingmaterial eingesetzt, bei dem hinsichtlich seiner Zusammensetzung beispielsweise ein oder auch mehrere Elemente nicht vorhanden sind oder nicht mit entsprechenden Gehalten, können diese Elemente in das Recyclingmaterial eingegeben. Dieses gilt insbesondere für das erfindungswesentliche Element P, welches bei Einsatz von herkömmlichem Recyclingmaterial in aller Regel nicht vorhanden ist.The tolerated accompanying elements do not adversely affect the improved machinability of a workpiece made from the alloy according to the invention, at least not appreciably. Therefore, recycled material can be used to produce this alloy without having to accept disadvantages. Recycled material is used for this from a preferably closed cycle, i.e. the use of pure recycling material. If recycling material is used in which, with regard to its composition, for example, one or more elements are not present or do not have the appropriate contents, these elements can be entered into the recycling material. This applies in particular to the element P, which is essential to the invention and which, as a rule, is not present when conventional recycling material is used.

Von Besonderheit bei der erfindungsgemäßen Legierung ist, dass die verbesserte Zerspanbarkeit allein in der besonderen Zusammensetzung der Legierung begründet ist und hierfür keine zusätzlichen Maßnahmen, wie beispielsweise bestimmte Herstellungs- oder Verarbeitungsschritte erforderlich sind. Daher können die aus der Legierung hergestellten Halbzeuge (Werkstücke) mit den üblichen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Dieses hat auch zum Vorteil, dass für die Bearbeitung der Halbzeuge zum Herstellen des finalen Produktes entsprechende Behandlungsschritte zum Einstellen bestimmter Festigkeits- und/oder Gefügeeigenschaften vorgenommen werden können, diese mithin durch den Herstellungsprozess zum Herstellen der Halbzeuge noch nicht verbraucht sind. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass sich die verbesserten Zerspanungseigenschaften ohne zusätzliche Verfahrensschritte einstellen, dass diese jedoch, wenn gewünscht, durch besondere Behandlungsschritte, nach dem Strangpressen nochmals gesteigert werden können. Die Zerspanungseigenschaften können beispielsweise durch eine Kaltverformung und die damit einhergehende Kaltverfestigung verbessert werden, da dieses den Spanbruch und damit die Zerspanbarkeit verbessert. Ein Spannungsarmglühen zum Abbauen von internen Spannungen kann sich anschließen. Über einen solchen Verfahrensschritt kann auch das Gefüge beeinflusst werden, beispielsweise zum Einstellen eines möglichst feinen heterogenen α/β-Gefüges oder einer Generierung von Ausscheidungsphasen, wie feinste Silizide oder α-Ausscheidungen in einer β-Matrix.A special feature of the alloy according to the invention is that the improved machinability is based solely on the special composition of the alloy and no additional measures, such as specific production or processing steps, are required for this. Therefore, the semi-finished products (workpieces) made from the alloy can be manufactured using the usual manufacturing processes. This also has the advantage that for the processing of the semi-finished products to produce the final product, corresponding treatment steps can be carried out to set certain strength and/or structural properties, which are therefore not yet consumed by the manufacturing process for producing the semi-finished products. In this context, it goes without saying that the improved machining properties are achieved without additional process steps, but that these can be further increased, if desired, by special treatment steps after extrusion. The machining properties can be improved, for example, by cold forming and the associated strain hardening, since this improves chip breaking and thus machinability. Stress relieving to reduce internal stresses can follow. The microstructure can also be influenced via such a method step, for example to set a heterogeneous α/β microstructure that is as fine as possible or to generate precipitation phases, such as extremely fine silicides or α-precipitations in a β-matrix.

Eine erste Variante der erfindungsgemäßen Legierung hat die nachfolgenden Gehalte der angegebenen Elemente:

  • Cu: 59 - 63 Gew.-%, insbesondere 59,5 - 61 Gew.-%
  • Fe: 0,4 - 1,1 Gew.-%, insbesondere 0,6 - 1,1 Gew.-%
  • Mn: 0,4 - 1,1 Gew.-%, insbesondere 0,6 - 1,0 Gew.-%
  • Ni: 2,5 - 3,7 Gew.-%, insbesondere 2,6 - 3,3 Gew.-%
  • Al: 3,3 - 4,2 Gew.-%, insbesondere 3,5 - 4,1 Gew.-%
  • Si: 1,0 - 1,8 Gew.-%, insbesondere 1,1 - 1,7 Gew.-%
A first variant of the alloy according to the invention has the following contents of the specified elements:
  • Cu: 59 - 63% by weight, in particular 59.5 - 61% by weight
  • Fe: 0.4 - 1.1% by weight, in particular 0.6 - 1.1% by weight
  • Mn: 0.4 - 1.1 wt%, especially 0.6 - 1.0 wt%
  • Ni: 2.5 - 3.7 wt%, especially 2.6 - 3.3 wt%
  • Al: 3.3 - 4.2% by weight, in particular 3.5 - 4.1% by weight
  • Si: 1.0 - 1.8 wt%, especially 1.1 - 1.7 wt%

Diese Variante der erfindungsgemäßen Legierung ist auf hohe Festigkeitswerte im Werkstück ausgelegt. Daher weist diese Legierung einen relativ hohen Si-Gehalt und höhere Gehalte an den Elementen Ni und Al auf.This variant of the alloy according to the invention is designed for high strength values in the workpiece. Therefore, this alloy has a relatively high Si content and higher levels of the elements Ni and Al.

Gemäß einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Legierung enthält diese die nachfolgenden Elemente in den angegebenen Mengenanteilen:

  • Cu: 60 - 62,5 Gew.-%
  • Fe: 0,8 - 1,4 Gew.-%, insbesondere 0,85 - 1,25 Gew.-%
  • Mn: 1,4 - 2,3 Gew.-%, insbesondere 1,5 - 2,1 Gew.-%
  • Ni: 1,5 - 2,5 Gew.-%, insbesondere 1,7 - 2,35 Gew.-%
  • Al: 0,1 - 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,2 - 0,5 Gew.-%
  • Si: 0,5 - 1,2 Gew.-%, insbesondere 0,6 - 1,0 Gew.-%
According to a second variant of the alloy according to the invention, this contains the following elements in the stated proportions:
  • Cu: 60 - 62.5 wt%
  • Fe: 0.8 - 1.4% by weight, in particular 0.85 - 1.25% by weight
  • Mn: 1.4 - 2.3 wt%, especially 1.5 - 2.1 wt%
  • Ni: 1.5 - 2.5 wt%, especially 1.7 - 2.35 wt%
  • Al: 0.1 - 0.7% by weight, in particular 0.2 - 0.5% by weight
  • Si: 0.5 - 1.2% by weight, in particular 0.6 - 1.0% by weight

Diese Legierung ist unter Verwendung letztendlich derselben Legierungselemente wie bei der ersten Variante deutlich weicher und weist geringere Festigkeitseigenschaften auf, eignet sich mithin für andere Anwendungen.Using ultimately the same alloying elements as in the first variant, this alloy is significantly softer and has lower strength properties, making it suitable for other applications.

Diese beiden Varianten verdeutlichen bereits die Bandbreite der erfindungsgemäßen Basislegierung, wobei sich allein durch die Variation der Elemente und ohne das Herstellungsverfahren ändern zu müssen, Werkstücke mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften herstellen lassen.These two variants already illustrate the bandwidth of the base alloy according to the invention, with workpieces having different strength properties being able to be produced simply by varying the elements and without having to change the production process.

Die Variation der Elemente wirkt sich gleichzeitig auch auf das Gefüge aus, da diese unterschiedliche Zinkäquivalente aufweisen und somit mit dieser Legierung sowohl Werkstücke mit überwiegend β-Phase als auch Werkstücke mit einem Gefüge aus α-Phase mit eingelagerter β-Phase herstellbar sind. Während erstere sich durch eine gute Warmumformbarkeit auszeichnen, durchaus in Abhängigkeit von dem α-Anteil auch mit einer gewissen Kaltumformbarkeit, ist zweitere für eine Kaltumformung besser geeignet.The variation of the elements also affects the structure at the same time, since they have different zinc equivalents and thus with Both workpieces with a predominantly β-phase and workpieces with a structure of α-phase with embedded β-phase can be produced with this alloy. While the former are characterized by good hot workability, with a certain degree of cold workability depending on the α-share, the latter is more suitable for cold work.

Untersuchungeninvestigations

Aus den in Tabelle 1 angegebenen Legierungen sind Proben durch Stranggießen und anschließendes Strangpressen zu Stangen geformt, anschließend gerichtet und nachfolgend und anschließend thermisch entspannt worden. Bei den Legierungen 1 bis 6 handelt es sich um erfindungsgemäße Legierungen, wobei die Legierungen 1 bis 3 der ersten Variante und die Legierungen 4 bis 6 der zweiten Variante zugehörig sind.From the alloys given in Table 1, samples were formed into rods by continuous casting and subsequent extrusion, then straightened and subsequently and then thermally stress-relieved. Alloys 1 to 6 are alloys according to the invention, with alloys 1 to 3 belonging to the first variant and alloys 4 to 6 belonging to the second variant.

Aus den mit zylindrischer Mantelfläche hergestellten Halbzeugen wurden Probenstücke abgetrennt. Die Zerspanungsversuche wurden bei allen Proben einheitlich durch Außenlängsdrehen mit einer Schnittgeschwindigkeit von 200 m/min, einer Schnitttiefe von 1 mm und einem Vorschub von 0,1 mm vorgenommen.Test pieces were cut from the semi-finished products produced with a cylindrical lateral surface. The machining tests were carried out uniformly on all samples by external longitudinal turning at a cutting speed of 200 m/min, a cutting depth of 1 mm and a feed of 0.1 mm.

Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden in Form von Indizes von 0 bis 100 bewertet. Die Vergleichslegierung CuZn42 erhält in diesem System den Index 50 für die unterschiedlichen Zerspanungsindizes. Je höher der Index ist, desto besser ist das Ergebnis.The results of the investigations were evaluated in the form of indices from 0 to 100. In this system, the comparison alloy CuZn42 receives the index 50 for the different machining indices. The higher the index, the better the result.

Untersucht worden ist die Spanform, die Zerspankraft, der Werkzeugverschleiß und die sich durch die Zerspanung einstellende Oberflächengüte.The chip form, the cutting force, the tool wear and the surface quality resulting from the cutting were examined.

Das Ergebnis der Untersuchungen ist in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:

Figure imgb0001
The results of the investigations are shown in the table below:
Figure imgb0001

Für die Zerspanung der erfindungsgemäßen Legierungen wird eine etwas höhere Zerspankraft benötigt. Grund hierfür sind die in der Legierung enthaltenen Phosphide, die jedoch für den besseren Spanbruch und damit auch für die insgesamt verbesserte Zerspanbarkeit verantwortlich sind. Bezüglich der Zerspanbarkeit ist die Spanform ein relevanter Faktor, sodass diesbezüglich ohne weiteres die gegenüber den Pb-haltigen Vergleichslegierungen etwas höhere Zerspankraft in Kauf genommen werden kann.A slightly higher cutting force is required for cutting the alloys according to the invention. The reason for this is the phosphides contained in the alloy, which are responsible for better chip breaking and thus also for the overall improved machinability. With regard to machinability, the chip shape is a relevant factor, so that the slightly higher cutting force compared to the Pb-containing comparison alloys can easily be accepted.

Von Bedeutung ist, dass die erfindungsgemäßen Legierungen einen gegenüber der Legierung CuZn42 verbesserten Werkzeugverschleißindex aufweisen. Dieses war nicht zu erwarten.It is important that the alloys according to the invention have an improved tool wear index compared to the CuZn42 alloy. This was not to be expected.

Die Oberflächengüte der erfindungsgemäßen Legierungen entspricht im Wesentlichen derjenigen, die mit den beiden Vergleichslegierungen erzielt wird, sodass diesbezüglich keine, jedenfalls keine nennenswerten Nachteile in Kauf genommen werden müssen.The surface quality of the alloys according to the invention essentially corresponds to that achieved with the two comparison alloys so that no disadvantages, at least no significant disadvantages, have to be accepted in this regard.

Die mechanischen Festigkeitswerte der mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren: Stranggießen, Strangpressen, Richten, thermisches Entspannen hergestellten erfindungsgemäßen Legierungen sind beispielhaft an der Legierung 1 und 4 in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben und den Festigkeitswerten von Vergleichslegierungen gegenübergestellt:

Figure imgb0002
The mechanical strength values of the alloys according to the invention produced using the process described above: continuous casting, extrusion, straightening, thermal relaxation are given as an example for alloys 1 and 4 in the table below and compared with the strength values of comparison alloys:
Figure imgb0002

Die in der vorstehenden Tabelle aufgelisteten mechanischen Kennwerte der erfindungsgemäßen Legierungen im Vergleich zu Legierungen aus dem Stand der Technik macht deutlich, dass die verbesserte Zerspanbarkeit der erfindungsgemäßen Legierungen sich nicht nachteilig auf die mechanischen Festigkeitswerte auswirkt. Diese entsprechen vom Grundsatz her den Werten der jeweiligen Vergleichslegierung.The mechanical characteristics listed in the table above for the alloys according to the invention compared to alloys from the prior art makes it clear that the improved machinability of the alloys according to the invention does not have a disadvantageous effect on the mechanical strength values. In principle, these correspond to the values of the respective comparison alloy.

Aufgrund der sich bereits beim Pressen einstellenden positiven Gefügeeigenschaften kann ein aus der Legierung hergestelltes Halbzeug für die verschiedensten Verwendungen eingesetzt werden.Due to the positive structural properties that already occur during pressing, a semi-finished product made from the alloy can be used for a wide variety of purposes.

Claims (9)

Bleifreie Cu-Zn-Basislegierung bestehend aus (Angaben in Gew.-%): - Cu: 58 - 64 % - Fe: 0,4 - 1,4 % - Mn: 0,4 - 2,3 % - Ni: 1,5 - 3,5 % - Al: 0,1 - 4,4 % - Si: 0,5 - 1,8 % - als Spanbruch begünstigender Legierungsbestandteil: Sn 0,65 - 1,2 % und/oder P 0,03 - 0,1 % - Rest Zn nebst unvermeidbaren Verunreinigungen, - Pb: max. 0,1 %, - wobei die nachfolgenden Elemente, wenn nicht obligatorischer Legierungsbestandteil, in den angegebenen Gehalten toleriert werden: Sn mit max. 0,25 %, P mit max. 0,025 % und Cr mit max. 0,035 %. Lead-free Cu-Zn base alloy consisting of (information in % by weight): - Cu: 58 - 64% - Fe: 0.4 - 1.4% - Mn: 0.4 - 2.3% - Ni: 1.5 - 3.5% - Al: 0.1 - 4.4% - Si: 0.5 - 1.8% - Alloy component that promotes chip breaking: Sn 0.65 - 1.2% and/or P 0.03 - 0.1% - rest Zn together with unavoidable impurities, - Pb: max. 0.1%, - where the following elements, if not obligatory alloying components, are tolerated in the specified contents: Sn with max. 0.25%, P with max. 0.025% and Cr with max. 0.035%. Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese - Cu: 59,5 - 61 Gew.-% - Fe: 0,4 - 1,1 Gew.-% - Mn: 0,4 - 1,1 Gew.-% - Ni: 2,5 - 3,7 Gew.-% - Al: 3,3 - 4,2 Gew.-% - Si: 1,0 - 1,8 Gew.-%
enthält. Cu-Zn base alloy according to claim 1, characterized in that this - Cu: 59.5 - 61% by weight - Fe: 0.4 - 1.1% by weight - Mn: 0.4 - 1.1% by weight - Ni: 2.5 - 3.7% by weight - Al: 3.3 - 4.2% by weight - Si: 1.0 - 1.8 wt%
contains. Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 2 mit - Fe: 0,6 - 1,1 Gew.-% - Mn: 0,6 - 1,0 Gew.-% - Ni: 2,6 - 3,3 Gew.-% - Al: 3,5 - 4,1 Gew.-% - Si: 1,1 - 1,7 Gew.-% Cu-Zn base alloy according to claim 2 with - Fe: 0.6 - 1.1% by weight - Mn: 0.6 - 1.0% by weight - Ni: 2.6 - 3.3% by weight - Al: 3.5 - 4.1% by weight - Si: 1.1 - 1.7% by weight Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung - Cu: 60 - 62,5 Gew.-% - Fe: 0,8 - 1,4 Gew.-% - Mn: 1,4 - 2,3 Gew.-% - Ni: 1,5 - 2,5 Gew.-% - Al: 0,1 -0,7 Gew.-% - Si: 0,5 - 1,2 Gew.-%
enthält. Cu-Zn base alloy according to claim 1, characterized in that the alloy - Cu: 60 - 62.5% by weight - Fe: 0.8 - 1.4% by weight - Mn: 1.4 - 2.3% by weight - Ni: 1.5 - 2.5% by weight - Al: 0.1 -0.7% by weight - Si: 0.5 - 1.2% by weight
contains. Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 4 mit - Fe: 0,85 - 1,25 Gew.-% - Mn: 1,5 - 2,1 Gew.-% - Ni: 1,7 - 2,35 Gew.-% - Al: 0,2 - 0,5 Gew.-% - Si: 0,6 - 1,0 Gew.-% Cu-Zn base alloy according to claim 4 with - Fe: 0.85 - 1.25% by weight - Mn: 1.5 - 2.1% by weight - Ni: 1.7 - 2.35% by weight - Al: 0.2 - 0.5% by weight - Si: 0.6 - 1.0% by weight Cu-Zn-Basislegierung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung P mit 0,03 - 0,1 Gew.-% enthält und Sn mit bis zu 0,25 Gew.-% toleriert ist.Cu-Zn base alloy according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the alloy contains P at 0.03 - 0.1% by weight and Sn is tolerated at up to 0.25% by weight. Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung P mit 0,05 - 0,8 Gew.-% enthält.Cu-Zn base alloy according to Claim 6, characterized in that the alloy contains P at 0.05 - 0.8% by weight. Cu-Zn-Basislegierung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung Sn mit 0,65 - 1,2 Gew.-% enthält und P mit bis zu 0,02 Gew.-% toleriert ist.Cu-Zn base alloy according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the alloy contains Sn at 0.65 - 1.2% by weight and P is tolerated at up to 0.02% by weight. Cu-Zn-Basislegierung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Sn mit 0,7 - 1,1 Gew.-% enthält.Cu-Zn base alloy according to claim 8, characterized in that it contains Sn with 0.7 - 1.1% by weight.
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