ES2842975T3 - Aleación especial de latón y producto de aleación especial de latón - Google Patents

Abstract

Aleacion especial de laton con 62,5 a 65 % en peso de Cu, 2,0 a 2,4 % en peso de Mn, 0,7 a 0,9 en peso de Ni, 1,9 a 2,3 % en peso de Al, 0,35 a 0,65 % en peso de Si, 0,3 a 0,6 % en peso de Fe, 0,18 a 0,4 en peso de Sn y Cr, individual o colectivamente, <= 0,1 % en peso de Pb, y el resto de Zn junto con las impurezas inevitables.

Description

DESCRIPCIÓN

Aleación especial de latón y producto de aleación especial de latón

La invención se refiere a una aleación especial de latón y a un producto fabricado a partir de dicha aleación especial de latón.

Para las aplicaciones típicas de fricción en un entorno de lubricantes, generalmente se requieren bajos coeficientes de fricción de la aleación utilizada, por lo que además el coeficiente de fricción debe ser adaptable dentro de límites predeterminados para la aplicación correspondiente, en particular la contraparte de fricción, el lubricante utilizado y las condiciones de fricción, como la presión de contacto y la velocidad relativa. Esto es válido en particular para los casquillos de émbolo sobre los que actúan altas cargas estáticas y dinámicas. Además, las aplicaciones con altas velocidades relativas de las contrapartes de fricción, como es el caso de los rodamientos axiales de un turbocompresor, por ejemplo, requieren aleaciones que garanticen no solo una reducción de la generación de calor sino también una buena disipación del calor de la superficie de fricción.

Debido a la potencia de fricción y al contacto con el aceite, se forma en la superficie de rodamiento una capa tribológica con componentes de lubricante adheridos. Para obtener una capa de adsorción suficientemente estable en la capa de deslizamiento se requiere una tasa de acumulación uniforme y al mismo tiempo elevada de los componentes del lubricante y sus productos de degradación.

Además, un material para rodamientos adecuado se caracteriza además por una amplia gama de compatibilidad con el aceite, de modo que la estructura de la capa tribológica es en gran medida insensible a la elección de ciertos aditivos del aceite. Otro objetivo es poner a disposición una aleación para aplicaciones de fricción con buenas propiedades de funcionamiento de emergencia, de manera que se pueda asegurar una vida útil suficiente en condiciones de fricción en seco.

Para los componentes cargados de fricción también es importante que la aleación utilizada tenga suficiente resistencia. Por consiguiente, debe haber un elevado límite elástico de 0,2 % para mantener lo más bajas posible las deformaciones plásticas que se producen bajo carga. Además, se requiere especificar una aleación particularmente dura y resistente a la tracción para aumentar su resistencia a las cargas abrasivas y adhesivas. Al mismo tiempo, se requiere una resistencia suficiente como protección contra los esfuerzos por impacto. En este sentido, es necesario reducir el número de microdefectos y frenar el crecimiento de los defectos que se originan en ellos. Esto va de la mano de la exigencia de especificar una aleación con la mayor resistencia a la fractura posible que esté en gran medida libre de tensiones residuales.

Las aleaciones adecuadas para los componentes sujetos a esfuerzos por fricción suelen ser los latones especiales que, además de cobre y zinc, tienen como constituyentes principales una aleación de al menos uno de los elementos níquel, hierro, manganeso, aluminio, silicio, titanio o cromo. Los latones de silicio, en particular, cumplen los requerimientos mencionados, y el CuZn31Si1 representa una aleación estándar para aplicaciones de fricción, por ejemplo para casquillos de émbolo. También se conoce el uso de bronces estañados, que además de estaño y cobre también contienen níquel, zinc, hierro y manganeso, para aplicaciones de fricción o también para la minería.

Como ejemplo de aleación de cobre y zinc adecuada para piezas de máquinas sometidas a esfuerzos de deslizamiento, como rodamientos, ruedas helicoidales, engranajes, patines guía y similares, se hace referencia a la patente núm. CH 223580 A. Se describe un contenido de cobre de 50 - 70 % en peso con una aleación de alimentación de 2 - 8 % de aluminio, 0,05 - 3 % de silicio y 0,5 - 10 % de manganeso y el resto de Zinc. Además, la aleación puede comprender hasta un máximo de 10 % de plomo y 0,1 - 5 % de uno o más elementos del grupo formado por hierro, níquel y cobalto. Además, la patente europea núm. EP 0407 596 B1 describe una aleación especial de latón que, además de cobre, zinc, manganeso, aluminio y silicio, contiene hierro, níquel y cobalto como constituyentes de aleación opcionales. Además, se prevé una proporción de 0,03 - 1 % en peso de oxígeno. Además, la patente alemana núm. DE 15 58 467 A describe otra aleación especial de latón prevista para objetos sometidos a esfuerzos por deslizamiento y fricción. Además del cobre y una proporción de zinc que puede llegar hasta el 45 % en peso, también hay una aleación de manganeso y silicio así como de telurio. Además, otros componentes de aleación opcionales son Fe, Ni, Al y Be. Además, las patentes alemanas núm. DE 1558817 B2 y DE 59949 C1 describen aleaciones de cobre con una composición amplia que forman un material para rodamientos con poco desgaste.

Para lograr ciertas propiedades de un producto fabricado a partir de una aleación especial de latón, se utilizan aleaciones con diferentes elementos de aleación. Por lo tanto, para esos componentes es necesario almacenar diferentes productos y, sobre todo, dominar la manipulación de esas aleaciones tan diferentes.

La patente japonesa núm. JP 2001-355029 A revela un anillo sincronizador y, por lo tanto, un componente diseñado para una carga friccional variable en el tiempo. Este componente se fabrica siguiendo las siguientes etapas: Fundir una pieza en bruto, extrudir en caliente un tubo en caliente, cortar un anillo, forjar en caliente y luego mecanizar. El anillo sincronizador está fabricado a partir de una aleación especial de latón que contiene 62,46 % de Cu, 30,8 % de Cn y 0,053 % de Cr, el resto es Zn.

Weber y otros: "New Pb-free Copper Material for Plain Bearing Applications in Internal Combustión Engines and Transmissions", Metal: Journal of Metallurgy; Technology, Science, Economics, GDMB Publishing, Vol. 63, No. 11, Pág. 564-567 (1 de noviembre de 2009) revelan un rodamiento liso fabricado a partir de una aleación especial de latón con la siguiente composición: 58 % de Cu, 0,5 % de Pb, 1 % de Si, 2 % de Mn, 0,5 % de Ni, 0,5 % de Fe, 2 % de Al, el resto es Zn.

La patente europea núm. EP 3269 835 B1 describe otra aleación especial de latón que se caracteriza por su alta solidez, mejor resistencia al desgaste bajo carga friccional y buenas propiedades de funcionamiento de emergencia en caso de lubricación insuficiente. Esta aleación especial de latón es una aleación con 60 a 62 % en peso de Cu, 2,1 a 2,5 % en peso de Mn, 0,2 a 0,6 % en peso de Ni, 2,9 a 3,1 % en peso de Al, 0,35 a 0,65 % en peso de Si, < 0,1 peso de Fe, < 0,1 peso de Sn, < 0,1 peso de Pb, el resto de Zn junto con las impurezas inevitables. Los productos fabricados con esta aleación especial de latón se caracterizan por unas fases intermetálicas alargadas en la microestructura, que confieren a los productos de aleación una gran resistencia mecánica al desgaste. Durante la extrusión, estas fases intermetálicas tienden a tener buena tendencia de alineación longitudinal. En este proceso, la formación alargada de las fases intermetálicas, especialmente los silicatos de Mn, tienen la función de proteger la matriz contra la carga que induce al desgaste. El tamaño de grano de la matriz dominada por la fase p o de la fase p es de entre 100 y 300 |_im. Por lo tanto, los productos fabricados con esta aleación son de grano relativamente grueso, lo que sin embargo, puede ser ventajoso para romper la tensión durante una operación de mecanizado de un producto semielaborado fabricado con esta aleación.

Aunque esta aleación conocida anteriormente tiene propiedades positivas, el grano relativamente grueso resultante también se considera a veces como desventajoso, ya que pueden producirse grietas en los límites del grano durante el trabajo en frío. Aunque los productos semielaborados producidos con esta aleación pueden mecanizarse bien, sería conveniente que la rugosidad superficial restante fuera menor como resultado del procesamiento mecánico, en particular el mecanizado, a fin de evitar costos de procesamiento adicionales debidos al pulido posterior o a un tratamiento superficial comparable, en caso de que el producto de aleación especial de latón deba tener solo una baja rugosidad superficial. Además, se ha descubierto que estos productos especiales de aleación de latón o productos semielaborados están sujetos a una relajación térmica relativamente fuerte. Como resultado, es posible que haya que mantener muy estrechas las ventanas de proceso a las que hay que adherirse, por ejemplo para aliviar la tensión térmica. Además, este proceso de relajación térmica de esta aleación puede dar lugar a una reducción de la resistencia cuando se utilizan productos sometidos a temperaturas más altas y, en particular, a mayores fluctuaciones de temperatura.

En base a este estado de la técnica analizado, la invención tiene como objetivo proponer una aleación especial de latón así como un producto de aleación especial de latón fabricado a partir de esta aleación, que sea similar en tipo a la aleación anteriormente conocida de la patente europea núm. EP 3 269 835 B1 pero mejorada con respecto al tamaño del grano así como al comportamiento de relajación térmica.

Este objetivo se logra de acuerdo con la invención con una aleación especial de latón que tiene

62,5 a 65 % en peso de Cu,

2,0 a 2,4 % en peso de Mn,

0,7 a 0,9 en peso de Ni,

1,9 a 2,3 % en peso de Al,

0,35 a 0,65 % en peso de Si,

0,3 a 0,6 % en peso de Fe,

0,18 a 0,4 en peso de Sn y Cr, individual o colectivamente,

< 0,1 % en peso de Pb,

y el resto de Zn junto con las impurezas inevitables.

Esta aleación especial de latón se caracteriza por una microestructura muy homogénea y de grano fino, que ya está establecida en el primer producto semielaborado por conformado primario: una fundición o una extrusión. El tamaño medio del grano es de 40 a 150 |_im. Al fundir la aleación se obtiene un tamaño de grano aún más fino. Otra característica especial es que esta aleación especial de latón ya tiene una estructura a-p en este producto semielaborado, por lo que la fase a se incrusta o penetra en la fase p de forma reticular o en tiras. De esta manera, las partículas de la fase a se unen a los granos de la matriz p, con el resultado de que el enlace de los granos tiene lugar intensamente por la fase a y, por lo tanto, se mantiene incluso bajo cargas de transformación en frío. Resulta interesante en esta aleación que esta microestructura se establece incluso en el caso de una extrusión sin dirección predominante, y así se observa una microestructura idéntica o casi idéntica tanto en la dirección longitudinal como en la transversal de la boquilla de extrusión. Por consiguiente, los límites de los granos en la microestructura de un producto de aleación especial de latón producido a partir de esta aleación especial de latón, que bien puede ser un producto semielaborado, no son puntos débiles, a diferencia de la aleación conocida anteriormente de la patente europea núm. EP 3269835 B1, cuya microestructura, con una proporción de fase a típicamente muy inferior al 10 %, tiene una fase p muy predominante y en donde la fase a está a lo sumo dispuesta en el área de los límites de los granos o dentro de la fase p. Esta es la razón por la que esta nueva aleación no es susceptible al agrietamiento de los límites del grano durante la formación en frío. Además, al utilizar esos productos de aleación especial de latón a temperaturas más altas o incluso bajo la influencia de cambios de temperatura, se evitan o disminuyen considerablemente las reducciones de resistencia en comparación con la aleación mencionada, además del fino tamaño de grano logrado.

Resultó sorprendente descubrir que con un cambio relativamente pequeño de la composición de la aleación en comparación con la aleación conocida de la patente europea núm. EP 3269835 B1 se puedan lograr diferencias tan significativas en la microestructura, y por lo tanto las ventajas obtenidas con esta aleación. No se preveía que al cambiar ligeramente el equivalente de zinc de esta aleación especial de latón con respecto a la conocida de la patente europea núm. EP 3269835 B1 para lograr una fase ligeramente más a se produjeran cambios tan significativos en el producto de la aleación especial de latón. Así pues, es la interacción inesperada de los elementos que intervienen en la estructura de la aleación ya durante la formación primaria -fundición o extrusión- lo que conduce a las propiedades positivas de esta aleación especial de latón o del producto elaborado o semielaborado a partir de ella. Esto también incluye una baja relajación térmica, de modo que las ventanas de proceso para el alivio de la tensión térmica pueden ser dimensionadas ampliamente.

Cabe señalar que, como ya se ha indicado, al extrudir esta aleación especial de latón para obtener un producto semielaborado, no se aprecian diferencias estructurales entre el núcleo y la zona del borde del producto extruido. Resulta interesante que la fase a que intercepta la fase p de manera reticular no es diferente, al menos no apreciablemente, en cuanto a la orientación de su eje longitudinal tanto en la extensión longitudinal como en la transversal del producto extruido, de modo que la fase a que intercepta la fase p no tiene una dirección predominante en los productos extruidos. Por lo tanto, una pieza prensada de este tipo puede mecanizarse sin tener que tener en cuenta una extensión predominante de la microestructura. Así, por ejemplo, se puede formar una sección de una boquilla de extrusión destinada a la forja independientemente de la dirección de extrusión. Además, es especialmente ventajoso que los compuestos intermetálicos incorporados a la matriz a-p - los silicios - a diferencia del aspecto alargado de la aleación especial de latón conocida de la patente europea núm. EP 3269 835 B1 tienen un aspecto bastante redondeado, globular, a lo sumo apenas ligeramente alargado, por lo que tampoco tienen una dirección predominante, a lo sumo solo un ligero alargamiento. Y por lo tanto no se rompen durante la formación.

Los elementos Sn y Cr, que influyen en el refinamiento del grano, participan en la aleación de forma individual o conjunta con un 0,18 a 0,4 % en peso. De acuerdo con un ejemplo de modalidad, se prevé que la aleación comprenda solo Sn y no Cr. Preferentemente, el contenido de Sn es de 0,2 a 0,3 % en peso. En otra modalidad, la aleación no contiene Sn, pero sí Cr en una proporción de preferentemente 0,2 a 0,27 % en peso. Una proporción de estos elementos que exceda el 0,4 % en peso no conduce a ninguna mejora apreciable. Además del Sn y el Cr, el contenido de Fe también contribuye al refinamiento de los granos. Cuando se utiliza Sn, este también tiene propiedades positivas en la formación de una capa de pasivación en la superficie del producto de la aleación especial de latón fabricado a partir de la aleación, de modo que se mejoran sus propiedades tribológicas.

Los productos semielaborados a partir de esta aleación especial de latón se caracterizan por su buena conformabilidad en frío. Por consiguiente, esta aleación especial de latón se puede utilizar también para fabricar productos, como patines guía, para cuya producción se requiere una tasa de conformación nada despreciable. En el caso de los patines guía, por ejemplo, es necesario poder engarzar el producto semielaborado después de forjarlo para formar un cuello. A pesar de esta buena conformabilidad en frío, este material es lo suficientemente duro como para cumplir los requerimientos exigidos a un patín guía de este tipo durante el uso, es decir, la vida útil deseada.

La resistencia a la relajación térmica se consigue gracias a la estructura de grano fino y a la matriz a-p ya descrita. En este sentido, también se observa positivamente que los granos de la matriz no muestran ninguna regulación y, por lo tanto, ninguna dirección predominante.

También vale la pena mencionar en esta aleación que su conductividad eléctrica se reduce en aproximadamente un 10 % en comparación con la aleación conocida de la patente europea núm. EP 3269 835 B1. En consecuencia, pueden fluir corrientes de corrosión más bajas, de modo que de esta manera también se mejora la resistencia a la corrosión.

La proporción de la fase a en una fundición o una extrusión es de alrededor de 40 a 60 %. Resulta inesperada la presencia de esa proporción de la fase a en la fundición o en la extrusión, ya que en la aleación comparativa de acuerdo con la patente europea núm. EP 3269 835 B1 la proporción de la fase a en este estado de la aleación es solo como máximo 10 %, pero normalmente está muy por debajo de 10 %. La proporción aproximadamente igual de la fase a y la fase p dentro de los límites mencionados representa un buen punto de partida para poder reducir o aumentar la proporción de la fase a mediante etapas de tratamiento térmico, como el recocido, en función de la composición de la microestructura deseada del producto final. El tratamiento térmico del producto de aleación a una temperatura más baja, típicamente en el rango entre 270 °C y 290 °C durante 4,5 horas a 6 horas puede reducir significativamente la cantidad de la fase a, hasta un 20 % a 25 % en estos parámetros de tratamiento térmico. El tratamiento térmico a una temperatura más alta, por ejemplo entre 435 °C y 460 °C durante unas 2,5 horas a 3,5 horas conduce a un aumento de la proporción de fase a. De esta manera, se pueden producir productos especiales de aleación de latón con una proporción de fase a de 70 a 75 %. En este sentido, la proporción real deseada de fase a en el producto final se puede ajustar individual e independientemente del moldeado primario.

Estas propiedades positivas de resistencia al desgaste de un producto fabricado a partir de esta aleación ya son evidentes en la dureza. Después de la extrusión, el producto semielaborado tiene una dureza de entre 135 y 145 HB [2,5/62,5]. Mediante un tratamiento térmico posterior al conformado, la dureza se puede aumentar hasta valores de más de 160 HB si la pieza se trata en caliente a temperaturas más altas y el tiempo de tratamiento más corto descritos anteriormente.

Esta aleación especial de latón contiene preferentemente 63 a 64 % de Cu, 2,1 a 2,2 % de Mn, 2,0 a 2,2 % de Al y 0,4 a 0,5 % de Fe.

A continuación se explica la invención mediante ejemplos de modalidades tomando como referencia las figuras acompañantes. Se muestra:

En las Figuras 1a a 1d: Microfotografías de una muestra extruida en el estado prensado de una primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención,

En la Figura 2: Microfotografías de la muestra de la aleación de la Figura 1 en una sección longitudinal y transversal en comparación con microfotografías de una segunda aleación especial de latón de acuerdo con la invención, En la Figura 3: Fotografías longitudinales de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención en comparación con una muestra comparativa,

En la Figura 4: Fotografías longitudinales de la segunda aleación especial de latón de acuerdo con la invención en comparación con una muestra comparativa,

En la Figura 5: una microfotografía de un patín guía fabricado a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención,

En la Figura 6: una microfotografía de un casquillo torneado fabricado a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención,

En la Figura 7: Imágenes de la microestructura de un segmento de retención formado mediante forja a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención, después de la forja,

En la Figura 8: Imágenes de la microestructura de un segmento de retención formado mediante forja a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención, después de un tratamiento térmico (recocido) posterior a la forja,

En la Figura 9: Imágenes de la microestructura de un patín guía formado mediante forja a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención, después de la forja, y

En la Figura 10: Imágenes de la microestructura de un patín guía formado mediante forja a partir de la primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención, después de un tratamiento térmico (recocido) posterior a la forja,

Las muestras se prepararon a partir de dos aleaciones especiales de latón de acuerdo con la invención y una aleación comparativa, y luego se extruyeron a unos 700 °C. A continuación se presentan las composiciones de la muestra V de la aleación comparativa y de las dos muestras E1, E2 de la aleación especial de latón de acuerdo con la invención (datos en % en peso):

La aleación comparativa es la aleación especial de latón descrita como ejemplo de modalidad en la patente europea núm. EP 3269 835 B1. La muestra E1 es una primera aleación especial de latón de acuerdo con la invención, que representa la variante que contiene Sn de la aleación especial de latón de acuerdo con la invención. La Figura 1 muestra microfotografías de esta aleación en estado prensado, tomadas en la dirección longitudinal de la boquilla prensada (Figuras 1a y 1b) y en la dirección transversal de la misma (Figuras 1c, 1d). Las Figuras 1a y 1c están tomadas del núcleo, las Figuras 1b y 1d de la zona del borde radial. Mientras que las muestras 1a y 1b se han tomado en la dirección longitudinal de la boquilla prensada, las muestras 1c y 1d se han tomado en la dirección transversal de la misma. Es notable que la microestructura es homogénea tanto desde el núcleo hacia el borde como en las direcciones longitudinal y transversal. Estas microfotografías también muestran la estructura a-p típica de esta aleación, en la que la fase a (granos ligeros) se intercala con los granos p en forma de retícula o rejilla.

Esta microestructura particular en la boquilla prensada también se aprecia claramente en las microfotografías de la Figura 2 mostradas con menos aumento. En esta figura, la muestra E1 se presenta a la izquierda y la muestra E2 a la derecha con su microestructura. La muestra E2 es la variante que contiene Cr de la aleación especial de latón de acuerdo con la invención. El par de imágenes mostrado en la parte superior muestra la microestructura en la dirección longitudinal de la boquilla prensada (pieza prensada). El par de imágenes mostrado en la parte inferior de la Figura 2 muestra la microestructura en dirección transversal. Estas microfotografías también muestran la interesante y muy homogénea microestructura en las direcciones longitudinal y transversal de las muestras E1, E2. También en estas microfotografías, la fase a es el componente más brillante.

Las Figuras 3 y 4 muestran cada una de ellas microfotografías de la muestra E1 comparadas con una microfotografía de la muestra V (Figura 3) y de la segunda muestra E2 de acuerdo con la invención comparada con una microfotografía de la muestra de la aleación comparativa V (Figura 4). Estas comparaciones ilustran la microestructura significativamente diferente de la aleación especial de latón de acuerdo con la invención en comparación con la aleación comparativa. Mientras la aleación comparativa en el estado de procesamiento "boquilla prensada" muestra solo la fase p, en las aleaciones de acuerdo con la invención puede apreciarse la fase p intercalada con la fase a, en donde los granos de la fase a se extienden más allá de los límites de los granos de la fase p adyacente.

Los productos semielaborados conformados a partir de la aleación especial de latón de acuerdo con la invención, por ejemplo como boquillas extruidas, tienen una proporción de fase a de alrededor de 35 a 55 %, en particular entre alrededor de 40 % y alrededor de 50 %. La proporción de fase a en las muestras E1 y E2 de acuerdo con la invención es de aproximadamente 45 % en cada caso. El resto está constituido por la fase p. La proporción de fases intermetálicas es de alrededor de 3 %.

En el caso de las aleaciones especiales de latón de acuerdo con la invención, la formación de la microestructura relacionada con la aleación descrita anteriormente no solo sirve a los propósitos térmicos y mecánicos discutidos. Más bien, esta formación de microestructura con la distribución homogénea de la fase a y la fase p es adecuada para ajustar la proporción de la fase a en función de las exigencias del producto acabado. Esto se puede lograr mediante un tratamiento térmico (recocido). Si el producto semielaborado se somete a un recocido con una temperatura más baja, pero con un tiempo de tratamiento más largo, se reduce la proporción de la fase a. Para ello, el producto semielaborado se trata a temperaturas entre 260 °C y 300 °C durante 4 horas a 6 horas, en particular a unos 280 °C durante 5 horas. Cuando el tratamiento térmico se lleva a cabo con estos parámetros, la proporción de fase a se puede reducir al 30 % o menos.

Por otra parte, si el tratamiento térmico se realiza a una temperatura más alta durante un tiempo más corto, la proporción de la fase a aumenta en comparación con la proporción en la boquilla prensada. Este tratamiento térmico se lleva a cabo a temperaturas entre 430 °C y 470 °C durante 2,5 horas a 4 horas, en particular a una temperatura de unos 450 °C durante 3 horas. La proporción de la fase a se puede incrementar entonces hasta 65 % o más.

La disminución de la proporción de fase a conduce a cierto aumento de la proporción de fases intermetálicas, que pueden tener una proporción de 4,5 a 5,5 % en los productos recocidos de esta manera. La aleación especial de latón de acuerdo con la invención es particularmente adecuada para formar segmentos de boquillas prensadas mediante forja, a lo que también contribuye la estructura homogénea extruida. La Figura 7 muestra un segmento de retención forjado de la muestra E1. La forja se realizó a 700 °C. Como puede apreciarse en las imágenes de las microestructuras de la figura 7, incluso después de la forja, la microestructura original sigue siendo reconocible en principio y, por tanto, se ha conservado.

La Figura 8 muestra el segmento de retención después de un tratamiento térmico a 280 °C durante 5 horas. El tratamiento térmico ha contribuido a una mayor homogeneización de la microestructura. Gracias a este tratamiento térmico, la proporción de fase a se redujo de aproximadamente 40 % después de la forja a aproximadamente 29 %. Además, se aumentó la dureza de unos 140 HB [HBW 2,5/62,5] a unos 148 HB.

Adicionalmente, se fabricó un patín guía a partir de la muestra E1 mediante forjado. La Figura 9 muestra la microestructura después de la etapa de forja, realizada a 710 °C. En esta muestra, en principio también se ha conservado la microestructura fijada en la boquilla prensada a pesar de la forja. El patín guía forjado fue tratado térmicamente a 450 °C durante 3 horas. La Figura 10 muestra que la etapa de recocido aumentó la proporción de fase a de alrededor de 50 % después de la forja, lo que corresponde a la proporción de fase a en la boquilla prensada, a alrededor de 68 %. La dureza HB solo aumentó ligeramente mediante recocido en comparación con la dureza después de la forja, de 155 HB [[HBW 2,5/62,5] a 159 HB.

Para la muestra V de la aleación comparativa, la matriz de la boquilla prensada contenía una proporción de fase a de < 1 %.

En el caso de la aleación especial de latón, de acuerdo con la invención, resulta interesante que esta tiene una conductividad eléctrica ligeramente inferior en más de un 10 % con respecto a la muestra V de la aleación comparativa. Mientras que para la aleación comparativa es de 10,4 a 10,7 MS/m, para la aleación E1, de acuerdo con la invención, es solo de 8,8 MS/m. Esto mejora la resistencia a la corrosión de esta aleación especial de latón.

Las propiedades mecánicas de las muestras E1 y E2 aparecen en la siguiente tabla:

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Aleación especial de latón con

62,5 a 65 % en peso de Cu,

2,0 a 2,4 % en peso de Mn,

0,7 a 0,9 en peso de Ni,

1,9 a 2,3 % en peso de Al,

0,35 a 0,65 % en peso de Si,

0,3 a 0,6 % en peso de Fe,

0,18 a 0,4 en peso de Sn y Cr, individual o colectivamente,

< 0,1 % en peso de Pb,

y el resto de Zn junto con las impurezas inevitables.

2. Aleación especial de latón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque contiene 63 a 64 % en peso de Cu.

3. Aleación especial de latón de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque contiene de 2,1 a 2,2% en peso de Mn.

4. Aleación especial de latón de acuerdo con la reivindicación 1 o 3, caracterizada porque contiene de 2,0 a 2,2 % en peso de Al.

5. Aleación especial de latón de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque contiene de 0,4 a 0,5 % en peso de Fe.

6. Aleación especial de latón de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque contiene de 0,2 a 0,3 % de Sn o de 0,2 a 0,27 % de Cr.

7. Producto de aleación especial de latón que tiene una composición de aleación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el producto de aleación especial de latón es una pieza forjada en caliente y tiene una matriz de cristal mixto a-p con una proporción de fase a de 35 % a 55 % y una proporción de fase intermetálica de 2 % a 5 %.

8. Producto de aleación especial de latón de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el producto de aleación especial de latón es un producto sometido a esfuerzos por deslizamiento, en particular un patín guía o un casquillo de rodamiento.