SE1351337A1 - Skärbarhetsförbättrad mässing innefattande keramiska nanopartiklar - Google Patents

Abstract

16 Sammandrag Foreliggande uppfinning avser en massinglegering varvid A1203 foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. Darutover avser uppfinningen ett forfarande for framstallning av namnda massinglegering.

Description

SKARBARHETSFORBATTRAD MASSING INNEFATTANDE KERAMISKA NANOPARTIKLAR Tekniskt omrade FOreliggande uppfinning avser en massinglegeringen med maximalt 0,25 vikt-% Pb, samt ett forfarande for framstallning av namnda massinglegering, varvid A1203 fOreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar vilket ger skartekniska fOrdelar.

Uppfinningens bakgrund Massing är ett material med manga mojligheter och anvandningsomraden. Grundbestands-delarna ar koppar (Cu) och zink (Zn). Genom tillsats av olika legerings- amnen sasom bland annat bly (Pb), tenn (Sn), jam (Fe), aluminium (Al), nickel (Ni), mangan (Mn), kisel (Si) och/eller arsenik (As) kan massingen ges unika egenskaper, och det finns manga olika massingskvaliteter anpassade for olika typer av bearbetning och slutprodukter. Massing kan aven innehalla antimon (Sb), fosfor (P), bar (B) och/eller svavel (S).

Massing kan tillverkas i form av stanger, profiler och tackor vilka utgor halvfabrikat som kan vidareforadlas. Exempel pa slutprodukter ar skruvar, muttrar, VVSarmaturer, lasdetaljer, elkomponenter, prydnadsforemal, mm. FOr ovrigt ar massing ar ett kretsloppsmaterial som har en given plats i en miljobeframjande verkstadsproduktion. Massing ar lOnsamt att atervinna och narmare 80 procent av rá- varan utgors darfor av massingsskrot, dels som returmaterial fran verkstadsindustrin, dels fran atervinningsforetag.

Halten 0,2 % av Pb kommer fran definitionen pa den sá kallade Hygienic Copper Alloy Composition List, av blyfri massing. Legeringar av massing och andra metal- ler samt amnen i kontakt med dricksvatten, styrs av denna lista och kommer att galla fran den 1/12 2013 i de lander som skrivit under 4MS, (Four Member State), deklarationen, ett arbete som ar en forlangning av de tidigare EAS, (Eurpean Acceptance Sheme), arbetet som startade 1997 och var sanktionerat av EUkommissionen. Malet med 4M5 deklarationen ar att skapa ett gemensamt direktiv 2 for alla 27 EU-lander. Liknande regleringar av halten Pb i massinglegeringar finns for ovrigt i andra lander sasom USA. Den stora skillnaden mellan USA och Europa är, att man i USA fokuserar pa granser av bly i enskilda artiklar (max 0,25 vikt-°/0 Pb) medan Europa fokuserar pa granser av bly i sjalva dricksvattnet. Det tillatna vardet i sjalva dricksvattnet är hOgre i USA an Europa, 15 respektive 10pg/I [1]. Exempel pa massinglegeringar som uppfyller kraven for att benamnas blyfri massing är CW511L och EcoBrass® [1, 2].

I samband med dessa omvarldskrav pa utfallning av Pb i dricksvatten finns aven kravet pa utfasning av Pb i sjalva materialet. Dessa arbeten pagar genom olika regeringskrav men ocksa genom frivilliga sá kallade miljoklassade system. Som ett exempel i Sverige kan Byggvarubedomningen och Basta namnas, dar blyfria legeringar är ett krav. is Massinglegeringen med EN-nummer CW614N är en av de vanligaste massinglegeringarna for skarande bearbetning respektive smidning [3]. Denna legering anvands till exempel for VVS-produkter, olje- och gasarmaturer samt for manga olika detaljer inom bland annat el-, verkstads- och bilindustrin. Legeringen är 'au att polera och ytbehandla till mycket hog ytfinish. CW614N innefattar 39 vikt-°/0 Zn, 3 vikt-% Pb och resten utgors av Cu och har darmed kompositionsdesignering CuZn39Pb3. CW614N kallas aven for automat- och svarvsmassing eftersom den anvands for automatbearbetade och varmsmidda detaljer.

Genom att tillsatta bly i massinglegeringar sasom CW614N fOrbattras skarbarhet- en. En liten del 0,2 vikt-°/0 gar i losning, blyatomerna är mycket storre an koppar - och zinkatomerna, och laser pa grund av sin storlek dislokationsrorelserna. Detta forbattrar bland annat spanbrytningen som är av stor betydelse. Resterande del bildar en blykoppar fas som utskiljs i korngranserna. Denna fas smalter i de ternperaturer som racier i skarzonen och smaltan verkar smorjande under skarforlop- pet. Genom att sanka halten Pb under 0,2 vikt-°/o fas en generellt sett mycket forsamrad bearbetningsbarhet.

Den del av blykopparfasen som utskiljs i korngranserna kommer att genom den skarande bearbetningen att utgora en del av detaljens ytor. Fasen stracks ut mer 3 och lattare an ovriga bestandsdelar pa grund av sin laga hallfasthet och hoga duktilitet, den kan ocksa vara flytande. Dessa ytor aterfinns i produkter/komponenter, vattenkranar, som är i kontakt med dricksvatten. Harigenom kan bly lacka ut i vattnet och verkar menligt pa var halsa.

Den andra aspekten är att massingen kan avzinkas, genom intergranular korrosion (4) och darmed blotta kvarvarande kornstruktur. En minimal tillsats av Pb är att foredra dá aven dessa korn kan komma i kontakt med vatten.

Franvaron av blykopparfasen i korngranserna gar dock massingen svarbearbetad. De skartekniska svarigheter svarigheterna utgors framst av: Forsamrad span brytning Spanbreddning, spanan expanderar i sidled, se figur 1. 3. Gradbildning Loseggsbildning, pakletning pa verktyg och arbetstycke Betydligt hogre skarkrafter Vibrationsbenagenheten blir vasentligt storre beroende pa en storre skarkraft i spantjockleksriktningen, se figur 2.

Darmed finns det ett stort behov av en forbattrad massinglegering med avsevart minskad tillsats av bly Pb utan att skarbarheten namnvart forsamras.

Uppfinningens syfte Syftet med foreliggande uppfinnig är att tillhandahalla en massinglegering, som har samma eller likartad skarbarhet som sá kallad automatmassing med ca 3 vikt% Pb.

Syftet är vidare att massinglegeringen innefattar maximalt 0,25 vikt-°/0 Pb (+-0,02 vikt-°/0), foretradesvis 0,20 vikt-°/0 Pb, det viii saga inget bly i korngranserna, enbart den del som kan gá i losning. Darigenom kan massinglegeringen benamnas blyfri massing i USA respektive EU 4 Syftet är aven att tillhandahalla en massinglegering som har likartad eller forbattrad skarbarhet an andra blyfria massingar sasom CW511L och EcoBrasse.

Sammanfattning av uppfinningen Genom foreliggande uppfinning, sasom det framgar i de sjalvstandiga patentkraven, uppfylls ovan angivna syften och darutaver har ovan namnda skartekniska svarigheter eliminerats. Lampliga utforingsformer av uppfinningen anges i de osjalvstandiga patentkraven.

Uppfinningen avser en massinglegering, samt ett forfarande for framstallning av massinglegeringen, varvid aluminiumoxid (A1203) foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. Dessa keramiska partiklar utgor odeformerbara partiklar, det viii saga harda inneslutningar, vilka ger skartekniska fordelar.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegering 61,5-64,2 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,100-0,250 vikt-% Pb, 0,02-0,15 vikt-% As och 0,04-0,06 vikt-% A1203, varvid A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar.

Enligt en fOredragen utforingsform innefattar massinglegeringen 61,5-63,5 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,100-0,250 vikt-% Pb, 0-0,15 vikt-% Sn, 0-0,15 vikt-% Fe, 0-0,05 vikt-% Al, 0-0,149 vikt-% Ni, 0-0,15 vikt-% Mn, 0-0,03 vikt-% Si, 0,020,15 vikt-% As, 0-0,02 vikt-% P, 0-0,01 vikt-% Sb, 0-0,0007% B och 0,04-0,06 vikt-% A1203, varvid A1203 fOreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. Le- geringstillsatser sasom Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Si och/eller As forbattrar korrosionsbestandighet, styrka, slitstyrka och/eller draghallfasthet.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegeringen 63,0 vikt-% Cu, 36,6 vikt-% Zn, 0,2 vikt-% Pb, 0,1 vikt-% As, 0,0005 vikt-% B och 0,05 vikt-% 30 A1203. Legeringstillsatsen As ger skydd mot avzinkning. Den laga halten Pb pa 0,2 vikt-% mojliggor att massinglegeringen uppfyller definitionen av blyfri massing.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegeringen 63,1 vikt-% Cu, 36,7 vikt-% Zn, 0,145 vikt-% Pb, 0,04 vikt-% As och 0,05 vikt-% A1203. Legerings- tillsatsen As ger skydd mot avzinkning. Den laga halten Pb pa 0,145 vikt-°/0 mojliggar att massinglegeringen uppfyller definitionen av blyfri massing.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegeringen nanopartiklar av 5 A1203 som är huvudsakligen runda. De huvudsakligen runda nanopartiklar av A1203 har darmed en liknande form som deformerade arbetsmaterialkornen i den sekundara och tertiara skarzonen. Runda nanopartiklar av A1203 har darutaver fOrdelen att inte paverka verktygslivslanden till skillnad fran kantiga nanopartiklar som slipar ner och kraftigt reducerar livslangden pa verktyg.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegeringen nanopartiklar av A1203 vilka foreligger som artefakter. De konstgjorde keramiska nanopartiklarna av A1203, dvs. artefakterna, är ett mycket effektivt satt att liana kontroll pa vikten och formen pa A1203 for att uppna skartekniska fordelarna.

Enligt en foredragen utforingsform innefattar massinglegeringen nanopartiklar av A1203 som har en diameter pa 100-1000 nm. Diametern pa massinglegeringen nanopartiklar av A1203 är darmed i samma storleksordning som tjockleken pa de deformerade arbetsmaterialkornen i den sekundara och tertiara skarzonen has massinglegeringen.

Enligt en fOredragen utforingsform innefattar massinglegeringen nanopartiklar av A1203 som har en diameter pa 500 nm. Diametern pa massinglegeringen nanopartiklar av A1203 är darmed i samma storleksordning som tjockleken pa de deforme- rade arbetsmaterialkornen i den sekundara och tertiara skarzonen has foredragna massinglegeringar.

Enligt en foredragen utforingsform framstalls ovan foredragna massinglegeringar genom ett forfarande dar nanopartiklar av A1203 tillsatts under omrorning till ett smaltbad innefattande massingskrot, varvid keramiska nanopartiklarna av A1203 tillsatts under omrorning i borjan av sjalva smaltprocessen, och varvid namnda massingskrot i smaltbadet innefattar den mangd Cu, Zn, Pb, Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Si, As, P, Sb och/eller B for att uppna ovan foredragna massinglegeringar. Forfarandet innefattar vidare stegen att (i) tillsatta massingskrot i ugnen till max 1/3 av den 6 tanka volymen, (ii) tillsatta keramiska nanopartiklarna i sin helhet, (iii) oka effekten pa ugnen sa omrorning sker, och (iv) fortsatta sedan att tillsatta resten av skrotet 2/3 tills den tilltankta volymen är uppnadd. Genom detta forfarande erhalls en massinglegering med en rad skartekniska fordelar.

Enligt en foredragen utforingsform framstalls massinglegeringen genom att smaltbadet har en temperatur pa 1040 °C. Genom induktion i ugnen bildas en bra farutsattning pa den omrorningseffekt som medverkar till en bra och jamn fordelning av A1203 nanopartiklarna.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 - Visar schematiskt spanbreddning has massingslegering enligt kand teknik; Figur 2 - Visar schematiskt spantjockleksriktningen hos massingslegering enligt kand teknik; Figur 3 - Visar schematiskt skarzonen hos massingslegering enligt foreliggande uppfinning; Figur 4 - Visar schematiskt hastighets gradienter i skarzonen hos massingslegering enligt foreliggande uppfinning; Figur 5 - Visar schematiskt deformation och bristningar i skarzonen hos massingslegering enligt fOreliggande uppfinning; Figur 6 - Visar schematiskt partikelspinn hos massingslegering enligt foreliggande uppfinning; och Figur 7 - visar schematiskt hur de keramiska partiklarna faller sonder hos massingslegering enligt foreliggande uppfinning.

Beskrivning av uppfinningen Foreliggande uppfinning avser en massinglegering dar tillsatsen bly Pb har minskats fran ca 3 vikt-% till 0,25 vikt-%, foretradesvis till 0,20 vikt-%, utan att skarbarheten har forsamrats. 7 Massinglegering enligt foreliggande uppfinning innefattar Cu, Zn, Pb, As och A1203, samt eventuella tillsatser av Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Sb, P och/eller Si, samt eventuella orenheter sasom S och B, varvid A1203fOreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. Foretradesvis innefattar namnda legeringen 61,5-64,2 vikt- 5 % Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,100-0,250 vikt-% Pb, 0,02-0,15 vikt-% As och 0,040,06 vikt-% A1203, varvid A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. Annu mer fOretradesvis innefattar namnda legeringen 61,5-63,5 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,100-0,250 vikt-% Pb, 0-0,15 vikt-% Sn, 0-0,15 vikt-% Fe, 00,05 vikt-% Al, 0-0,149 vikt-% Ni, 0-0,15 vikt-% Mn, 0-0,03 vikt-% Si, 0,02-0, 10 vikt-% As, 0-0,02 vikt-% P, 0-0,01 vikt-% Sb, 0-0,0007 vikt-% B och 0,04-0,06 vikt% A1203, varvid A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar.

Massinglegeringen innefattar legeringstillsatser sasom Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Si och/eller As i syfte att forbattra korrosionsbestandighet, styrka, slitstyrka och/eller is draghallfasthet. As ger skydd mot avzinkning, dvs. selektiv korrosion dar zink reagerar med hogre hastighet an ovriga legeringselementen. Tillsats av Sn ger battre korrosionsbestandighet och kan aven bidra till en iten okning av hardhet och draghalliasthet. Forekomsten av Fe, Mn och Al i massinglegeringen medfor en viss okad hardhet, styrka och draghallfasthet. S okar hallfastheten och notnings- bestandigheten has massinglegeringen. Nickel forbattrar hardhet och draahalifasthet utan signifikant effekt pa duktilitet vilket ger forbattrade egenskaper vid forhojda temperature''. Andra grundamnen sasom Sb, B. P och S kan ocksa forekomma legeringarna.

Massinglegeringen enligt foreliggande uppfinning framstalls genom ett forfarande innefattande tillsats av aluminiumoxid nanopartiklar med storleken 100-1000 nm i ett smaltbad av massingskrot am ca 1040 °C i !Dolan av sjalva smaltprocessen. Genom induktion i ugnen bildas en bra forutsattning pa den omrorningseffekt som medverkar till en bra och jamn fordelning. Namnda forfarande innefattar aven ste- gen att: tillsatta massingskrot i ugnen till max 1/3 av den tanka volymen, tillsatta keramiska nanopartiklarna i sin helhet, Oka effekten pa ugnen sá omrorning sker, och 8 (iv)fortsatta sedan att tillsatta resten av skrotet 2/3 tills den tilltankta voly- men är uppnadd.

A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar som ar huvudsakligen runda och har en diameter pa 1 00-1 000 nm. Nanopartiklarna opererar i de sekundara och tertiara skarzonerna (Figur 3), dar arbetsmaterialets och spanmaterialets hastighetsgradienter är stora (Figur 4), samt dar deformationerna är extremt stora. Arbetsmaterialets korn 10-100 pm stora dras ut till plattor nagra hundra nm tjocka innan de brister upp (Figur 5).

Genom att tillsatta en liten mangd keramiska nanopartiklar av en storlek som är i samma storleksordning som tjockleken pa de deformerade arbetsmaterialkornen i den sekundara och tertiara skarzonen erhalls en rad skartekniska fordelar. 1. De keramiska nanopartiklarna, som inte kan deformeras plastisk, fungerar som brottanvisare i skarzonerna.

Spanningsfaltet kring partiklarna och partiklarna sjalva fangar in dislokationer och forsprodar spanmaterialet.

Den minskade duktiliteten i spanmaterialet minskar skarkraften i spantjock- leksriktningen vilket minskar benagenheten till sjalvsvangning vid bearbet- ning.

Den minskade duktiliteten leder ocksa till minskad gradbildning och minskad spanbreddning.

Partiklarna har ocksa en positiv effekt pa laseggsbildningen.

Hastighetsgradienterna i skarzonerna gor att nanopartiklarna roterar, spinner (Figur 6). I detta spinn utsatts partikeln for stora pafrestningar. En del ay de keramiska partiklarna kommer att brista i manga mindre fragment. Keramiska material är tamligen sproda och tal inte flagon storre last i dragriktningen. Nar den kera- miska partikeln brister, troligtvis nara stagnationspunkten (Figur 7), fungerar den som en "torped". Flisorna efter "torpeden" forsprodar spanmaterialet mer an enbart en partikel. 9 Exempel 1 En massinglegering innefattande 63,0 vikt-% Cu, 36,6 vikt-% Zn, 0,2 vikt-% Pb, 0,1 vikt-% As och 0,0005 vikt-% B och 0,05 vikt-% A1203, framstalldes genom att runda keramiska nanopartiklar av A1203 med en diameter pa 500 nm tillsattes un- der omrarning till ett smaltbad innefattande massingskrot i barjan av smaltprocessen, och varvid smaltbadet hade en temperatur pa 1040 °C. Massingskroten innehall den mangd legeringstillsatser far att uppna den slutgiltiga sammansattningen av legeringen. Forfarandet innefattade aven stegen att: i.tillsatta massingskrot i ugnen till max 1/3 av den tanka volymen, ii.tillsatta keramiska nanopartiklarna i sin helhet, aka effekten pa ugnen sa omrorning sker, och fortsatta sedan att tillsatta resten av skrotet 2/3 tills den tilltankta volymen är uppnadd.

Den erhallna massinglegeringen benamns hadanefter CW511L-50X. Toleranserna har indikerats i form av minimum och maximum mangder (i vikt-%) av legeringstillsatserna Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Si och Sb, samt orenheten S, i nedanstaende tabell. Jamforande forsok gjordes med massinglegeringarna med EN-numren CW511L och CW614N vars sammansattningar (se riktvarden i tabellen) samt toleranser (min, max) är angivna i nedanstaende tabell. Jamforande forst* gjordes aven med EcoBrass® vilket är en massinglegering med EN-nummer CW724R och som innefattar 75-77 vikt-% Cu, 3 vikt-% Si och resterande vikt-% utgors av Zn. EcoBrasse innefattar aven 0,1-0,12 vikt-% Pb och uppfyller darmed benamningen blyfri massing.

Legering Kern. - Ovriga element min Cu 61,Zn Rest Pb 0,1 Sn Fe Al A1203, 500 nm Ni Mn Si As 0,06 Sb B 0,0003 element Fe+Mn+Sb-i-Si CW511L-50X riktvarde 63 0,2 0,1 0,000 max 63,Rest 0,0,1 0,1 - 0,00,1 0,01 0,03 0,0,01 0,0007 0,2 min MEN MEM MEM 0 06 0,1 0,0003 Fe+Mn+Sb-i-Si min57 Rest 2,Fe+Mn+Sb+Si CW614N riktvarde 57,43 max59 Rest 3,5 0,3 0,3 0,00,20,060,010,2 Jamforande forsoken uppvisade bade forbattrade och ovantade tekniska effekter hos CW511 L-50X. Resultaten visar att massinglegeringen som innefattar nanopar- tiklar av A1203 var ungefar likvardigt med automatmassingen CW614N, som innehailer ca 3 % bly vad galler vibrationsbenagenheten. Darutover erh011s lagre skarkrafter samt att spanbrytningen var acceptabel, det viii saga spanorna stallde inte till nagra problem. UtOver detta var gradbildning, lbseggsbildning och spanbreddning betydligt battre an utan partiklar. 1 jamforelse med referensmaterialet CW511L befanns CW511L-50X vara klart battre vad betraffar skarkrafter och vibrationsbenagenhet. Spanbrytning var likvardig med CW511L men betydligt battre an EcoBrass. 1 de extruderade stangerna (med diameter pa 50 mm) som undersoktes forelag endast sma skillnader i skar- barhet vilket tyder pa en god dispergering av partiklarna. lnget tyder heller pa att partiklarna drastiskt inverkar pa verktygslivslangden. Vibrationsbenagenheten med CW511L-50X var grovt sett likvardig med Eco Brass. Gradbilningen var likvardig med Eco Brass och mycket battre an CW511L.

Loseggsbildningen hos CW511L-50X uppvisade en ovantad teknisk effekt eftersom i stort sett inga pasvetsningar detekterades vilket är betydligt battre an CW511L och battre an Eco Brass. Att tillsatserna av keramiska A1203partiklar skulle paverka lbseggsbildningen är Overraskande. LOseggsbildningen är viktig pa grund av att de bearbetade detaljerna maste vara rena Iran pasvetsningar. Gene- rellt är det de mjuka duktila materialen som ger mest loseggsproblem och i det har fallet verkar det som om spanmaterialet som kommer i kontakt med arbetstycket har blivit hardare genom att dislokationerna har fangats upp av partiklar och flisor. 0,00,1 0,01 0,03 0,10,000 0,15 0,01 0,0007 0,2 riktvarde I 630,2 maxI 63, I Rest I 0, I 0,1 I 0,1 CW511L 11 Spanningsfaltet kring partiklarna och flisorna av dessa laser dislokationerna och forsvarar vidare plasticering, det viii saga Or spanmaterialet sprodare.

Duktila material som ofta är relativt rena, saknar storre mangd partiklar eller harda inneslutningar, genererar ofta mycket lasegg. Om man hardar upp dessa material genom utskiljningshardning fas ofta mindre problem med loseggsbildning. En liknande effekt antas ha uppstatt med de aktuella partiklarna och dess flisor i massingslegering CW511L-50X, dvs. foredragna massinglegeringen enligt foreliggande uppfinning.

En indikation pa att det är pa detta viset är att strackgransen i CW511L-50X blev avsevart (ca 30 %) hogre. Partiklarna omges av ett spanningsf alt, de passar inte in i gittret, som forsvarar dislokationsrorelserna, det viii saga det behovs mer kraft for att flytta pa en dislokation. Dá nanopartiklarna i korngranserna paverkar riktning och andring av glidplanen, och aven dislokationsrorelser leder detta till en forhojd troghet som i sin tur leder till att hoja strackgransen.

Exempel 2 En massinglegering innefattande 63,1 vikt-% Cu, 36,7 vikt-% Zn, 0,145 vikt-% Pb, 0,06 vikt-% As och 0,06 vikt-% A1203, framstalldes genom att runda keramiska nanopartiklar av A1203 med en diameter pa 500 nm tillsattes under omrorning till ett smaltbad innefattande massingskrot i borjan av smaltprocessen, och varvid smaltbadet hade en temperatur pa 1040 °C. Massingskroten inneh011 den mangd lege- ringstillsatser for att uppna den slutgiltiga sammansattningen av legeringen.

Massinglegeringen enligt Exempel 2 uppvisade liknande egenskaper som massinglegeringen enligt Exempel 1.

Referenser 1. htto://www.svensktvatten.seiPacieFiles/3562/Niisson.odf 12 http://www.diehl.com/en/diehl-metall/company/brandsidiehi-metall/ecomericalallo s.ht http://www.nordicbrass.se/PRODUKTER/Oversiktstanglegeringaritabd/88/lang ua elsv-SEIDefault.as x 0 Rod, Swerea Kimab, Sweden

Claims (1)

13 Patentkrav 1. Massinglegering innefattande 61,5-64,2 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,1000,250 vikt-% Pb, 0,02-0,15 vikt-% As och 0,04-0,06 vikt-% A1203, varvid A1203 foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. 2. Massinglegering enligt krav 1, innefattande 61,5-63,5 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt% Zn, 0,100-0,250 vikt-% Pb, 0-0,15 vikt-% Sn, 0-0,15 vikt-% Fe, 0-0,05 vikt-% Al, 0-0,149 vikt-% Ni, 0-0,15 vikt-% Mn, 0-0,03 vikt-% Si, 0,02-0,15 vikt-% As, 0-0,02 vikt-% P, 0-0,01 vikt-% Sb, 0-0,0007 % B och 0,04-0,06 vikt-% A1203, varvid A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. 3. Massinglegering enligt nagot av kraven 1 och 2, innefattande 61,5-63,5 vikt-% Cu, 0,1-0,25 vikt-% Pb, 0-0,1 vikt-% Sn, 0-0,1 vikt-% Fe, 0-0,1 vikt-% Ni, 0-0,01 vikt-% Mn, 0-0,03 vikt-% Si, 0,06-0,15 vikt-% As, 0,0003-0,0007 vikt-% B och 0,05 vikt-% A1203, varvid summan av Fe, Mn, Sb och S i massinglegeringen är maximalt 0,2 vikt-%, och varvid resterande vikt-% av legeringen innefattar Zn. 4. Massinglegering enligt krav 3, innefattande 63,0 vikt-% Cu, 36,6 vikt-% Zn, 0,2 vikt-% Pb, 0,1 vikt-% As, 0,0005 vikt-% B och 0,05 vikt-% A1203, 5. Massinglegering enligt nagot avkraven 1 och 2, innefattande 62,5-63,5 vikt-% Cu, 35,6-37,4 vikt-% Zn, 0,100-0,180 vikt-% Pb, 0-0,15 vikt-% Sn, 0-0,15 vikt% Fe, 0-0,05 vikt-% Al, 0-0,149 vikt-% Ni, 0-0,15 vikt-% Mn, 0-0,03 vikt-% Si, 0-0,02 vikt-% P och 0,04-0,06 vikt-% A1203. 6. Massinglegering enligt krav 5, innefattande 63,1 vikt-% Cu, 36,7 vikt-% Zn, 0,145 vikt-% Pb, 0,04 vikt-% As och 0,05 vikt-% A1203. 7. Massinglegering enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda nanopartiklar av A1203 är huvudsakligen runda. 8. Massinglegering enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda nanopartiklar av A1203 är artefakter. 14 9. Massinglegering enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda nanopartiklar av A1203 har en diameter pa 100-1000 nm. 10. Massinglegering enligt nagot av faregaende krav, varvid namnda nanopartiklar av A1203 har en diameter pa 500 nm. 11. Massinglegering innefattande Cu, Zn, Pb, As och A1203, samt eventuella tillsatser av Sn, Fe, Al, Ni, Mn och/eller Si, varvid A1203foreligger i legeringen som keramiska nanopartiklar. 12. Massinglegering enligt nagot av faregaende krav, kannetecknad av forbattrad gradbildning, loseggsbildning, spanbredning, skarkrafter och/eller vibrationsbenagenheten, 13. Forfarande far framstallning av massinglegering enligt nagot av kraven 1-12, kannetecknad av att nanopartiklar av A1203tillsatts i borjan av sjalva smaltprocessen till ett smaltbad innefattande massingskrot, och varvid namnda massingskrot i smaltbadet innefattar den mangd Cu, Zn, Pb, Sn, Fe, Al, Ni, Mn, Si, As, Sb, B och/eller P enligt massinglegeringen enligt nagot av foregaende krav 1 till10. 14. Forfarande enligt krav 13, varvid smaltbadet har en temperatur pa 1040 °C. 15. Forfarande for framstallningen av massinglegeringen enligt nagot av kraven 13 och 14, innefattade stegen att:

1. tillsatta massingskrot i ugnen till max