DE630867C - Kupferlegierungen - Google Patents

Description

• Kupferlegierungen -Die sog. Bleibronzen finden in den letzten Jahren immer mehr Verwendung als Lagermetalle. Sie verdanken dies einerseits der hohen Plastizität ihrer Bleigrundmasse, anderseits den guten Gleiteigenschaften, welche die eingelagerten hochkupferhaltigen Kristalle besitzen. Als störend hat sich das leichte Ausseigern des Bleis beim Vergießen erwiesen, was durch die bei tieferen Temperaturen bestehende große Mischungslücke im System Kupfer-Blei zu erklären ist. Durch einen Zusatz von Nickel konnte dieser übelstand weitgehend beseitigt werden. Auch andere Zusätze wurden mehrfach zur Verbesserung der Eigenschaften derartiger Bleibronzen vorgeschlagen. Sie alle haben ebenso wie das Nickel die Eigenschaft, mit dem Kupfer der Bleibronzen Mischkristalle oder Verbindungen zu bilden, durch welche die Härte und Festigkeit der eingelagerten Härtekörperchen erhöht werden. Die Bleigrundmasse wurde durch diese Zusätze im wesentlichen unverändert gelassen.
• Es wurde nun gefunden, daß nicht nur die Eigenschaften der in die Grundmasse eingelagerten Härtekörperchen für die Gesamtqualität dieser Legierungen maßgebend sind, sondern in ebensolchem Maße auch die Grundmasse selbst. Es ist gelungen, eine Härte- und Festigkeitssteigerung des Bleis in Bleibronzen durchzuführen, ohne dadurch die das Blei als Grundmasse besonders befähigende Plastizität herabzusetzen. Auf Grund eingehender Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß in hervorragendem Mäße dem Cadmium die Eigenschaft zukämmt, auf die Bleigrundmasse derartiger., Legierungen festigkeits- und härtesteigernd einzuwirken.
• Es ist bekannt, daß Cadmium von Blei in fester Lösung aufgenommen wird; seine Löslichkeit ist von der Temperatur weitgehend abhängig und beträgt bei Zimmertemperatur etwa q. bis 5 %. Es ist auch bekannt, daß im binären System Blei-Cadmium dieser Cadmiumkonzentration die maximale Härtesteigerung entspricht. Gefunden wurde nun, daß auch in Anwesenheit von Kupfer sich an diesen Verhältnissen im wesentlichen nichts ändert, was wohl seine Ursache vor allem darin hat, daß Cadmium in Kupfer praktisch gänzlich unlöslich ist, ebenso wie auch Kupfer und Blei selbst -im. festen Zustand so gut wie unlöslich ineinander sind. Es kann also bereits mit verhältnismäßig sehr geringen Zusätzen von Cadmium eine bedeutende Verbesserung der Legierungen erzielt werden, wie z. B. daraus hervorgeht, daß der Zusatz von nur t oiö Cadmium zu einer Legierung mit 6o % Kupfer und 4o % Blei eine Steigerung der Härte von etwa 25 auf 3o° Brinell zur Folge hat, gleiche Gieß- und Erstarrungsbedingungen selbstverständlich - vorausgesetzt. Es konnte auch festgestellt werden, daß durch diesen geringen Cadmiümzusatz auch eine Herah1, setzeng der Steigerung des Bleis eintät, wenngleich eine theoretische Begründung die.'> ser Erscheinung nicht gefunden- werden konnte. Es ist anzunehmen, daß das Cadmium eine, Verringerung der Mischifngslücke Cu-Pb bewirkt.
• Neben Cadmium können die sonst für Bleibronzen vorteilhaften Legierungszusätze Verwendung finden. Bewährt haben sich Zusätze von Zinn im Ausmaß von- 0,5 bis 5 %, Nickel von b,5 bis 3 %, Eisen von o,5 bis i % und Zink von o,5 bis i %, wobei diese Metalle entweder einzeln oder mehrere gleichzeitig zugegeben worden können. Die Kupfer-Blei-Legierungen mit einem Cadmiumgehalt sind aber auch ohne -weitere Zusätze für sich sehr gut verwendbare Lagermetalle.
• Schließlich konnte festgestellt werten, daß unter Beobachtung der für solche Legierungen üblichen Gießvorschriften ',eine - zu befürchtende Verflüchtigung des Cadmiums nur in ganz untergeordnetem Maße auftritt, so daß die an ein gutes Lagermetall allgemein gestellte Forderung der mehrmaligen Umschmelzbarkeit unter Wahrung der mechanischen Eigenschaften auch von diesen LeikferunLyen erfüllt wird. 'deren Metallen, wobei in @ keiner Weise darauf Rücksicht genommen worden war, daß die Blei- und Cadmiumgehalte derart bemessen wurden, daß eine Härtung des Bleis gemäß der vorliegenden Beschreibung hätte erfolgen können. Bei keiner der bisher beschriebenen Legierungen war auch je eine Suspension freien Kupfers in einer durch Cadmium gehärteten Bleigrundmasse in Frage gekommen.

Claims (2)

1. PATENTANSERÜcFIE: i. Kupferlegierungen, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: Blei i o bis q o ofo, Cadmium i bis i o % .des. Bleigehaltes, Rest Kupfer.
2. 2. Kupferlegierungen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Zusatz von einem' öder mehrtren der Metalle Zinn, Nickel, Eisen, Zink in folgendem Ausmaße: Zinn o, 5 _ bis 5 %, Nickel o, 5 bis 3 %, Eisen o; 5 bis i %, Zink o, 5 bis I %-