DE977469C - Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen fuer Gleitzwecke - Google Patents

Description

• Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen für Gleitzwecke Die Erfindung bezieht sich auf Kupfer- und Nickel-Legierungen mit den üblichen technischen Verunreinigungen, denen durch Beimischen von Schwefel- oder Phosphorverbindungen in eutektisch feiner Verteilung hohe Laufeigenschaften bei geringer Abnutzung verliehen werden können, so daß sich solche Legierungen besonders für die Herstellung von Gegenständen eignen, die- auf gleitende Reibung beansprucht werden.
• Die Verwendung von Metallen mit nichtmetallischen Einschlüssen wurde bisher in der Technik wegen mangelnder Verformbarkeit im kalten Zustand und geringer mechanischer Festigkeit abgelehnt. Die geringe Verformbarkeit von Metallen mit nichtmetallischen Einschlüssen läßt sich jedoch erfindungsgemäß vermeiden, wenn man die nichtmetallischen Einlagerungen in eutektisch feiner Verteilung im Grundwerkstoff vorliegen hat. Eine solche Verteilung läßt sich auf normalem metallurgischem Wege durch Verwendung solcher Metalle erreichen, die mit Schwefel und Phosphor Eutektika bilden. Es können jedoch auch auf künstlichem Wege Metalle mit eutektisch feinverteilten nichtmetallischen Einschlüssen erzeugt werden durch Beschallung von Schmelzen mit Ultraschall, denen man Verbindungen der Metalloide Schwefel und Phosphor in Pulverform zugibt.
• Metalle mit eutektisch feinverteilten Verbindungen dieser Metalloide haben überraschend hohe Laufeigenschaften und Verschleißwiderstand, die alle bisher von Gleitwerkstoffen bekanntgewordenen Werte übertreffen. Besonders gute Gleitfähigkeit und Notlaufeigenschaften erreicht man, wenn man als Grundwerkstoff solche Metalle wählt, deren nichtmetallische Beimischungen eine möglichst geringe Bildungswärme haben, und zwar Kupfer und Nickel. Die eutektisch feine Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse soll sich auf mindestens io"/u des Gefüges erstrecken. Einzelne gröbere Einschlüsse in der sonst eutektischen Grundmasse haben keine nachteilige Wirkung. Die Metalloide Schwefel und Phosphor müssen nicht an das Grundmetall gebunden sein, sondern es kann auch eine Bindung an einen weiteren Legierungsbestandteil stattfinden, der in solcher Menge zugesetzt wird, daß gerade der gesamte Metalloidanteil gebunden wird und somit keine Härtung des Grundgefüges eintritt. Durch die Bindung der genannten Metalloide an verschiedene Legierungsbestandteile ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, nichtmetallische Einschlüsse verschiedener Härte und verschieden hohen Schmelzpunktes in den Grundwerkstoff einzubeziehen.
• Beim Sintern kann die eutektisch feine Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse auch durch entsprechende Feinheit der zu mischenden Komponenten mit den bekannten Verfahren der Sintertechnik erreicht werden.
• Beispielsweise zeigt ein auf dem Schmelzwege hergestellter 8,250/0 Phosphor, Werkstoff Rest aus Kupfer, 0,77"/a ein Schwefel Gefüge oder mit cutektisch feiner Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse. Die beispielsweise genannten Legierungen lassen sich gut warm und kalt verformen und zeigen ein Laufverhalten im Lagerversuch, das dem der bisherigen Spritzenwerkstoffe noch überlegen ist. Durch Zulegieren von beispielsweise Blei oder Eisen in solchen Mengen, daß der Metalloidgehalt des Grundwerkstoffs gerade abgebunden ist, können Legierungen mit nichtmetallischen Einschlüssen verschieden hoher Härte und verschieden hohen Schmelzpunktes erhalten werden.
• Weiterhin ist die Herstellung der Werkstücke auch auf dem Sinterwege möglich. Man kann dabei von der auf dem Schmelzwege hergestellten erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung ausgehen, die in bekannter Weise zu Metallpulver verarbeitet wird. Aus diesem Metallpulver werden Metallformlinge durch Pressen, Sintern oder durch mehrmaliges Pressen und Sintern hergestellt, so daß man je nach Belieben poröse oder dichte Gleitkörper erhält. Bei der Herstellung von porösen Körpern aus den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen können die Poren des Sinterwerkstoffs mit metallischen oder nichtmetallischen Stoffen ausgefüllt werden, die im Grundmetall nicht löslich sind und einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmetall haben. Beispielsweise eignen sich hierfür Kunststoffe mit definiertem Schmelzpunkt, Eisenphosphat, Eisensulfid, Mangansulfid oder Vanadinpentoxyd.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen mit den üblichen technischen Verunreinigungen, in deren Gefüge Schwefel- oder Phosphorverbindungen in eutektisch feiner Verteilung enthalten sind und sich diese eutektisch feine Verteilung auf mindestens io"/o des Gefüges erstreckt, für auf Gleitung, Reibung und Verschleiß beanspruchte Werkstücke, insbesondere Gleitlager.
2. 2. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen, die neben den in Anspruch i genannten Bestandteilen noch einen weiteren Leffi a erungsbestandteil in solchen Mengen enthal -ten, daß der Metalloidgehalt des Grundwerkstoffs gerade abgebunden ist, für den in Anspruch i angegebenen Zweck.
3. 3. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch i genannten Art, die auf d'em Sinterwege hergestellt sind, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch i genannten Art, bei denen die Poren des Sinterwerkstoffs mit metallischen oder nichtmetallischen Stoffen ausgefüllt sind, die im Grundmetall nicht löslich sind und einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmetall haben, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. 5. Verwendung von Kupfer- und Nickel-Legierungen der in Anspruch 3 genannten Art, bei denen die bei Sinterwerkstoffen sonst üblichen Poren durch Dichtpressen beseitigt sind, für den in Anspruch i angegebenen Zweck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 436 44o; q.42 129, 508 154, 524 032 711 638, 750 430 österreichische Patentschriften Nr. 129:289, 147 650, 159 112, 159 679, 162 161, 164 473; britische Patentschrift Nr. 567 603; USA.-Patentschrift Nr. 2 171 697. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 832 8o3.