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Kupfer-Chrom-Mangan-Eisen-Legierung für den gleichen Verwendungszweck wie Neusilber-u. dgl.
Legierungen.
Neusilberlegierungen, die eine sehr verbreitete Verwendung für die verschiedenartigsten Gebrauchsgegenstände finden, enthalten meist 12-22 % Nickel bei 65-60 % Kupfer. Eine billige Legierung aus nur heimischen Metallen mit gleichwertigen Eigenschaften unter den oben dargelegten Gesichtspunkten besteht nicht. Die Erfindung betrifft eine Legierung, die die gleichen Eigenschaften wie das Neusilber besitzt und bei welcher das Nickel vollständig und das Kupfer nahezu vollständig durch heimische Metalle ersetzt sind. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass Mangan in grösseren Mengen in solchen Legierungen ein vollwertiger Ersatz für Nickel und Kupfer ist, wenn es mit Chrom und Eisen in bestimmten Mengen legiert ist. Es ist bekannt, bei korrosionsbeständigen Chrom-Nickel-Stahl-Legierungen das Nickel durch Mangan in bestimmten Mengen zu ersetzen.
Die bekannten Chrom-Mangan-Legierungen mit höherem Chrom-und niedrigerem Mangangehalt sind als Ersatz für Neusilber wegen der hohen Festigkeit und der schlechten Prägbarkeit ungeeignet. Ausser der hohen Festigkeit und der schlechteren Prägbarkeit der genannten bekannten Legierungen ist von ausschlaggebender Bedeutung, dass sie keinen reinen Silberglanz besitzen und sich gar nicht oder nur äusserst schwer unmittelbar und haltbar versilbern lassen.
Es hat sich durch umfangreiche Versuche herausgestellt, dass Legierungen erhalten werden
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die gleichen, in vielen Fällen sogar bessere Eigenschaften wie Neusilber haben, wenn zu Eisen-ChromLegierungen grössere als bisher angewendete Mengen Mangan in Anwendung kommen und das Chrom unter einen Gehalt von 15% ermässigt wird. Die durch die Erfindung gekennzeichnete Legierungsgruppe besitzt folgende Legierungsgehalte :
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<tb>
<tb> Mangan.............. <SEP> 12-50%
<tb> Chrom <SEP> 15-3/0
<tb> Kupfer <SEP> 0-5-10%
<tb> Eisen <SEP> Rest.
<tb>
Als äusserst vorteilhafte Legierung aus dieser Gruppe haben sich die Legierungen in folgender Zusammensetzung bewährt :
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<tb>
<tb> a) <SEP> Mangan <SEP> 28% <SEP> b) <SEP> Mangan <SEP> .......... <SEP> 30%
<tb> Chrom................. <SEP> 10% <SEP> Chrom <SEP> ............ <SEP> 6%
<tb> fKupfer <SEP> ...............0#5% <SEP> Kupfer <SEP> ............ <SEP> 1#5%
<tb> Eisen <SEP> Rest. <SEP> Eisen <SEP> Rest.
<tb>
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<tb>
<tb> Str. <SEP> Gr. <SEP> Festigkeit <SEP> Dehnung
<tb> kg/mm2 <SEP> kgJmm2 <SEP> %
<tb> Neusilber............ <SEP> 30-2 <SEP> 47-0 <SEP> 30'0
<tb> Legierung <SEP> b......... <SEP> 30'0 <SEP> 58-0 <SEP> 25-0
<tb>
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Die Zusammensetzung der untersuchten Neusilberlegierung ist :
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<tb>
<tb> Nickel.................. <SEP> 16-9%
<tb> Kupfer <SEP> 69-73%
<tb> Zinn.................... <SEP> Rest.
<tb>
Der Gehalt an Kupfer bewirkt eine Steigerung der Korrosionsbeständigkeit und der Dehnung der Legierung. Seine Anwesenheit ist nicht unbedingt erforderlich, doch sind Mengen von 0'5-2% bei einem Mangangehalt von 25-30%, um die erforderlichen Eigenschaften in vollkommener Weise zu erreichen, vorteilhaft. Mit steigendem Mangangehalt und ermässigtem Chromgehalt wird auch zweckmässig die Menge von Kupfer erhöht, wie folgendes Beispiel zeigt :
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<tb>
<tb> Mangan............ <SEP> """ <SEP> 35%
<tb> Chrom <SEP> 3%
<tb> Kupfer.................. <SEP> 5%
<tb> Eisen <SEP> Rest.
<tb>
Es ist praktisch nicht möglich, die Legierung kohlefrei herzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Kohlenstoff in Mengen bis zu 0'4% von unbedeutendem Einfluss auf die Eigenschaften der Legierung ist. Lediglich die Festigkeit wird etwas erhöht.
Die besonderen Vorteile dieser Legierung drücken sich in der Vereinigung verschiedener wertvoller Eigenschaften aus. Die Legierung ist vor allem billiger als Neusilber, sie ist gut warm und kalt verarbeitbar und verformbar und lässt sich noch mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeiten. Wegen der niederen Streckgrenze bei einer mässigen Festigkeit besitzt die Legierung ein besonders hohes Fliessvermögen und ist sehr gut prägbar, wobei die feinsten Gravuren herausgeholt werden können. Sie ist in ihrem Aussehen dem Silber täuschend ähnlich und wie dieses auch hochglanzpolierbar. Sie ist korrosionsbeständig und lässt sich galvanisch mit Silber überziehen, u. zw. mit beliebig starken Schichten.
Besonders die letztere Eigenschaft ist von Bedeutung, weil die zunächst als Ersatz vorgesehenen korrosionsbeständigen Stahllegierungen eine unmittelbare Galvanisierung mit dauerhaften Metall- überzügen in beliebiger Stärke nicht zulassen.
Aus wirtschaftlichen Gründen kann das Kupfer der Legierung der Erfindung durch Silizium ganz oder zum Teil ersetzt sein. Zusätze von Molybdän oder Wolfram von 0-15%, Vanadin von 0-1%, Titan und/oder Tantal von 0-5% sind insofern von vorteilhaftem Einfluss, als die mechanischen Eigenschaften, wie Härte, Festigkeit, Verschleissfestigkeit, Dauerbeständigkeit, ferner Widerstandsfähigkeit gegen interkristalline Korrosion nach der Kaltverformung erhöht werden, was für einige Verwendungszwecke erforderlich ist.
Die Legierung findet erfindungsgemäss Verwendung für solche Gegenstände und Gebrauchsartikel, wo bisher Silber und Neusilber unter den verschiedensten Bezeichnungen oder ähnliche Legierungen verwendet wurden, wie für Armaturen, Geschirr, Tafelgeräte, Besteck, elektrotechnische Apparate und Bestandteile, Beschläge, Medaillen, Schmuckwaren, Musikinstrumente, Werkzeuge, feinmechanische Geräte, chirurgische Instrumente und verschiedene andere.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kupfer-Chrom-Mangan-Eisen-Legierung für den gleichen Verwendungszweck wie Neusilberu. dgl. Legierungen, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 12-50% Mangan, 15-3% Chrom, 0-5-10% Kupfer, bis 0-4% Kohlenstoff, Rest Eisen.