DE594957C

DE594957C - Verfahren zur Veredlung von siliciumhaltigen Kupferlegierungen

Info

Publication number: DE594957C
Application number: DE1930594957D
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Lay
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1930-11-30
Filing date: 1930-11-30
Publication date: 1934-03-24

Description

Verfahren zur Veredlung von siliciumhaltigen Kupferlegierungen Bei der Vergütung siliciumhaltiger Kupferlegierungen wurde bisher im allgemeinen so verfahren, daß , die Legierungen nach der mechanischen Verarbeitung geglüht, abge= schreckt und anschließend gegebenenfalls .nach einer weiteren mechanischen Verarbeitung kleineren Umfangs angelassen wurden. Die bei diesem Verfahren üblichen Glühtemperaturen waren ziemlich hoch und betrugen, um ein Optimum an mechanischen Eigenschaften zu erzielen, etwa goo°. Die bisher übliche Arbeitsweise hat nun einen erheblichen Nachteil, weil durch das Glühen nach der Verarbeitung infolge der Rekristallisation ein grobes Korn entsteht. Die grobkörnige Struktur führt aber bei der weiteren Verarbeitung durch Walzen, Ziehen oder Drücken leicht zu Einbrüchen oder anderen Schädigungen der Gütezahlen. Es kam auch gelegentlich vor, daß durch Gasaufnahme Sprödigkeit hervorgerufen wurde.
Man hat bereits vorgeschlagen, eine Vergütung von mangan- und siliciumhaltigen Kupferlegierungen in der Weise vorzunehmen, daß die geschmiedeten Werkstücke teils auch ohne vorhergehendes Ausglühen angelassen werden. Hierbei waren jedoch nur geringe Erhöhungen der Härte zu konstatieren und außerdem noch ein relativ hoher Mangangehalt zur Bedingung gemacht.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Vergütungsverfahren für siliciumhaltige Kupferlegierungen, bei denen das vorhandene Silicium, soweit es nicht an das Grundmetall Kupfer gebunden ist, ausschließlich an Nickel, Eisen, Kobalt oder Chrom gebunden ist, bei denen die schädlichen Auswirkungen .eines Ausglühens bei hoher Temperatur vermieden sind. Dies Verfahren besteht darin, daß die Legierungen des Kupfers mit Silicium und einem oder mehreren Metallen, Nickel, Eisen, Kobalt und Chrom, unmittelbar anschließend an die Knetbearbeitung abgeschreckt werden, wobei die Knetbearbeitung bei Glühtemperatur erfolgt. Im Anschluß an das Abschrecken von Bearbeitungstemperaturen wird die Legierung dann in üblicher Weise angelassen, wobei naturgemäß noch .eine Knetbebandluug in kaltem Zustand vorausgegangen sein kann.
Eine derartige Behandlung ermöglicht es, im Fertigprodukt ein wesentlich feineres Korn zu >erzielen, als bisher, da die durch die Knetbearbeitung erzielte feinkörnige Struktur für die Folgezeit erhalten bleibt. Die durch das Verfahren erzielten Steigerungen der Festigkeit und Härte werden durch folgende Beispiele gekennzeichnet.
Eine Legierung aus -97 oho Kupfer, 2 Nickel und i % Silicium zeigt nach Abschrecken von Temperaturen oberhalb 750' eine Festigkeit von etwa 3o bis 35 kg/qmm und eine Härte von etwa 6o bis 70. Nach der erfindungsgemäßen thermischen Behandlung steigt die Festigkeit ,auf etwa 6o kg/qmm und die Härte auf 13o bis 16o° Brinell. Falls die Legierung außerdem noch einer Knetbehandlung in kaltem Zustand vor dem Anlassen unterzogen wurde, steigt die Festigkeit sogar auf über 7okg/qmm und die Härte auf über 200.
Eine Legierung aus etwa 98,5 oi'o Kupfer, i % Nickel und o,5 0;ö Silicium zeigt nach Abschrecken von Temperaturen oberhalb 75o' eine Festigkeit von etwa 26 bis 27 kg/qmm und eine Härte von etwa 55 bis 6o. Nach der Behandlung, die lediglich aus Knetbearbeitung bei etwa 8oo°, Abschrecken von der Bearbeitungsendtemperatur und Anlassen ohne Zwischenbearbeitung in kaltem Zustand besteht, sind die Werte auf 4o bis 45 kg Festigkeit/qmm und i oo bis i 2o' Härte gestiegen.
Selbst außergewöhnlich geringe Zusätze von o,5 % Nickel und o,25 0lo Silicium zeigen noch deutlich Vergütungseffekte, falls sie gemäß Erfindung verarbeitet werden. So wurde eine derartige Legierung bei etwa 8oo' verwalzt, abgeschreckt, kalt bearbeitet und bei 400' angelassen. Hierdurch stieg die Festigkeit, die in weichem abgeschrecktem Zustand 25,3 kg/qmm und in kalt verarbeitetem Zustand 41,6kg betrug, auf 42,5 kg/qmm.
überraschenderweise hat sich noch ergeben, daß bei einer derartig kombinierten Glüh-und Knetbehandlung gemäß Erfindung geringere Temperaturen eingehalten werden können, als wenn ein besonderer Glühvorgang eingeschaltet wird, ohne daß die Vergütungseffekte beeinträchtigt werden. Man erhält auf diese Weise wesentlich bessere Oberflächen im Fertigprodukt, da die früher notwendigerweise eintretenden Verbrennungserscheinungen, die auf der Bildung festhaftender Oxydschichten bei der Glühung beruhten, wegfallen.
Besonders vorteilhaft wird das Verfahren bei Kupferlegierungen ausgeübt, bei denen das Verhältnis von Nickel zu Silicium 2 : 1 beträgt, wobei der Gesamtgehalt an Silicium und Nickel 5 0/'o nicht übersteigen soll. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Anwesenheit eines geringen Überschusses von Silicium, das vermutlich vom Kupfer gebunden wird, vorteilhaft auf die Eigenschaften des Materials einwirkt, während bisher für derartige Legierungen das Verhältnis von Nickel: Silicium stets uze 4.: 1 ,angestrebt wurde, weil dies der stöchiometrischen Zusammensetzung des Nickelsilicids 'entspricht.

Claims

P:@TI:NTANSl'RL'cl-1r: i. Verfahren zur Veredlung von siliciumhaltigen Kupferlegierungen, bei denen das an Zusatzmetall gebundene Silicium ausschließlich mit Nickel, Eisen, Kobalt oder Chrom verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen bei etwa 8oo' einer Knetbehandlung unterworfen, im unmittelbaren Anschluß hieran abgeschreckt und unter Vermeidung eines besonderen Glühvorgangs, jedoch gegebenenfalls mit Zwischenverarbeitung in kaltem Zustand, angelassen werden.
2. Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch i auf Legierungen des Kupfers, bei denen das Verhältnis von Nickel zu Silicium 2 : i beträgt, wobei der Gesamtgehalt an Silicium und Nickel 5 % nicht übersteigt.