(19) |
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(11) |
EP 1 812 612 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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05.05.2010 Patentblatt 2010/18 |
(22) |
Anmeldetag: 13.05.2005 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2005/005238 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2006/039951 (20.04.2006 Gazette 2006/16) |
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(54) |
KUPFER-ZINK-SILIZIUM-LEGIERUNG, DEREN VERWENDUNG UND DEREN HERSTELLUNG
COPPER/ZINC/SILICON ALLOY, USE AND PRODUCTION THEREOF
ALLIAGE CUIVRE-ZINC-SILICIUM, SON UTILISATION ET SA PRODUCTION
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI
SK TR |
(30) |
Priorität: |
11.10.2004 DE 102004049468
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.08.2007 Patentblatt 2007/31 |
(73) |
Patentinhaber: Diehl Metall Stiftung & Co. KG |
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90552 Röthenbach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- STROBL, Heinz
91275 Auerbach (DE)
- SCHWARM, Klaus
90530 Wendelstein (DE)
- MAYER, Hermann
90607 Rückersdorf (DE)
- GAAG, Norbert
91207 Lauf (DE)
- REXER, Ulrich
91233 Speikern (DE)
- MARSTALLER, Klaus
78244 Gottmadingen (DE)
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(74) |
Vertreter: Diehl Patentabteilung |
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c/o Diehl Stiftung & Co. KG
Stephanstrasse 49 90478 Nürnberg 90478 Nürnberg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 038 981 DE-B3- 10 308 778
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EP-A- 1 045 041 SE-C2- 511 680
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 1999, Nr. 04, 30. April 1999 (1999-04-30) & JP 11 001736
A (CHUETSU GOKIN CHUKO KK), 6. Januar 1999 (1999-01-06)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kupfer-Zink-Silizium-Legierung sowie eine Verwendung
und Herstellung einer solchen Kupfer-Zink-Silizium-Legierung.
[0002] Die vordringliche Anforderung an Kupfer-Zink-Silizium-Legierungen ist, dass diese
entzinkungsbeständig und zerspanbar sind. Eine gute Zerspanbarkeit derartiger Messinglegierungen
wurde bislang durch die Zugabe von Blei realisiert, wie beispielsweise in der
EP 1 045 041 A1 beschrieben. Neuerdings sind jedoch auch bleifreie Messinglegierungen mit guten Zerspanungseigenschaften
entwickelt worden, wie sie beispielsweise die
EP 1 038 981 A1 und die
DE 103 08 778 B3 beschreiben. Sowohl die bleifreien als auch bleihaltigen Cu-Zn-Si-Legierungen neigen
dazu, bei Temperaturen zwischen 300°C und 800°C zu oxidieren und eine Zunderschicht
auszubilden. Diese Zunderschicht haftet nur lose am Metall, löst sich leicht ab und
verteilt sich über die Produktionsanlagen, was zur Folge hat, dass diese störend verunreinigt
werden. Die Reinigung der Produktionsanlagen ist aufwändig, wodurch die Produktionskosten
hoch sind. Nachteilig an den bisher bekannten Cu-Zn-Si-Legierungen ist auch, dass
sich die mechanischen Eigenschaften des Materials über lange Werkstücke hinweg verändern,
da das Material nicht homogen ist.
[0003] In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung deshalb die Problemstellung
zugrunde, eine Kupfer-Zink-Silizium-Legierung anzugeben, die bezüglich ihrer Homogenität
verbessert ist und darüber hinaus eine geringere Neigung zur Zunderbildung aufweist,
sowie eine Verwendung und eine Herstellung einer derartigen Messinglegierung anzugeben.
[0004] Die erstgenannte Aufgabe hinsichtlich einer Legierung wird erfindungsgemäß gelöst
durch eine Kupfer-Zink-Silizium-Legierung, umfassend in Gewichtsprozent 70 bis 80
% Kupfer, 1 bis 5 % Silizium, 0,0001 bis 0,5 % Bor, 0 bis 0,2 % Phosphor und/oder
Arsen sowie Rest Zink nebst unvermeidbaren Verunreinigungen.
[0005] Der Kupfergehalt liegt zwischen 70 und 80 %, denn Kupfergehalte unter 70 % bzw. oberhalb
von 80 % würden die Zerspanbarkeit der Legierung nachteilig beeinflussen. Gleiches
gilt beim Verlassen des angegebenen Silizium-Konzentrationsbereiches von 1 % bis 5
%. Die Borkonzentration in der Legierung liegt zwischen 0,0001 bis 0,5 %. Überraschender
Weise wurde jetzt gefunden, dass durch Zugabe von Bor entsprechend des beanspruchten
Konzentrationsbereichs einerseits erreicht wird, dass die Zunderbildung geringer ist
und gleichzeitig die Haftung des restlichen Zunders am Material deutlich erhöht wird.
Andererseits überrascht es auch, dass die Zugabe von Bor bewirkt, dass sich die Homogenität
des Gefüges verbessert und so Schwankungen der mechanischen Eigenschaften vermieden
werden. Phosphor und Arsen können jeweils mit einem Konzentrationsgehalt von bis zu
0,2 % in der Legierung enthalten sein und sind gegeneinander substituierbar. Durch
Phosphor und Arsen wird die Ausbildung des anfänglichen Gussgefüges und die Korrosionseigenschaften
günstig beeinflusst, wobei darüber hinaus das Fließvermögen der Schmelze erhöht und
die Anfälligkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion vermindert wird. Der restliche wesentliche
Legierungsanteil ist Zink.
[0006] Neben den oben erwähnten Vorteilen, dass sich leicht lösende, die Produktionskosten
erhöhende Zunderschichten vermieden werden und die mechanischen Eigenschaften verbessert
werden sowie darüber hinaus eine gute Zerspanbarkeit und gute Formbarkeit in Verbindung
mit hoher Korrosionsbeständigkeit gegeben ist, ist bei der Erfindung gerade auch die
Beständigkeit gegenüber Entzinkung und Spannungsrisskorrosion besonders ausgeprägt.
Entzinkungstests nach ISO 6509 ergeben Entzinkungstiefen von lediglich bis zu 26 µm.
[0007] Die zweitgenannte Aufgabe hinsichtlich einer Verwendung einer solchen Kupfer-Zink-Silizium-Legierung
ist gelöst durch eine Verwendung für elektrotechnische Bauteile, für sanitärtechnische
Bauteile, für Behältnisse zum Transport oder zur Lagerung von Flüssigkeiten oder Gasen,
für torsionsbeanspruchte Bauteile, für recyclebare Bauteile, für Gesenkschmiedeteile,
für Halbzeuge, für Bänder, für Bleche, für Profile, für Platten oder als Knet- Walz-
oder Gusslegierungen.
[0008] Die Cu-Zn-Si-Legierung findet Verwendung für Kontakte, Stifte oder Befestigungselemente
in der Elektrotechnik, beispielsweise als ruhende Kontakte oder Festkontakte zu denen
auch Klemm- und Steckverbindungen oder Steckerkontakte gehören.
[0009] Die Legierung weist gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien eine hohe Korrosionsbeständigkeit
auf. Zudem ist sie gegenüber Entzinkung und Spannungsrisskorrosion äußerst beständig.
Infolgedessen eignet sich die Legierung besonders für einen Einsatz für Behältnisse
zum Transport oder zur Lagerung von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere für Behältnisse
in der Kältetechnik oder für Rohre, Wasserarmaturen, Hahnverlängerungen, Rohrverbinder
und Ventile in der Sanitärtechnik.
[0010] Die geringen Korrosionsraten gewährleisten auch, dass die Metalllässigkeit, das heißt
die Eigenschaft durch Einwirkung von flüssigen oder gasförmigen Medien Legierungsanteile
auszutragen, an sich gering ist. Insofern eignet sich der Werkstoff für Einsatzgebiete,
die niedrige Schadstoffemission zum Schutz der Umwelt erfordern. Damit liegt die Verwendung
der erfindungsgemäßen Legierung auf dem Gebiet recycelbarer Bauteile.
[0011] Die Unempfindlichkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion empfiehlt die Legierung für
eine Verwendung in Schraub- bzw. Klemmverbindungen, in denen technisch bedingt große
elastische Energien gespeichert werden. Besonders geeignet ist damit die Verwendung
der Legierung für alle zug- und/oder torsionsbeanspruchten Bauteile, insbesondere
für Schrauben und Muttern. Nach Kaltumformung erreicht der Werkstoff hohe Werte für
die Dehngrenze. Somit können in Schraubverbindungen, die sich nicht plastisch verformen
dürfen, größere Anziehdrehmomente realisiert werden. Das Streckgrenzenverhältnis der
Cu-Zn-Si-Legierung ist kleiner als bei Automatenmessing. Schraubverbindungen, die
nur einmal angezogen und dabei bewusst überdehnt werden, erreichen damit besonders
hohe Haltekräfte.
[0012] Verwendungsmöglichkeiten der Cu-Zn-Si-Legierung ergeben sich sowohl für rohrförmige
als auch bandförmige Ausgangsmaterialien. Sie eignet sich auch gut für fräs- oder
stanzbare Bänder, Bleche und Platten, insbesondere für Schlüssel, Gravuren, für dekorative
Zwecke oder für Stanzgitteranwendungen.
[0013] Die drittgenannte Aufgabe hinsichtlich einer Herstellung einer solchen Kupfer-Zink-Silizium-Legierung
ist gelöst durch konventionellen Strangguss und Warmwalzen zwischen 600 bis 760°C
mit anschließendem Umformen, insbesondere Kaltwalzen, bevorzugt ergänzt durch weitere
Glüh- und Umformschritte.
[0014] Die Aufgabe hinsichtlich einer Herstellung einer solchen Kupfer-Zink-Silizium-Legierung
ist auch gelöst durch konventionellen Strangguss und Strangpressen bei bis zu 760°C,
bevorzugt zwischen 650 und 680°C und Abkühlung an Luft.
[0015] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Cu-Zn-Si-Legierung umfasst diese 75 bis
77 % Kupfer, 2,8 bis 4 % Silizium und 0,001 bis 0,1 % Bor sowie 0,03 bis 0,1 % Phosphor
und/oder Arsen, neben Zink als Restelement sowie unvermeidbaren Verunreinigungen.
[0016] In einer bevorzugten Alternative umfasst die Kupfer-Zink-Silizium-Legierung wenigstens
ein Element in Gew.-% aus der Gruppe Blei mit 0,01 bis 2,5 %, Zinn mit 0,01 bis 2
%, Eisen mit 0,01 bis 0,3 %, Kobalt mit 0,01 bis 0,3 %, Nickel mit 0,01 bis 0,3 %
und Mangan mit 0,01 bis 0,3 %. Durch die Zugabe von Blei, lässt sich die Zerspanbarkeit
positiv beeinflussen.
[0017] Dabei umfasst die Legierung in vorteilhafter Weise wenigstens ein Element in Gew.-%
aus der Gruppe 0,01 bis 0,1 % Blei, 0,01 bis 0,2 % Zinn, 0,01 bis 0,1 % Eisen, 0,01
bis 0,1 % Kobalt, 0,01 bis 0,1 % Nickel und 0,01 bis 0,1 % Mangan.
[0018] In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Cu-Zn-Si-Legierung zusätzlich wenigstens
ein Element in Gew.-% mit bis zu 0,5 % Silber, bis zu 0,5 % Aluminium, bis zu 0,5
% Magnesium, bis zu 0,5 % Antimon, bis zu 0,5 % Titan und bis zu 0,5 % Zirkon, vorzugsweise
aus der Gruppe aus 0,01 bis 0,1 % Silber,0,01 bis 0,1 % Aluminium, 0,01 bis 0,1 %
Magnesium, 0,01 bis 0,1 % Antimon, 0,01 bis 0,1 % Titan und 0,01 bis 0,1 % Zirkon.
[0019] In einer vorteilhaften Alternative umfasst die Cu-Zn-Si-Legierung zusätzlich wenigstens
ein Element in Gew.-% aus der Gruppe aus bis 0,3 % Cadmium, bis 0,3 % Chrom, bis 0,3
% Selen, bis 0,3 % Tellur und bis 0,3 % Wismut, vorzugsweise aus der Gruppe aus 0,01
- 0,3 % Cadmium, 0,01 - 0,3 % Chrom, 0,01 - 0,3 % Selen, 0,01 - 0,3 % Tellur und 0,01
- 0,3 % Wismut.
[0020] Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung und anhand der nachstehenden Beschreibung
näher erläutert. Dabei zeigen
- Fig. 1
- die Ausbildung einer Zunderschicht nach einer Glühung von 2h bei 600°C an einer CuZn21Si3P-Legierung
ohne Borzusatz (a), einer CuZn21 Si3P-Legierung mit 0,0004 % Bor (b) und einer CuZn21Si3P-Legierung
mit 0,009 % Bor (c) und
- Fig. 2
- die Ausbildung des Gussgefüges einer CuZn21Si3P-Legierung ohne Borzusatz (a), einer
CuZn21Si3P-Legierung mit 0,0004 % Bor (b) und einer CuZn21Si3P-Legierung mit 0,009
% Bor (c).
Die dem Ausführungsbeispiel zugrunde liegende CuZn21Si3P-Legierungen weisen Konzentrationsvariationen
der Anteile auf, mit Kupfer zwischen 75,8 und 76,1 %, Silizium zwischen 3,2 und 3,4
% und Phosphor zwischen 0,07 und 0,1 % nebst Zink als restlichem Anteil und unvermeidlichen
Verunreinigungen. Die Legierungsbeispiele zeigen einen unterschiedlichen Borgehalt
von 0 %, 0,004 % und 0,009 %. Die Herstellung der Legierungen erfolgt durch Stranggießen,
anschließendem Strangpressen bei Temperaturen unterhalb 760°C, bevorzugt zwischen
650 und 680°C, und schneller Abkühlung.
[0021] Alle Legierungen weisen eine hervorragende Entzinkungsbeständigkeit auf. Ein Entzinkungstest
nach ISO 6509 ergibt Entzinkungstiefen von lediglich weniger als 26 µm.
[0022] Werden CuZn21Si3P-Legierungen, beispielsweise bei der Warmverformung, Temperaturen
von 300 - 800°C ausgesetzt, bildet sich Zunder aus, der sich leicht ablöst und die
Produktionsanlagen verunreinigt. Eine stark verzunderte Oberfläche einer borfreien
CuZn21 Si3P-Legierung ist in Fig. 1a dargestellt. Die Oberfläche der Probe erscheint
in Fig. 1a zum überwiegenden Teil grau. Diese graue Färbung gibt die verzunderte Oberfläche
der CuZn21 Si3P-Legierung wieder. Es sind lediglich einige wenige, vereinzelte helle
Flecken auf der Legierungsoberfläche zu erkennen, die nicht regelmäßig verteilt sind.
Im Gegensatz dazu zeigt die CuZn21 Si3P-Legierung mit einem Boranteil von 0,0004 %
in Fig. 1b eine sehr viel größere Anzahl weiß erscheinender Flecken auf der Oberfläche
der Legierung als die borfreie Legierung. Diese weißen Flecken geben metallisch blanke
Bereiche der Legierung wieder. Diese metallisch blanken Bereiche, also Bereiche, die
nicht verzundert sind, sind gleichmäßig über die Oberfläche der Legierung verteilt.
Der Anteil der verzunderten Oberfläche ist deutlich reduziert, und der verbliebene
Zunder haftet fester am Metall als bei der borfreien Legierung. Eine CuZn21Si3P-Legierung,
die 0,009 % Bor aufweist, ist in Fig. 1c dargestellt. Hier ist deutlich zu erkennen,
dass die Anzahl der metallisch blanken Flächen, also der weißen Flecken, weiter zugenommen
hat. Teilweise liegen größere zusammenhängende Bereiche metallisch blanken Materials
vor, und eine sehr regelmäßige Verteilung auf der Oberfläche der Legierung ist zu
erkennen. Der verzunderte Oberflächenanteil hat weiter abgenommen und der verbleibende
Zunder haftet fest am Metall. Es hat sich also überraschender Weise gezeigt, dass
geringe Borkonzentrationen von 0,0001 - 0,5 % die Zunderbildung bei Cu-Zn-Si-Legierungen
einschränken und gleichzeitig die Haftung des Zunders am Metall deutlich erhöhen,
wodurch eine unerwünschte Verunreinigung der Produktionsanlagen vermieden wird.
[0023] Ein vergleichbares Ergebnis wurde auch für Cu-Zn-Si-P-Legierungen gefunden, die unterschiedliche
Gehalte von Blei aufweisen, wie beispielsweise 0,01 %, 0,05 %,0,1 % oder 2,5 %.
[0024] Neben der Reduzierung der Neigung zur Verzunderung von Cu-Zn-Si-Legierungen wirkt
sich Bor auch positiv auf die mechanischen Eigenschaften aus, da durch Bor das Legierungsgefüge
homogener wird. Diese Veränderung des Legierungsgefüges ist in Fig. 2 in Abhängigkeit
von der Borkonzentration dargestellt. Während eine CuZn21Si3P-Legierung ohne Zusatz
von Bor ein grobes, inhomogenes Gefüge zeigt (Fig. 2a), weist eine CuZn21 Si3P-Legierung
mit 0,0004 % Bor ein deutlich homogeneres Gefüge auf, das bereits sehr gleichmäßige
Korngrößen zeigt (Fig. 2b). Eine weitere Erhöhung des Borgehalts auf 0,009 % bewirkt,
dass eine CuZn21Si3P-Legierung noch gleichmäßiger ist bzw. die Homogenität noch größer
geworden ist, wobei die Gefügekörnung mit dem bloßen Auge nicht mehr erkennbar ist
(Fig. 2c).
[0025] Neben optischen Veränderungen des Gefüges wirkt sich die Zugabe von Bor auch positiv
auf die mechanischen Eigenschaften aus. Dies ist besonders an Stangen, die aus Cu-Zn-Si-Legierungen
gepressten wurden, zu erkennen. Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften wurden
am Anfang und am Ende solcher Stangen Proben entnommen. Die Zugfestigkeit einer Stange
aus einer CuZn21 Si3P-Legierung ohne Borzusatz weicht am Anfang im Vergleich zum Ende
der Stange um mehr als 60 N/mm
2 ab. Eine entsprechende Legierung mit einem Boranteil von 0,0004 % weist im Gegensatz
dazu zwischen Anfang und Ende der Stange nur noch einen Unterschied in der Zugfestigkeit
von unter 40 N/mm
2 auf. Durch eine Zugabe von 0,009 % Bor zu einer CuZn21 Si3P-Legierung liegt die Abweichung
in der Zugfestigkeit zwischen Stangenanfang und -ende unter 5 N/mm
2.
[0026] Das Material weist also durchgängig identische mechanische Eigenschaften auf. Es
wird demnach eine gleichmäßige Festigkeit über die gesamte Presslänge hinweg erreicht.
Ursache hierfür ist die kornfeinende Wirkung des Bors.
[0027] In der Tabelle ist der Zusammenhang zwischen Borgehalt einer Cu-Zn-Si-Legierung und
der zunehmenden Homogenität des Legierungsgefüges bzw. den abnehmenden Festigkeitsunterschieden
innerhalb eines gepressten Werkstücks zusammengefasst..
Legierung |
Position |
Zugfestigkeit in N/mm2 |
CuZn21Si3P |
Pressanfang |
514 |
|
Pressende |
578 |
CuZn21 Si3P mit 0,0004 % Bor |
Pressanfang |
507 |
|
Pressende |
545 |
CuZn21Si3P mit 0,009 % Bor |
Pressanfang |
508 |
|
Pressende |
512 |
1. Cu-Zn-Si-Legierung umfassend in Gew.-% 70 bis 80 % Kupfer, 1 bis 5 % Silizium und
0,0001 bis 0,5 % Bor sowie 0 bis 0,2 % Phosphor und/oder Arsen optional zusätzlich
wenigstens ein Element in Gew.-% aus der Gruppe aus 0,01 bis 2,5 % Blei, 0,01. bis
2 % Zinn, 0,01 bis 0,3 % Eisen, 0,01 bis 0,3 % Kobalt, 0,01 bis 0,3 % Nickel, 0,01
bis 0,3 % Mangan, optional zusätzlich wenigstens ein Element in Gew.-% aus der Gruppe
aus bis zu 0,5 % Silber, bis zu 0,5 % Aluminium, bis zu 0,5 % Magnesium, bis zu 0,5.%
Antimon, bis zu 0,5 % Titan und bis zu 0,5 % Zirkon, vorzugsweise aus der Gruppe aus
0,01 bis 0,1 % Silber,0,01 bis 0,1 % Aluminium, 0,01 bis 0,1 % Magnesium, 0,01 bis
0,1 % Antimon, 0,01 bis 0,1 % Titan und 0,01 bis 0,1 % Zirkon, optional zusätzlich
wenigstens ein Element in Gew.-% aus der Gruppe aus bis 0,3 % Cadmium, bis 0,3 % Chrom,
bis 0,3 % Selen, bis 0,3 % Tellur und bis 0,3 % Wismut, vorzugsweise aus der Gruppe
aus 0,01 bis 0,3 % Cadmium, 0,01 bis 0,3 % Chrom, 0,01 bis 0,3 % Selen, 0,01 bis 0,3
% Tellur und 0,01 bis 0,3 % Wismut sowie Rest Zink nebst unvermeidbaren Verunreinigungen.
2. Cu-Zn-Si-Legierung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
in Gew.-% 75 bis 77 % Kupfer, 2,8 bis 4 % Silizium und 0,0001 bis 0,01 % Bor sowie
0,03 bis 0,1 % Phosphor und/oder Arsen.
3. Cu-Zn-Si-Legierung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
zusätzlich wenigstens ein Element in Gew.-% aus der Gruppe aus 0,01 bis 0,1
% Blei, 0,01 bis 0,2 % Zinn, 0,01 bis 0,1 % Eisen, 0,01 bis 0,1 % Kobalt, 0,01 bis
0,1 % Nickel und 0,01 bis 0,1 % Mangan.
4. Verwendung einer Cu-Zn-Si-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für elektrotechnische
Bauteile, für sanitärtechnische Bauteile, für Behältnisse zum Transport oder zur Lagerung
von Flüssigkeiten oder Gasen, für torsionsbeanspruchte Bauteile, für recycelbare Bauteile,
für Gesenkschmiedeteile, für Halbzeuge, für Bänder, für Bleche, für Profile, für Platten
oder als Knet-, Walz- oder Gusslegierung.
5. Verfahren zur Herstellung einer Cu-Zn-Si-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis
3 durch konventionellen Strangguss und Warmwalzen zwischen 600 bis 760°C mit anschließendem
Umformen, insbesondere Kaltwalzen, bevorzugt ergänzt durch weitere Glüh- und Umformschritte.
6. Verfahren zur Herstellung einer Cu-Zn-Si-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis
3 durch konventionellen Strangguss und Strangpressen bei bis zu 760°C, bevorzugt zwischen
650 und 680°C und Abkühlung an Luft.
1. Cu-Zn-Si alloy comprising, in % by weight, 70 to 80% of copper, 1 to 5% of silicon
and 0.0001 to 0.5% of boron, as well as 0 to 0.2% of phosphorus and/or arsenic, optionally,
in addition, at least one element, in % by weight, selected from the group consisting
of 0.01 to 2.5% of lead, 0.01 to 2% of tin, 0.01 to 0.3% of iron, 0.01 to 0.3% of
cobalt, 0.01 to 0.3% of nickel, 0.01 to 0.3% of manganese, optionally, in addition,
at least one element, in % by weight, selected from the group consisting of up to
0.5% of silver, up to 0.5% of aluminium, up to 0.5% of magnesium, up to 0.5% of antimony,
up to 0.5% of titanium and up to 0.5% of zirconium, preferably from the group consisting
of 0.01 to 0.1% of silver, 0.01 to 0.1% of aluminium, 0.01 to 0.1% of magnesium, 0.01
to 0.1% of antimony, 0.01 to 0.1% of titanium and 0.01 to 0.1% of zirconium, optionally,
in addition, at least one element, in % by weight, selected from the group consisting
of up to 0.3% of cadmium, up to 0.3% of chromium, up to 0.3% of selenium, up to 0.3%
of tellurium and up to 0.3% of bismuth, preferably from the group consisting of 0.01
to 0.3% of cadmium, 0.01 to 0.3% of chromium, 0.01 to 0.3% of selenium, 0.01 to 0.3%
of tellurium and 0.01 to 0.3% of bismuth, remainder zinc plus inevitable impurities.
2. Cu-Zn-Si alloy according to Claim 1, characterized by, in % by weight, 75 to 77% of copper, 2.8 to 4% of silicon and 0.0001 to 0.01% of
boron, as well as 0.03 to 0.1 % of phosphorus and/or arsenic.
3. Cu-Zn-Si alloy according to Claim 1, characterized by, in addition, at least one element, in % by weight, selected from the group consisting
of 0.01 to 0.1% of lead, 0.01 to 0.2% of tin, 0.01 to 0.1% of iron, 0.01 to 0.1% of
cobalt, 0.01 to 0.1% of nickel and 0.01 to 0.1% of manganese.
4. Use of a Cu-Zn-Si alloy according to one of Claims 1 to 3 for electrical engineering
components, for sanitaryware components, for vessels for transporting or storing liquids
or gases, for torsionally loaded components, for recyclable components, for drop-forged
components, for semi-finished products, for strips, for sheets, for profiled sections,
for plates or as a wrought, rolled or cast alloy.
5. Process for producing a Cu-Zn-Si alloy according to one of Claims 1 to 3 by conventional
continuous casting and hot-rolling at between 600 and 760°C with subsequent deformation,
in particular cold-rolling, preferably with the addition of further annealing and
deformation steps.
6. Process for producing a Cu-Zn-Si alloy according to one of Claims 1 to 3 by conventional
continuous casting and extrusion at up to 760°C, preferably between 650 and 680°C,
followed by cooling in air.
1. Alliage Cu-Zn-Si, contenant en poids 70 à 80 % de cuivre, 1 à 5 % de silicium et 0,0001
à 0,5 % de bore, ainsi que 0 à 0,2 % de phosphore et/ou d'arsenic, en option en plus,
en poids, au moins un élément du groupe composé de 0,01 à 2,5 % de plomb, 0,01 à 2
% d'étain, 0,01 à 0,3 % de fer, 0,01 à 0,3 % de cobalt, 0,01 à 0,3 % de nickel, 0,01
à 0,3 % de manganèse, en option en plus, en poids, au moins un élément du groupe contenant
jusque 0,5 % d'argent, jusque 0,5 % d'aluminium, jusque 0,5 de magnésium, jusque 0,5
% d'antimoine, jusque 0,5 % de titane et jusque 0,5 % de zirconium, de préférence
du groupe composé de 0,01 à 0,1 % d'argent, 0,01 à 0,1 % d'aluminium, 0,01 à 0,1 %
de magnésium, 0,01 à 0,1 % d'antimoine, 0,01 à 0,1 % de titane et 0,01 à 0,1 % de
zirconium, et en option en plus, en poids, au moins un élément du groupe contenant
jusque 0,3 % de cadmium, jusque 0,3 % de chrome, jusque 0,3 % de sélénium, jusque
0,3 % de tellure et jusque 0,3 % de bismuth, de préférence du groupe composé de 0,01
à 0,3 % de cadmium, 0,01 à 0,3 % de chrome, 0,01 à 0,3 % de sélénium, 0,01 à 0,3 %
de tellure et 0,01 à 0,3 % de bismuth, le reste étant du zinc et des impuretés inévitables.
2. Alliage Cu-Zn-Si selon la revendication 1, caractérisé par, en poids, 75 à 77 % de cuivre, 2,8 à 4 % de silicium et 0,0001 à 0,01 % de bore
ainsi que 0,03 à 0,1 % de phosphore et/ou d'arsenic.
3. Alliage Cu-Zn-Si selon la revendication 1, caractérisé en plus, en poids, par au moins un élément du groupe composé de 0,01 à 0,1 % de plomb,
0,01 à 0,2 % d'étain, 0,01 à 0,1 % de fer, 0,01 à 0,1 % de cobalt, 0,01 à 0,1 % de
nickel et 0,01 à 0,1 % de manganèse.
4. Utilisation d'un alliage Cu-Zn-Si selon l'une quelconque des revendications 1 à 3
pour des composants électrotechniques, pour des composants de la technique sanitaire,
pour des récipients destinés au transport ou au stockage de liquides ou de gaz, pour
des composants soumis à la torsion, pour des composants recyclables, pour des pièces
forgées, pour des demi-produits, pour des bandes, pour des tôles, pour des profilés,
pour des plaques ou comme alliage de corroyage, de laminage ou de coulée.
5. Procédé de fabrication d'un alliage Cu-Zn-Si selon l'une quelconque des revendications
1 à 3 par coulée continue conventionnelle et laminage à chaud entre 600 et 760°C suivi
de déformation, en particulier par laminage à froid, de préférence complété par d'autres
étapes de recuit et de déformation.
6. Procédé de fabrication d'un alliage Cu-Zn-Si selon l'une quelconque des revendications
1 à 3 par coulée continue conventionnelle et extrusion à une température pouvant atteindre
760°C, de préférence entre 650 et 680°C, et refroidissement à l'air.


IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente