Herstellung eines Poren enthaltenden Kupferwerkstoffes als Halbzeug das einer Zerspanungsbehandlung unterworfen wird

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfaharen zur Herstellung eines Halbzeugs aus einem für Zerspanungsarbeiten geeigneten Kupferwerkstoff, insbesondere eines Halbzeugs mit verbesserter Zerspanbarkeit.

[0002] Halbzeuge aus Kupferlegierungen werden verbreitet für die Herstellung von solchen Teilen eingesetzt, bei welchen Zerspanungsarbeiten, wie Drehen, Bohren und Fräsen durchgeführt werden müssen. Diese Legierungen enthalten in der Regel Zusätze von beispielsweise Blei oder Tellur, die als Spanbrecher wirken und gleichzeitig die wirtschaftliche Bearbeitung von Halbzeug in Form von Rohren, Stangen, Blechen oder Bändern aus den genannten Legierungen zu Kleinteilen erleichtern.

[0003] Aus hygienischen Gründen wird versucht, den Bleigehalt bei solchen Teilen zu begrenzen, welche z. B. mit Trinkwasser in Versorgungsleitungen usw. in Berührung kommen.

[0004] Andererseits stößt die Zugabe der beschriebenen Spanbrecher auf Schwierigkeiten, weil hierdurch auch die Erzeugung der Vorerzeugnisse, wie z. B. Stangen, Rohre und Profile, durch die üblichen Fertigungsschritte Warm- und Kaltumformung eingeschränkt wird. Grund hierfür ist die unvermeidliche Nebenwirkung dieser Spanbrecher-Zusätze, welche eine versprödende Wirkung auf den Grundwerkstoff ausüben.

[0005] Weiter sind poröse Kupferwerkstoffe bekannt; die bisherigen Anstrengungen der Fachwelt sind allerdings bisher stets darauf gerichtet gewesen, die Poren möglichst vollständig zu beseitigen, um möglichst gute Eigenschaften des Kupferwerkstoffs zu erzielen (vgl. beispielsweise WO 90/11 852).

[0006] Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von für Zerspanungsarbeiten geeignetem Halbzeug aus Kupferwerkstoffen bereitzustellen, ohne die schädlichen Spanbrecher-Zusätze wie Blei oder Tellur zuzusetzen. Das Verfahren ermoglicht insbesondere die wirtschaftliche Herstellung von Halbzeug mit verbesserter Zerspanbarkeit.Der zur Lösung der Aufgabe führende Grundgedanke besteht erfindungsgemäß darin, die in einem porösen Vorform aus Kupferwerkstoff enthaltenen Poren als Spanbrecher zu verwenden.

[0007] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß pulvermetallurgisch eine poröse Vorform aus Kupferpulver oder Kupferlegierungspulver hergestellt und gesintert wird und daß aus dieser Vorform durch Schritte der Kalt- und/oder Warmumformung das Halbzeug in Form von Stangen, Rohren, Profilen, Drähten, Blechen oder Bändern mit einem Volumenanteil an Poren von 0,05 bis 10 % erzeugt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße des Kupfer-bzw. Kupferlegierungspulvers 2 bis 3000 µm beträgt.

[0008] Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß eine poröse Vorform nach dem Sprühkompaktierverfahren hergestellt wird, indem eine Metallschmelze aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mittels Zerstäubung in Metalltröpfchen zerlegt wird und die Metalltröpfchen auf eine Unterlage aufgesprüht werden, wobei ein Gas-Metall-Verhältnis von 0,05 Nm³/kg - 1,5 Nm³/kg eingehalten wird, und daß aus dieser Vorform durch Schritte der Kalt- und/oder Warmumformung das Halbzeug in Form von Stangen, Rohren, Profilen, Drähten, Blechen oder Bändern mit einem Volumenanteil an Poren von 0,05 bis 10 % erzeugt wird. Vorzugsweise beträgt der mittlere Tröpfchendurchmesser 5 bis 200 µm.

[0009] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Poren gasgefüllt sind, da bei der Weiterverarbeitung des porösen Kupferwerkstoffs die zurückbleibenden Poren zwar ihre Form verändern, sich jedoch nicht vollständig verschließen, weil die Hohlräume durch das Gas stabilisiert sind. Insbesondere empfiehlt es sich, wenn die Poren mit einem in Kupfer oder einer Kupferlegierung nicht löslichen Gas, wie etwa Stickstoff, Edelgas, Helium oder Kohlendioxyd, gefüllt sind. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren sind daher dadurch gekennzeichnet, daß im Fall eines pulvermetallurgischen Verfahrens die Vorform in einer Atmosphäre gesintert wird, welche in Kupfer und Kupferlegierungen nichtlösliche, gasförmige Anteile enthält, und im Fall eines Sprühkompaktierverfahrens als Sprühgas ein in Kupfer oder in der Kupferlegierung nichtlösbares Gas eingesetzt wird.

[0010] Nach beiden erfindungsgemäßen Lösungen dienen die im Kupferwerkstoff erzeugten Poren als Spanbrecher. Die Poren bedeuten lokal begrenzte Schwächungen des Materials, welche zu einem Zerbrechen der Späne während des Zerspanungsvorgangs führen. Die Poren können, wie üblich, dreidimensionale Ausdehnung besitzen; sie können jedoch auch durch mechanische Verformung der Matrix zu nahezu zweidimensionalen Gebilden verdrückt sein. Die Poren treten an die Stelle von als Spanbrecher wirkenden Zusätzen, denen Bedenken hygienischer oder technischer Art entgegen stehen. Durch die Erfindung wird somit ein Halbzeug zur Verfügung gestellt, das hygienisch einwandfrei und für Zerspanungsarbeiten sehr gut geeignet ist.

[0011] Zwar ist aus US-A-2 881 511 ein Verfahren bekannt, bei dem pulvermetallurgisch eine poröse Vorform aus Kupferlegierungspulver hergestellt und gesintert und aus dieser Vorform durch Schritte der Kalt- und/oder Warmumformung das gewünschte Werkstück mit einer Porosität zwischen 2 % und 13 % erhalten wird. Jedoch dient dieses bekannte Verfahren zur Herstellung von durch Zugaben von Nickel und Titan besonders verschleißfesten Gegenständen, die möglichst selbstschmierende Eigenschaften besitzen und zu keiner weiteren spanabhebenden Bearbeitung mehr bestimmt sind. Das bekannte Verfahren ist daher nicht darauf gerichtet, die Zerspanbarkeit des so hergestellten Kupferwerkstoffs zu verbessern.

[0012] In SU-A-511 362 ist eine pulvermetallurgisch hergestellte, Wolfram und Kalziumfluorid enthaltende Kupferlegierung mit einem Porenanteil von 15 bis 20 % beschrieben, die gegen Erosion besonders stabil und spanabhebend bearbeitbar ist. Jedoch fehlen jegliche Schritte einer an den Sinterprozess anschließenden Kalt- und/oder Warmverformung.

[0013] Das Dokument Metals Handbook 1984, ASM, Bd. 7: "Powder Metallurgy" beschreibt zwar auf den Seiten 735 bis 740 pulvermetallurgisch hergestellte Kupferwerkstoffe verschiedenster Arten, enthält aber keinen Hinweis auf eine Kalt- und/oder Warmumformung der gesinterten Vorform auf einen bestimmten Porenanteil und auf eine dadurch erreichbare Verbesserung der Zerspanbarkeit. - Auf Seite 742 des Dokuments wird zwar im Zusammenhang mit Fig. 1 die gute Zerspanbarkeit von P/M-Aluminium gegenüber "wrought" Aluminium betont, jedoch handelt es sich bei dem angesprochenen P/M-Aluminium um eine lediglich pulvermetallurgisch gewonnene Vorform, die anschließend keiner Kalt- und/oder Warmverformung unterworfen worden ist. - Aus den Seiten 620, 667, 725 und 735 des Dokuments ergibt sich speziell aus Fig. 13 auf Seite 620 zwar die Möglichkeit einer spanabhebenden Bearbeitung gesinterter Teile, jedoch fehlt bei Fig. 13 zwischen den Bearbeitungsstufen des Sinterns und der spanabhebenden Bearbeitung offensichtlich ein Schritt der Kalt- und/oder Warmverformung. Zur Herstellung des aus Fig. 1 auf Seite 667 ersichtlichen Werkstücks dienen zwar mehrere aufeinander folgende Stufen des Sinterns und verdichtenden Pressens, jedoch endet die Herstellung der danach nur noch spanabhebend bearbeiteten Vorform mit einem Sintervorgang, so daß auch hier die erfindungsgemäß erforderlichen Schritte der Kalt- und/oder Warmverformung fehlen. Weiter ist es aus Seite 725, Fig. 21 bekannt, eine pulvermetallurgisch hergestellte Vorform warm zu walzen und anschließend erneut einer Warmbehandlung zu unterwerfen, ehe das so erhaltene Halbzeug spanabhebend bearbeitet wird. Jedoch dient hier, wie die Beschreibung auf Seite 724 erkennen läßt, das Warmwalzen und die anschließende Warmbehandlung gerade der Beseitigung der vorhandenen Poren, so daß diese Entgegenhaltung ebensowenig die Erfindung beschreibt, wie dies eingangs am Beispiel der WO 90/11 852 bereits ausgeführt ist, wonach poröse Kupferwerkstoffe als solche zwar vorbekannt sind, die Bemühungen der Fachwelt aber darauf gerichtet waren, die Poren möglichst vollständig zu beseitigen, um möglichst gute Werkstoffeigenschaften zu erzielen. - Gleiches gilt für das aus den Seiten 530 bis 532 des Dokuments bekannte Sprühkompaktierverfahren, bei dem das anschließende Warmschmieden der porösen Vorform ebenfalls der möglichsten Porenbeseitigung dient; jedenfalls enthält diese Stelle des Dokuments keinen Hinweis darauf, durch das Warmschmieden die Poren in der erfindungsgemäßen Weise nur soweit zu reduzieren, daß eine deutliche Verbesserung der Zerspanbarkeit eintritt.

[0014] Schließlich ist aus EP-A-0 456 591 bekannt, daß Enderzeugnisse aus Kupferwerkstoff durch Zerspanung hergestellt werden, und zwar ausgehend von Stabmaterial, das mittels Sprühkompaktieren/Warmumformung bereitgestellt worden ist. Jedoch findet sich auch hier kein Hinweis, daß die Warmumformung nicht zur weitgehenden oder vollständigen Porenbeseitigung gedient hat und daß sich die Zerspanbarkeit verbessern könnte, wenn die Warmumformung ein der Erfindung gemäßen Porenanteil im Halbzeug belassen hätte.

[0015] Für die erfindungsgemäßen Verfahren kommen vorzugsweise Messing- und Bronzelegierungen zum Einsatz, jedoch ist die Anwendung der Erfindung auf andere Kupfer legierungen bei Bedarf ohne weiteres möglich.

[0016] Eine geeignete Messinglegierung enthält insbesondere 1 bis 45 % Zink, als Wahlkomponenten einzeln oder in Kombination empfehlen sich Aluminium (maximal 10 %), Nickel (maximal 20 %), Zinn (maximal 6 %), Silizium (maximal 4 %), Eisen (maximal 2 %), Mangan (maximal 8 %). Weitere Wahlkomponenten, welche zur Erzielung besonderer Festigkeitseigenschaften einzeln und in Kombination zugegeben werden können, sind Titan, Chrom, Zirkon, Beryllium, Magnesium, Phosphor, Antimon bis jeweils maximal 1 %.

[0017] Eine geeignete Bronzelegierung enthält insbesondere 0,1 bis 12 % Zinn, als Wahlkomponenten einzeln oder in Kombination empfehlen sich hier Zink (maximal 6 %), Nickel (maximal 5 %), Eisen (maximal 4 %) sowie als weitere Wahlkomponenten zur Einstellung besonderer Eigenschaften die Elemente Phosphor, Chrom, Zirkon, Titan, Magnesium (jeweils maximal 1 %).

[0018] Eine ebenfalls für die erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Aluminiumbronzelegierung enthält insbesondere 1 bis 10 % Aluminium sowie als Wahlkomponenten einzeln oder in Kombination Eisen (maximal 5 %), Nickel (maximal 8 %), Silizium (maximal 4 %), Mangan (maximal 5 %), Zinn (maximal 3 %) sowie als weitere Wahlkomponenten Chrom, Titan, Zirkon, Magnesium, Phosphor, bis maximal 1 % einzeln oder im Kombination.

[0019] Eine für die erfindungsgemäßen Verfahren geeignete niedriglegierte Kupferlegierung enthält als Wahlkomponenten einzeln oder in Kombination Phosphor (maximal 0,5 %), Eisen (maximal 4 %), Zinn (maximal 3 %), Nickel (maximal 4 %), Silizium (maximal 2 %), Chrom (maximal 2 %), Kobalt (maximal 2 %), Beryllium (maximal 2 %) sowie als weitere Wahlkomponenten Titan, Zirkon, Magnesium, Mangan, Arsen, Zink bis maximal 1 % einzeln oder in Kombination.

[0020] Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a

den Längsschliff einer gesinterten Kupferprobe,

Fig. 1b

den Querschnitt einer gesinterten Kupferprobe,

Fig. 2

Spanformen der gesinterten Kupferprobe nach Fig. 1,

Fig. 3

Spanformen von einer konventionell hergestellten Kupferprobe,

Fig. 4

den Querschliff einer weiteren, gesinterten Kupferprobe und

Fig. 5

Spanformen der gesinterten Kupferprobe dre Fig. 4.

Beispiel 1:

[0021] Durch Zerstäuben gewonnenes Pulver aus Kupfer mit einer Korngröße von 25 µm wird in üblicher Weise mit einem Schmiermittel (Stearinsäure) versetzt und zu einem Grünling von 95 % Dichte verpreßt. Der Grünling wird nach einem Temperaturprogramm so bis zur Sintertemperatur geführt, daß das Schmiermittel ausgetrieben wird. Die Sintertemperatur beträgt 1000°C, die Sinterzeit 2,5 h.

[0022] Als Sinteratmosphäre wird aus Ammoniak gewonnenes Spaltgas bei Atmosphärendruck verwendet. Nach dem Sintern hat der Körper jetzt eine Dichte von 98,5 % der theoretischen und enthält geschlossene Poren.

[0023] Der Sinterkörper wird bei Raumtemperatur durch Walzen um etwa 30 % kaltverformt, wobei die Poren verstreckt werden. Hierdurch entsteht ein Gefüge wie es in Fig. 1a an einem Längsschliff und in Fig. 1b an einem Querschliff charakterisiert ist (Vergrößerung 200:1). Das Material ist von gleichmäßig feinen Porenkanälchen durchsetzt.

[0024] Beim Drehversuch auf einer Drehbank entstehen wesentlich kürzere Späne (Fig. 2 / L: Längsdrehversuch, P: Stirndrehversuch) als bei solchen Stangen, welche aus vollkommen dichten, stranggegossenen Bolzen durch Pressen und Ziehen gefertigt wurden (Fig. 3).

Beispiel 2:

[0025] Die Vorgehensweise ist ebenso wie bei Beispiel 1, mit der Abweichung, daß jetzt gröberes Pulver mit einer Korngröße von 25 bis 50 µm eingesetzt wird. Hierdurch entsteht nach dem Kaltverformen eine etwas gröbere Porenstruktur, wie sie aus dem Querschliff in Fig. 4 hervorgeht. Beim Drehversuch auf einer Drehbank entstehen auch in diesem Fall günstige kurze Späne, wie Fig. 5 (L: Längsdrehversuch, P: Stirndrehversuch) zeigt.

Beispiel 3:

[0026] Eine Schmelze aus CuFe2P mit der Zusammensetzung 2,3 % Eisen, 0,022 % Phosphor, Rest Kupfer und übliche Verunreinigungen wird mit Hilfe des Sprühkompaktierverfahrens (OSPREY-Verfahren) zu einer ca 30 mm dicken Platte gesprüht. Als Sprühgas wird Reinstickstoff eingesetzt. Durch geeignete Wahl der Sprühverfahren insbesondere des Gas-Metall-Verhältnisses 0,42 in der Verdüsungsstufe, wird erreicht, daß die konsolidierte Platte eine Dichte von 85 % der theoretischen aufweist.

[0027] Die Platte wird auf der Außenseite überfräst, anschließend auf 930°C aufgeheizt und um 40 % warm abgewalzt. Aus dem gewalzten Blech wird ein Stück für Drehversuche herausgearbeitet. Dieser Stab hat eine Dichte von 98,5 % der theoretischen.

[0028] Beim Stirndrehversuch ergibt die Stange wieder wesentlich kürzere Späne als solche, welche nach dem üblichen Verfahren von einer Probe aus gegossener und warmgewalzter Platte erzeugt wurden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs aus einem Kupferwerkstoff mit verbesserter Zerspanbarkeit, wobei zunächst pulvermetallurgisch eine poröse Vorform aus Kupferpulver oder Kupferlegierungspulver hergestellt und gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dieser Vorform durch Schritte der Kalt- und/oder Warmumformung das Halbzeug in Form von Stangen, Rohren, Profilen, Drähten, Blechen oder Bändern mit einem Volumenanteil an Poren von 0,05 bis 10 % erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße des Kupfer- bzw. Kupferlegierungspulvers 2 bis 3000 µm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform in einer Atmosphäre gesintert wird, welche in Kupfer und Kupferlegierungen nichtlösliche, gasförmige Anteile enthält.

4. Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs aus einem Kupferwerkstoff mit verbesserter Zerspanbarkeit, wobei zunächtst eine poröse Vorform nach dem Sprühkompaktierverfahren hergestellt wird, indem eine Metallschmelze aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mittels Zerstäubung in Metalltröpfchen zerlegt wird und die Metalltröpfchen auf eine Unterlage aufgesprüht werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas-Metall-Verhältnis von 0,05 Nm³/kg - 1,5 Nm³/kg eingehalten wird, und daß aus dieser Vorform durch Schritte der Kalt- und/oder Warmumformung das Halbzeug in Form von Stangen, Rohren, Profilen, Drähten, Blechen oder Bändern mit einem Volumenanteil an Poren von 0,05 bis 10 % erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Tröpfchendurchmesser 5 bis 200 µm beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Kupferwerkstoff gasgefüllte Poren enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren ein in Kupfer oder einer Kupferlegierung nicht lösliches Gas enthalten.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferwerkstoff eine Messinglegierung mit 1 bis 45 % Zink ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messinglegierung als Wahlkomponenten maximal 10 % Aluminium, maximal 20 % Nickel, maximal 6 % Zinn, maximal 4 % Silicium, maximal 8 % Mangan, sowie maximal 2 % Eisen einzeln oder in Kombination enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Wahlkomponenten eines oder mehrere der Elemente Titan, Chrom, Zirkon, Beryllium, Magnesium, Phosphor, Antimon bis jeweils maximal 1 % enthält.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferwerkstoff eine Bronzelegierung mit 0,1 bis 12 % Zinn ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bronzelegierung als Wahlkomponenten maximal 6 % Zink, maximal 5 % Nickel sowie maximal 4 % Eisen einzeln oder in Kombination enthält.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bronzelegierung als weitere Wahlkomponenten eines oder mehrere der Elemente Phosphor, Chrom, Zirkon, Titan, Magnesium bis jeweils maximal 1 % enthält.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferwerkstoff eine Aluminiumbronze mit 0,1 bis 10 % Aluminium ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumbronze als Wahlkomponenten maximal 5 % Eisen, maximal 8 % Nickel, maximal 4 % Silicium, maximal 5 % Mangan, sowie maximal 3 % Zinn einzeln oder in Kombination enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumbronze als weitere Wahlkomponenten eines oder mehrere der Elemente Chrom, Titan, Zirkon, Magnesium, Phosphor bis jeweils maximal 1 % enthält.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferwerkstoff eine niedrig legierte Kupferlegierung ist, die als Wahlikomponenten maximal 0,5 % Phosphor, maximal 4 % Eisen, maximal 3 % Zinn, maximal 4 % Nickel, maximal 2 % Silicium, maximal 2 % Chrom, maximal 2 % Kobalt sowie maximal 2 % Beryllium einzeln oder in Kombination enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlegierung als weitere Wahlkomponenten eines oder mehrere der Elemente Titan, Zirkon, Magnesium, Mangan, Arsen, Zink bis jeweils maximal 1 % enthält.

Revendications

1. Procédé pour fabriquer un produit semi-fini formé d'un matériau à base de cuivre, possédant une usinabilité améliorée, selon lequel tout d'abord on fabrique conformément à la métallurgie des poudres et on fritte une préforme poreuse formée d'une poudre de cuivre et d'une poudre d'alliage de cuivre, caractérisé en ce qu'à partir de cette préforme, on réalise, au moyen d'étapes de déformation à froid et/ou de déformation à chaud, le produit semi-fini sous la forme de barres, de tubes, de profilés, de fils, de tôles ou de bandes possédant un pourcentage volumique de pores compris entre 0,05 et 10 %.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la taille moyenne des particules de la poudre de cuivre ou de la poudre d'alliage de cuivre est comprise entre 2 et 3000 µm.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on fritte la préforme dans une atmosphère qui contient des constituants gazeux insolubles dans le cuivre et dans les alliages de cuivre.

4. Procédé pour fabriquer un produit semi-fini formé d'un matériau à base de cuivre possédant une usinabilité améliorée, selon lequel on fabrique tout d'abord une préforme poreuse conformément au procédé de compactage à pulvérisation, par le fait qu'on fragmente une masse fondue métallique de cuivre ou d'un alliage de cuivre au moyen d'une pulvérisation en gouttelettes métalliques et qu'on pulvérise les gouttelettes métalliques sur un support, caractérisé en ce qu'on respecte un rapport gaz-métal compris entre 0,05 Nm³/kg-1,5 Nm³/kg, et qu'à partir de cette préforme, on produit, au moyen des étapes de la transformation à froid et/ou à chaud, le produit semi-fini sous la forme de barres, de tubes, de profilés, de fils, de tôles ou de bandes avec un pourcentage volumique de pores compris entre 0,05 et 10 %.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre moyen des gouttelettes est compris entre 5 et 200 µm.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau à base de cuivre contient des pores remplis de gaz.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pores contiennent un gaz insoluble dans le cuivre ou dans un alliage de cuivre.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau à base de cuivre est un alliage de laiton contenant 1 à 45 % de zinc.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'alliage de laiton contient, en tant que composants pouvant être sélectionnés, individuellement ou en combinaison, au maximum 10 % d'aluminium, au maximum 20 % de nickel, au maximum 6 % d'étain, au maximum 4 % de silicium, au maximum 8 % de manganèse ainsi que, au maximum, 2 % de fer.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu comme autres composants pouvant être choisis, un ou plusieurs des éléments : titane, chrome, zirconium, béryllium, magnésium, phosphore, antimoine, et ce respectivement jusqu'à 1 %.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau à base de cuivre est un alliage de bronze contenant 0,1 à 12 % d'étain.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'alliage de bronze contient en tant que constituants pouvant être choisis, individuellement ou en combinaison, au maximum 6 % de zinc, au maximum 5 % de nickel et au maximum 4 % de fer.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'alliage de bronze contient, comme autres constituants pouvant être choisis, un ou plusieurs des éléments : phosphore, chrome, zirconium, titane, magnésium, et ce respectivement jusqu'à 1 % au maximum.

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau à base de cuivre est bronze d'aluminium contenant 0,1 à 10 % d'aluminium.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le bronze d'aluminium contient, comme constituants pouvant être choisis, individuellement ou en combinaison, au maximum 5 % de fer, au maximum 8 % de nickel, au maximum 4 % de silicium, au maximum 5 % de manganèse ainsi que, au maximum, 3 % d'étain.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le bronze d'aluminium contient, comme autres constituants pouvant être choisis, un ou plusieurs des éléments : chrome, titane, zirconium, magnésium, phosphore, et ce jusqu'à respectivement 1 % au maximum.

17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau à base de cuivre est un alliage de cuivre faiblement allié, qui contient en tant que constituants pouvant être choisis, individuellement ou en combinaison, au maximum 0,5 % de phosphore, au maximum 4 % de fer, au maximum 3 % d'étain, au maximum 4 % de nickel, au maximum 2 % de silicium, au maximum 2 % de chrome, au maximum 2 % de cobalt et au maximum 2 % de béryllium.

18. Procédé selon la revendication 17 caractérisé en ce que l'alliage de cuivre contient, comme autres constituants pouvant être choisis, un ou plusieurs des éléments : titane, zirconium, magnésium, manganèse, arsenic, zinc, et ce respectivement jusqu'à 1 % au maximum.

Claims

1. Process for the production of a semi-finished article from a copper material with improved machinability, wherein a porous preform of copper powder or copper alloy powder is first produced by powder metallurgy and sintered, characterized in that from this preform, by cold forming or hot forming steps the semi-finished article is produced in the form of bars, pipes, sections, wires, sheets or bands with a pore proportion of between 0.05 and 10% by volume.

2. Process according to Claim 1, characterized in that the average size of the particles in the copper powder or copper alloy powder is 2 to 3000 µm.

3. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the preform is sintered in an atmosphere containing gaseous constituents soluble in copper and copper alloys.

4. Process for the production of a semi-finished article with improved machinability, wherein a porous preform is first of all produced by the spray compacting method in which a metal welt of copper or of a copper alloy is sub-divided into metal droplets by atomization, the metal droplets being sprayed onto a base, characterized in that a gas-to-metal ratio of 0.5 Nm3/kg - 1.5 Nm3/kg is maintained and that, by cold and/or hot forming operations, the semi-finished articles are produced in the form of bars, pipes, sections, wires, sheets or bands with a pore proportion of between 0.05 and 10% by volume.

5. Process in accordance with Claim 4, characterized in that the average diameter of the droplets amounts to between 5 and 200 µm.

6. Process in accordance with any one of Claims 1 to 5, characterized in that the copper material contains gas-filled pores.

7. Process in accordance with Claim 6, characterized in that the pores contain a gas insoluble in copper or in a copper alloy.

8. Process in accordance with any one of Claims 1 to 7, characterized in that the copper material consists of a brass alloy with between 1 and 45% of zinc.

9. Process in accordance with Claim 8, characterized in that the brass alloy contains, as optional constituents, maximum proportions of 10% of aluminium, 20% of nickel, 6% of tin, 4% of silicon and 8% of manganese, as well as a maximum of 2% of iron, either separately or in combination with one another.

10. Process in accordance with Claim 9, characterized in that the brass alloy contains, as further optional constituents, one or more of the elements titanium, chromium, zirconium, beryllium, magnesium, phosphorus and antimony, in each case up to a maximum of 1%.

11. Process in accordance with any one of Claims 1 to 7, characterized in that the copper material consists of a bronze alloy with between 0.1% and 12% of tin.

12. Process in accordance with Claim 11, characterized in that the bronze alloy contains, as optional constituents, a maximum of 6% of zinc, a maximum of 5% of nickel and a maximum of 4% of iron, either separately or in combination with one another.

13. Process in accordance with any one of Claims 1 to 12, characterized in that the bronze alloy contains, as further optional constituents, one or more of the elements phosphorus, chromium, zurconium, titanium or magnesium, in each case up to a maximum of 1%.

14. Process in accordance with any one of Claims 1 to 7, characterized in that the copper material consists of an aluminium bronze with between 0.1 and 10% of aluminium.

15. Process in accordance with any one of Claims 1 to 14, characterized in that the aluminium bronze contains, as optional constituents, maximum proportions of 5% of iron, 8% of nickel, 4% of silicon and 5% of manganese as well as a maximum of 3% of tin, either separately or in combination with one another.

16. Process in accordance with Claim 15, characterized in that the aluminium bronze contains, as further optional constituents, one or more of the elements chromium, titanium, zirconium, magnesium or phosphorus, in each case up to a maximum of 1%.

17. Process in accordance with any one of Claims 1 to 7, characterized in that the copper material consists of a low-alloy copper alloy containing, as optional constituents, maximum proportions of 0.5% of phosphorus, 4% of iron, 3% of tin, 4% of nickel, 2% of silicon, 2% of chromium, 2% of cobalt and 2% of beryllium, either separately or in combination with one another.

18. Process in accordance with Claim 17, characterized in that the copper alloy contains, as further optional constituents, one or more of the elements titanium, zirconium, magnesium, manganese, arsenic or zinc, in each case up to a maximum of 1%.

Zeichnung