DE590038C

DE590038C - Hochzinnhaltige Lagermetalle

Info

Publication number: DE590038C
Application number: DE1930590038D
Authority: DE
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1930-07-30
Filing date: 1930-07-30
Publication date: 1933-12-21

Description

Hochzinnhaltige Lagermetalle Hochzinnhaltige Lagermetalle mit Zinngehalten von etwa 7o bis 9o °/o sind seit langem bekannt, insbesondere wird auf die genormten Zinnweißmetalle verwiesen. Diese Legierungen sind, wie die Erfahrung gezeigt hat, auch hohen Beanspruchungen in schwer belasteten Lagern gewachsen. Jedoch sind die Gleiteigenschaften dieser bekannten Legierungen, insbesondere bei schwer beanspruchten und schnellaufenden Maschinen, oft nicht hinreichend, so daß die Lager aus diesen Zinnweißmetallen leicht zur übermäßigen Erwärmung neigen, wodurch die mechanischen Festigkeitswerte des Materials erheblich gemindert werden. Die vorliegende Erfindung beseitigt in weitgehendem Maße diesen Übelstand, indem sie die Gleiteigenschaft der bekannten Zinnweißmetalle erheblich verbessert, dadurch die Neigung der Lager zum Warmlaufen sehr beträchtlich herabsetzt und auf diese Weise die Minderung der mechanischen Eigenschaften des Lagers, die durch das Warmlaufen entsteht, beseitigt. Diese Verbesserung wird zu einem beträchtlichen Teil durch die Einführung von Nickel in hochzinnhaltige Weißmetalle erzielt.
Es hat sich "aber gezeigt, daß der Zusatz von Nickel allein nicht genügt, um eine durchgreifende Verbesserung der Zinnweißmetalle zu erzielen, da durch das Nickel zwar eine bemerkenswerte Erhöhung der Gleitfähigkeit jedoch nur in geringerem Maße eine mechanische Verfestigung des Materials erreicht wird, weil durch die, Erhöhung des Schmelzpunktes bei Zugabe von Nickel aus gießtechnischen Gründen bestimmte Nickelgehalte zweckmäßig nicht überschritten werden dürfen. Um eine erhebliche mechanische Verfestigung des Materials zu bewirken, hat sich der gleichzeitige Zusatz von Cadmium als notwendig herausgestellt. Die durch Zusatz von Nickel und Cadmium verbesserten Legierungen zeichnen sich durch eine Erhöhung sowohl der Festigkeitswerte als auch der Gleiteigenschaften aus, wobei als besonderes bemerkenswert die Zähigkeit dieser Legierungen hervorzuheben ist, die sie besonders geeignet für schwerstbelastete Lager mit stoßweiser Beanspruchung macht.
Die Zusammensetzung dieser Legierungen schwankt zwischen den Grenzen: 7o bis yo °%o Zinn, 5 bis 2o oJo Antimon, o,5 bis ro °/. Kupfer, o,5 bis 5 0(o Nickel und o,2 bis 5 % Cadmium, wobei das Kupfer auch ganz fortgelassen werden kann.
Wird in Sonderfällen eine besonders hohe Härte .der Legierungen gewünscht, so kann das leicht durch Zugabe von Arsen in Mengen von o,2 bis a 1/o erreicht werden.
Erwähnt sei noch, daß zweckmäßig ein Teil des Kupfers, der in hochzinnhaltigen Lagermetallen wohl stets vorhanden ist, durch Phosphorkupfer ersetzt werden kann, wodurch eine Desoxydation der Schmelze und weitere Verbesserung des Materials erzielt wird.
Auch hat sich als zweckmäßig ein ganzer oder teilweiser Ersatz des Nickels durch Kobalt erwiesen, wobei eine bemerkenswerte Verfeinerung des Kristallkornes beobachtet wird, die sich insbesondere hinsichtlich der weiteren Erhöhung der plastischen Eigenschaften des Materials (Zähigkeit) günstig auswirkt. .
Auch hat sich gezeigt, daß der Zusatz. anderer hochschmelzender Metalle, wie z. B. Mangan, Wolfram, Chrom, in Mengen von etwa 0,3 bis 3 0/0 einzeln oder zu mehreren eine günstige Wirkung auf die mechanische Festigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit dieser Legierungen ausübt. Als Beispiele seien folgende Legierungen genannt: i. 8o,o 01o Sn,-i2,0 0/0 Sb, 4,5 % Cu, i,° °/o PCu` (mit io lro P), i,o l/, Ni, 1,0 % Cd, 0,5 % As. - .-2. 83,0 % Sn, 8,o °/o Sb, 2,5 , °/o Ni, 2,5 °/ö Cu, 0,5 °/o P(:u (mit i° 01o P), 3,0 % Cd, 0,5 0/0 As. 3. 77,0 0% Sn, i5,o % Sb, 1,5 % Ni, 3,0 % Cu, . - 1,0 0/0 P Cu (mit io l!° P_ ), o,5 °/a Mn, 2,o 0/0 Cd.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochzinnhaltige Lagerweißmetalle, bestehend aus 70 bis 90 % Zinn neben 5 bis 2o 0/0 Antimon mit oder ohne eineu Kupfergehalt von o,5 bis io 0/0, dadurch gekennzeichnet, daß diese Legierungen zur Erhöhung der Gleitfähigkeit und Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte noch Nickel in Mengen von o,5 bis 5 0/0 und Cadmium in Mengen von o,- bis 5 0/0 enthalten.
2. Legierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verfeinerung des Gefüges Nickel ganz oder teilweise durch Kobalt ersetzt ist.
3. Legierung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie insbesondere zur weiteren Härtung noch Arsen in Mengen von 0,2 bis 2 0/0 enthält.
4.. Legierung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie insbesondere zur Erhöhung der chemischen Widerstandsfähigkeit hochschmelzende Komponenten, wie z. B. Mangan, Wolfram, Chrom, in Mengen von o,3 bis 3 0/0 einzeln oder zu mehreren enthält.
5. Legierung nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß in kupferhaltigen Legierungen zur Verbesserung der gießtechnischen Eigenschaften ein Teil des Kupfers durch Phosphorkupfer ersetzt ist.