铜锌合金，包含：５５到７５重量％的铜、０．１到８重量％的铝、０．３到３．５％重量的铁、０．５－８重量％的锰、０到低于５重量％的镍、０到低于０．１重量％的铅、０－３重量％的锡、０．３到５重量％的硅、０到低于０．１重量％的钴、０到低于０．０５重量％的钛、０到低于０．０２重量％的磷、不可避免的杂质及作为余量的锌。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基本上无铅的铜锌合金。本专利技术还涉及这样的铜 锌合金制作同步环的用途，以及涉及同步环。
技术介绍
如同用于电子工业一样，铜锌合金或黄铜还应用于卫生工业。在 汽车工业中，具有高耐磨性和高摩擦系数的黄铜环被用于同步环，该 同步环用于机械变速箱用.以使齿轮同步。为使铜锌合金容易加工，特别是通过机械加工，必须使材料获得 一定脆性，以尽量避免在加工过程中产生长切屑，该长切屑难以从工 作场所和加工工具移去。已知，通过加入一定比例的铅可获得黄铜的 机械加工所期望的这种脆性。然而，相应剂量的铅不利地对人体健康 具有危害。因此，期望提供含铅量尽可能低或甚至不含铅的可机械加工的铜 锌合金。尽管多种欧盟准则仍然允许在黄铜合金中使用铅，但仍期望将应用于机动车的黄铜所容许的高达4 %的含铅量调低。从EP1045041B1知晓了一种在卫生工业中应用的无铅铜锌合金。 公开的合金包含69到79重量％的铜，2到4重量％的硅，0. 1到1.5 重量％的铝和0. 02到0. 25重量％的磷。硅、铝和磷组分的相互作用 旨在产生合金的Y相，该相在不使用铅的情况下确保良好的可机械加工 性能。从DE2919478C2、 DE3735783C1、 EP0657555B1知晓了用于同步环 的具有高耐磨强度的低铅含量铜锌合金。DE2919478C2公开了具有如下成分的铜锌合金70到73重量％的 铜、6到8重量％的锰、4到6重量％的铝、1到4重量％的硅、l到3重量％的铁、0. 5到1.5重量％的铅、0到0. 2重量％的镍、0到0.2 重量％的锡和作为余量的锌。为获得高耐磨强度，该合金包含60到 85%的a混合晶优势地精细分布于p相中的晶格。铅以相对小的重量 比例与其合金化。DE3735783C1提出了特别用于同步环的铜锌合金，该合金的组成 为50到65重量％的铜、1到6重量％的铝、0. 5到5重量％的硅、 5到8重量％的镍、以及可选的0到1重量％的铁、0到2重量％的铅 和作为余量的锌。低于2重量％的铅比例是可选的。实现高耐磨性的 原因在于镍主要以硅和铝的金属间化合物存在。还从EP0657555B1知晓了 一种具有高耐磨性的铜锌合金，该合金 包含40到65重量o/。的铜、8到25重量％的镍、2.5到5重量％的硅、 0到3重量％的铝、0到3重量％的铁、0到2重量％的锰、0到2重 量％的铅、余量的锌以及不可避免的杂质。通过极高的镍和硅含量实 现了高耐磨性，该镍和硅含量的效果在于基体含有高体积含量的镍硅 化物。晶格不含有y相，主要由P相组成。少量的铅被认为是有用的 以便实现良好的可加工性能。以外，DE2830459C3涉及一种具有高耐磨性的铜镍合金，该合金 的组成如下45到75重量％的铜、2到7重量％的铝、0. 1到2重量 %的铁、1到5重量％的镍，0. 5到2重量％的硅、0. 1到2重量％的 钴和余量的锌。为了高耐磨性，该合金还包含镍-硅型金属间化合物， 铝和钴也被限制在其中。该合金不含铅。最后，DE3809994C3中，由以下组分形成了 一种用于同步环的铜 锌合金20到40重量％的锌、2到8重量％的铝、至少两种形成金属 间化合物的其它组分、至少一种为钛的组分、余量为铜或随机杂质。 通过所述金属间化合物实现高耐磨性。铅是非必要的。具有高耐磨强度的低铅和无铅的铜锌合金共有的特征是它们具有 高含量的金属间相。这些金属间相导致合金的一定脆性，使得其更容 易机械加工。切屑易于断裂并被移去。因此，可降低铅的比例或省略 铅。如果不需要高耐磨性，如EP1045041B1，则可通过硅、铝和磷的相互作用在合金中稳定Y相，来降低铅的含量。该合金含有磷，以保 证该合金在卫生工业中的期望应用中的脱锌阻力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供具有最高耐磨性的铜锌合金，该合金尤 其适用于同步环，且基本上不含铅。依据本专利技术，通过一种铜锌合金实现了该目的，该合金包含55 到75重量％的铜、0. 1到8重量％的铝、0. 3到3. 5重量％的纟失、0. 5 到8重量％的锰、0到低于5重量％的镍、0到低于0. 1重量％的铅、 0到3重量°/。的锡、0. 3到5重量％的硅、0到低于0. 1重量％的钴、 0到低于0. 05重量％的钛、0到低于0. 02重量％的磷、不可避免的杂 质和余量的锌。本专利技术基于的思想是有意将铅含量降低至低于0. 1重量％,而不借助金属间相或Y相的稳定作用提供关于所需机械加工性的补偿。通 过必要的合金组分铝、锰、铁和硅来保证足够的耐磨性。规定量范围 内的锰、铁和硅可在铜锌合金中产生足够的基本比例的金属间相。特 别地，铝使混合晶体硬化。锰对于耐磨性具有积极作用。借助任选的 所述另外的合金组分镍和锡可实现改良。其还可含有钴和钛，它们的 含量可低于规定的极限。然而，使其与超过该极限的所述组分合金化， 对于期望的可机械加工性能和获得期望的耐磨性是不必要的。磷作为 一种合金组分，对于改善脱锌阻力是不必要的。与本
的先前观点不同，将铅的含量降低至低于0. 1重量 %而不增加金属间相的比例意外地成为可能，因为在广泛研究之后发 现机加工所要求的铜锌合金是可能的，尤其是用于制作同步环，甚至 无需加入铅。当铜锌合金有利地包含如下成分时该铜锌合金的耐磨性能和磨耗 强度可以得到改善铝的比例为0. 5到2. 5重量％、铁的比例为0.3 到1重量％、锰的比例为0. 5到5重量％、镍的比例为O. 5到低于5 重量％、锡的比例为0到1.5重量％和硅的比例为0. 3到2重量％。在本专利技术的替代性的有利实施方案中，铜锌合金包含较高比例的铝，并且该合金的显著特征在于其包含比例为3到8重量％的铝、 比例为1到3重量％的铁、比例为5到8重量％的锰、比例为0到低 于O. 5重量％的镍、比例为0到低于0. 5重量％的锡、和比例为l到 4重量％的硅。这样的材料具有同步环需要的机械性能。该铜锌合金适用于制作同步环，尤其是通过机械加工制作。附图说明将借助附图和下面的实施例更详细地解释本专利技术的典型实施方案。图1以透视图示出了一个同步环。具体实施方式图1显示了一个典型的同步环1，该同步环可以从铜锌合金制得， 特别是通过机械加工制得。同步环1具有内表面3，该内表面用于同 锥形摩擦配对物形成摩擦配合。与配套的带槽套筒上的对应的槽咬合 的齿2排列在同步环1的外圆周。为了改善油的流动，内表面3具有 位于轴向的油道4，该油道可在摩擦配合的情况下将存在的油快速移 去。实施例总共研究了 4种合金，每对合金只在其铅含量上有所区别。合金 1A包含57.9重量％的铜、1.65重量％的铝、0.4重量％的铁、1.95 重量％的锰、0.55重量％的铅、0.6重量％的硅和余量锌。合金1B 与合金1A的区别在于不含铅，即，铅的含量仅在不可避免杂质的水平 —0. 02重量b/。。合金2A包含69. 7重量％的铜、5. 2重量％的铝、 1.1重量％的铁、7. 8重量％的锰、0. 8重量％的铅、1.8重量％的硅 和佘量铅，以及不可避免的杂质。合金2B与合金2A的区别在于，其 铅含量仅在不可避免的水平一0. 05。合金A是包含铅的对比合金，其在耐磨性和可加工性能方面适合于同步环。合金B是本专利技术的实施方 案。实施例1:对于所述的合金，在Reic本文档来自技高网...
【技术保护点】
铜锌合金，包含：５５到７５重量％的铜、０．１到８重量％的铝、０．３到３．５重量％的铁、０．５到８重量％的锰、０到低于５重量％的镍、０到低于０．１重量％的铅、０到３重量％的锡、０．３到５重量％的硅、０到低于０．１重量％的钴、０到低于０．０５重量％的钛、０到低于０．０２重量％的磷、不可避免的杂质和余量的锌。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N加格，M霍尔德里德，F格布哈特，
申请(专利权)人：迪尔金属合作两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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