Aleación de cobre y zinc.

Aleación de cobre y zinc para la producción de piezas semiterminadas con un alto coeficiente de fricción

, en particular de unos anillos sincronizadores, con los siguientes componentes:

de 50 a 65 % de Cu,

de 1 a 6 % de Al,

de 0,5 a 5 % de Si,

de 5 a 8 % de Ni

de 0 a 1 % de Fe,

de 0 a 2 % de Pb,

siendo el resto Zn así como unas impurezas inevitables,

caracterizada por que

se añade de 0,001 a 0,01 % de Ti.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/001369.

Solicitante: DIEHL METALL STIFTUNG & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HEINRICH-DIEHL-STRASSE 9 90552 ROTHENBACH ALEMANIA.

Inventor/es: GEBHARD, FRIEDRICH, GAAG, NORBERT, GEISE,JÜRGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Aleaciones basadas en cobre > C22C9/04 (con cinc como constituyente que sigue al que está en mayor proporción)

PDF original: ES-2530569_T3.pdf

 

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Descripción:

El invento se refiere a una aleación de cobre y zinc para la producción de unas piezas semiterminadas que tienen un alto coeficiente de fricción, en particular de unos anillos sincronizadores.

Una tal aleación de cobre y zinc es conocida a partir del documento de patente alemana DE 37 35 783 C1.- En la práctica se ha puesto de manifiesto que unos anillos sincronizadores producidos mediando utilización de la conocida aleación de cobre y zinc tienen una fluctuación relativamente fuerte de sus valores de desgaste. Como consecuencia de ello, es difícil determinar su duración de vida útil.

Una misión del invento es eliminar las desventajas de acuerdo con el estado de la técnica. En particular, se debe de indicar una aleación de cobre y zinc, cuyos valores de desgaste se distingan por una fluctuación lo más pequeña que sea posible.

El problema planteado por esta misión es resuelto mediante las particularidades caracterizantes de las reivindicaciones 1 y 9. Unas convenientes formas de realización del invento se establecen a partir de las particularidades caracterizantes de las reivindicaciones dependientes.

En consonancia con el invento se propone añadir adicionalmente de ,1 a ,1 % de Ti. Sorprendentemente se ha puesto de manifiesto que la adición propuesta de Ti da lugar a un aumento del valor de desgaste y al mismo tiempo contribuye a conseguir una fluctuación especialmente pequeña en los valores de desgaste. Por consiguiente, se puede determinar de antemano con una exactitud mejorada la duración de vida útil, en particular, de un anillo sincronizador producido a partir de la aleación de cobre y zinc que se propone.

Según una forma de realización ventajosa se prevé que el contenido de Ti sea de ,1 a ,8 %. Con el contenido propuesto de Ti, se puede mantener especialmente pequeña, en particular, una amplitud de fluctuación en los

valores de desgaste.

Otras ventajosas formas de realización de la aleación se establecen a partir de las particularidades caracterizantes de las reivindicaciones 3 hasta 8. Unas aleaciones con las características allí mencionadas se distinguen sobre todo por un mejoramiento en el valor de desgaste y/o por una disminución de la amplitud de fluctuación del valor de desgaste.

Dentro del sentido del presente invento, por un "%" se entiende un % en peso.

De acuerdo con otra condición del invento, se prevé la utilización de la aleación de cobre y zinc propuesta para la producción de anillos sincronizadores.

Seguidamente se ilustran más detalladamente unos Ejemplos de realización del invento.

En la siguiente Tabla se reproduce la resistencia al desgaste de diversas aleaciones de ensayo (= alea.). Por el concepto de "resistencia al desgaste", en el sentido del presente invento se entiende un dato porcentual del valor de desgaste de la respectiva aleación de ensayo, en comparación con la aleación de ensayo o respectivamente de referencia que se designa con el n° 2431 (= referencia 488). La aleación de referencia n° 2431 tiene la siguiente composición: Cu 55 %, Ni 7 %, Al 3,8 %, Si 2,3 %, Fe ,7 %, siendo el resto Zn, así como unas impurezas Inevitables.

La medición de la resistencia al desgaste se ha efectuado sobre la base de los siguientes parámetros:

Aspereza del anillo de rodadura: Carga:

Revoluclones/mlnuto:

Tipo de aceite:

Tramo:

Temperatura:

2,14-2,93 pm 52 N/mm2 9

Spirax/acelte de fusel = 3:1 2.5 m

95°C

Alea.

Elemento para alear (adición a la n° 2431)

Resistencia al desgaste en % de la serie 1

Resistencia al desgaste en % de la serie 2

Valor

promedio

MP*

2431

= 488 referencia

2432

+ ,2 % de Sn

166

155

2433

+ ,4 % de Sn

2434

+ ,8 % de Sn

162

2435

+ ,2 % de Sn

162

181

171

2436

+ ,5 % de Sn

2

166

2437

+ ,2 % de Ti

2438

+ ,4 % de Ti

2449

+ ,6 % de Ti

2439

+ ,8 % de Ti

152

244

+ ,2% de Ti

185

2441

+ ,5% de Ti

185

2442

+ ,1 % de Ti

2

171

2443

+ ,2 % de Cr

2444

+ ,4 % de Cr

2445

+ ,8 % de Cr

2446

+ ,2 % de Cr

185

-

185

2447

+ ,5 % de Cr

162

2448

+ ,1 % de Cr

*MP = media ponderada

Las aleaciones de ensayo que se pueden observar a partir de la Tabla comprenden como el elemento para alear Sn (aleaciones noS 2432-2436), Ti (aleaciones noS 2437-2442 & 2449) así como Cr (aleaciones noS 2443-2448).

La mayoría de las aleaciones de ensayo investigadas tienen una resistencia al desgaste mejorada en comparación con la aleación de referencia n° 2431. En particular en el caso de la utilización de Sn y Cr se pone de manifiesto no 1 obstante una amplitud de fluctuación relativamente grande en los valores de desgaste. En particular, en el caso de la utilización de Ti con un contenido de ,2 % a ,8 % se establecen, en comparación con la aleación de referencia, un mejoramiento en la resistencia al desgaste y al mismo tiempo una amplitud de fluctuación especialmente pequeña de la resistencia al desgaste de ± 13 %, tal como se puede observar a partir de una comparación de las serles de resistencias al desgaste 1 y 2.


 


Reivindicaciones:

1. Aleación de cobre y zinc para la producción de piezas semiterminadas con un alto coeficiente de fricción, en particular de unos anillos sincronizadores, con los siguientes componentes:

de 5 a 65 % de Cu, de 1 a 6 % de Al, de ,5 a 5 % de Si, de 5 a 8 % de Ni de a 1 % de Fe, de a 2 % de Pb,

siendo el resto Zn así como unas impurezas inevitables,

caracterizada por que

se añade de ,1 a ,1 % de Ti.

2. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el contenido de TI de ,1 a ,8 %.

3. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Cu de 55 a 6 %, de manera preferida de 56 a 59 %.

4. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Al de 3 a 5 % de Al, de manera preferida de 3,5 a 4,5 %.

5. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Si de 1 a 3 %, de manera preferida de 1 a 2 %.

6. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Ni de 5,5 a 7 %, de manera preferida de 5,5 a 6,5 %.

7. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Fe de a 1 %, de manera preferida de ,6 a ,8 %.

8. Aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo el contenido de Pb de a 1 %.

9. Utilización de la aleación de cobre y zinc de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes para la producción de anillos sincronizadores.