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" Perfectionnements aux alliages cuivre-silicium * la présente invention est relative aux' alliages cuivre-silicium; elle a pour objet principal l'amélioration des propriétés de résistance à la traction et des propriétés de moulage de tels alliages par addition de cadmium.
Bien que les alliages cuivre-silicium soient 'bien connus depuis longtemps,, aucune application pratique des alliages de cuivre renfermant du si- licium en quantités qui ne soient pas très faible, n'a été faite jusqu'au jour où on a découvert que 1'addition de manganèse rendait ces alliages plus faciles à travailler. Depuis ce moment les alliages
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sont devenus d'une importance industrielle très grande et un certain nombre d'autres alliages ternaires ou d'alliages plus complexes renfermant du silicium ont pris naissance.
Bien que dans certains cas le troisième élément, ou élément additionnel, soit ajouté pour améliorer la résistance des alliages à la traction ou leur résistance à la corrosion, il est probable que dans la plupart des cas, l'effet principal est la. modification des caractéristiques de coulée, car on considérait les alliages binaires cuivre-silicium comme difficiles à couler pour l'obtention de pièces saines et comme très sujets aux soufflures, aux cavités de retrait et aux inclusions de scories.
En étudiant les effets d'un certain nombre d'éléments sur les alliages cuivre-silicium, la demanderesse a découvert que l'addition de cadmium améliore rapidement les qualités de coulée des alliages cuivresilicium. Elle croit que cet effet est dû en partie au rôle joué par le cadmium pour chasser les gaz et en particulier pour en empêcher l'absorption xxx xxx, en raison de sa pression de vapeur propre élevée aux températures habituelles de coulée, et en partie à la fusibilité re- lativement grande des oxydes ou des silicates formés à la surface du métal lorsqu'il est exposé à l'air.
L'oxyde se rassemble rapidement en gouttes et se sépare de l'alliage ; il n'est pas facilement entraîné pendant la coulée comme le sont les pellicules ou les particules pulvérulentes se formant quand un cuivre-silicium pur est oxydé. Une particularité favorable consiste dans le fait que la scorie n'est pas tellement mince qu'elle
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ne puisse pas être facilement "écumée" de la surface du métal lorsqu'il est à la température habituelle de coulée.
La quantité de cadmium que la demanderesse a reconnu nécessaire pour obtenir les premiers effets favorables, est très petite, d'environ 0,05 $mais la demanderesse a constaté que des quantités allant jusqu'à 1,5 % peuvent être ajoutées avant que la malléa- bilité des alliages commence à être sérieusement affectée; toutefois, au-delà de cette teneur, les alliages ne peuvent pas être laminés à chaud ou à froid dans des conditions satisfaisantes. En raison du prix relativement élevé du cadmium, il est préférable aussi de ne pas en utilise excès et, pour la plupart des cas, la demanderesse préfère utiliser environ 0,5
Sur les tableaux la et 1b on a donné, à titre d'exemple, les propriétés aux essais à la traction de quelques alliages caractérisant la présente invention.
Ces essais ont été faits sur des bandes de 0 1,016 mm. d'épaisseur, obtenues par laminage à chaud et à froid. La réduction finale par laminage à froid était de 50 % faisant suite à un recuit à une température de 700 0. L'addition de cadmium augmente la résistance à la traction et la dureté de l'alliage sans avoir d'effet important sur la ductilité, mais les principales propriétés mécaniques caractéristiques de l'alliage sont dues à la teneur en silicium qui doit être comprise entre 0,25 et 5,0 %, suivant la résistance mécanique et la ductilité requises ; la teneur en silicium doit ordinairement être
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supérieure à la teneur en cadmium.
Pour la plupart des usages industriels une teneur en silicium d'enxxx viron 3 % semble désirable, en combinaison avec une teneur en cadmium d'environ 0,5 %, mais il est évident pour des personnes au courant de la technique que des teneurs supérieures en silicium, allant jusqu'à 5 % environ, seraient désirables si une plus grande résistance mécanique est recherchée, alors que des teneurs plus faibles en silicium conv iendraient si l'on en-visage l'exécution d'opérations importantes de déformation du métal, ou bien si, pour d'autres raisons, on désire donner à l'alliage une ductilité inaccoutumée.
En même temps, la teneur en cadmium peut être modifiée dans les limites données plus haut pour maintenir un équilibre convenable entre les qualités désirées de coulée et d'usinage et le prix de revient.
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Propriétés (essai à la traction) des alliages auivre-silieiun-aadminm ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯.,¯¯¯¯..¯¯¯¯¯¯¯---.----------.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯.,¯¯¯¯¯¯..
Tableau la
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Durs (laminés à f.#id) -----------.---------------------
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<tb> : <SEP> Limite <SEP> é- <SEP> *Résistance <SEP> :Allonge- <SEP> : <SEP> Dureté
<tb>
EMI5.4
Alliage: Oom'Pos1t1on : lastique tà la trac- *,ment 13Dur t Roalwell No. : 0à : Si : kg/cm2 : tion : 50 mm. : B-100 kg : kgfcm2 ::pour cent-. 1*&8 mm..
2005 : - : 2,91 : 4.408 7.07 6,8 gat7
EMI5.5
<tb>
<tb> 2019 <SEP> : <SEP> 0,25 <SEP> 2,85 <SEP> 4.531 <SEP> 7.065 <SEP> 4,5 <SEP> 94,6
<tb>
<tb>
EMI5.6
a020 : 0,41 2,79 4.492 z114 5,5 94,8
EMI5.7
<tb>
<tb>
<tb> 2030 <SEP> 0,45 <SEP> : <SEP> 3,03 <SEP> : <SEP> 4.738 <SEP> 7.374 <SEP> 5,0 <SEP> 95,0
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb> 2021 <SEP> : <SEP> 0,76 <SEP> 2,87 <SEP> : <SEP> 4.699 <SEP> 7.255 <SEP> 5,5 <SEP> 95,3
<tb> 2010 <SEP> : <SEP> 0,90 <SEP> 2,90 <SEP> 4.626 <SEP> 7.395 <SEP> 6,5 <SEP> - <SEP> : <SEP> 94,7
<tb> 2.025 <SEP> : <SEP> 1,31 <SEP> 2,98 <SEP> 4.780 <SEP> 7.775 <SEP> 5,8 <SEP> 96,5
<tb>
EMI5.8
2012 : 0,49 : 1,89 : 4.583 5.916 6,8 87,1 20r2 : 0,79 : 3,26 4.646 6.496 ?!3 91,5
EMI5.9
<tb>
<tb> 2034 <SEP> 1,08 <SEP> 1,98 <SEP> 4.794 <SEP> 6.496 <SEP> 5,8 <SEP> 92,0
<tb>
EMI5.10
2029 : 0,30 :
ft*9.i 4.232 4.766 5,6 74,1
EMI5.11
<tb>
<tb>
<tb> 2031 <SEP> : <SEP> 0,81 <SEP> : <SEP> 0,89 <SEP> 4.411 <SEP> 5.097 <SEP> 4,0 <SEP> 79,3
<tb>
<tb>
EMI5.12
205 : 1 ,19 0,80 : 4.422 5.047 S,5 : 79,4
EMI5.13
<tb>
<tb> 2023 <SEP> 0,78 <SEP> 3,90 <SEP> 4.387 <SEP> 8.084 <SEP> 4,8 <SEP> 98,2
<tb>
EMI5.14
2022 : 0,93 : r 86 : 4.460 s 8.274 : 5,0 98,8
EMI5.15
<tb>
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
EMI5.16
2026 ll,03 3,95 4.422 8.302 2,0 99,3
EMI5.17
<tb>
<tb> 2024 <SEP> 0,73 <SEP> : <SEP> 4,85 <SEP> 4.197 <SEP> 7.824 <SEP> 0,5 <SEP> 99,7
<tb> 2011 <SEP> 0,77 <SEP> 1,48 <SEP> 4.598 <SEP> 5.863 <SEP> 4,0 <SEP> 86,1
<tb>
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Tableau 1b Doux (Recuit à 7000 0)
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---- - --- -- ---- ------------
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<tb>
<tb> Dureté
<tb>
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AlHag3 Composition % :
Limite é- : :Bésist:anoe:AlloI#nt ::aooIarell No.. : : lastigue : à la trae- Boor 50 mm.::B-I001tg 03. Si kg/5ànA tion U/cmù: our cent :1,58 mE.
EMI6.4
<tb>
<tb>
2005 <SEP> : <SEP> .. <SEP> 2,91 <SEP> : <SEP> 759 <SEP> 3.655 <SEP> 68,0 <SEP> 29,0
<tb> - <SEP> :
<tb>
EMI6.5
2019 Q,25 : 2,85 : 970 3+817 52,8 36,4 - 2020 : 0,4l : 2,79 914 3.?4' 65,5 33,4 - - 2030 : 0,45 3,03: 899 3.817 68,8 55,5 . : : : : : 2021 0,76 : 2,87: 928 3.754 65,8 ,8 -. g * , 2010 0,90 z,80 : 956 .824 67,3 38,0
EMI6.6
<tb>
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb> 2025 <SEP> : <SEP> 1,31 <SEP> : <SEP> 2,98 <SEP> 1.033 <SEP> 3.916 <SEP> 68,5 <SEP> 41,8
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
EMI6.7
8012 0,49 1,89 689 2,.826 66, 8 : 7,4 * , a ..
O a Q . , S052 0,79 2,Z6 : 794 3.234 71,5 16,8
EMI6.8
<tb>
<tb> .. <SEP> @@ <SEP> @@ <SEP> : <SEP> 100 <SEP> :
<tb> 2034 <SEP> 1,08 <SEP> 1,98 <SEP> 843 <SEP> 3.100 <SEP> 74,3 <SEP> 16,8
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
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2029 0,60 : o,7es : 576 2.545 48,8 -S,4 : 20S1 0,81 0,89: 56Q : 2.594 4gaz : -3,5 -: : : , , Q a033 : 1,19 0,80: 640 2.6 : 52,5 -1,1
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<tb> - <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP>
<tb> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
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2023 0,78 3,90: 1.4ôa : 3.578 26,5 55,0 * o Q * .
2QSS o,9ô : 3,86: 1.617 3.965 5, : 55,9 ... ; 2026 1,0ô : 5,95 1.546 3.ô?7 : 28,8 56
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<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
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2CS4 0,73 4,85 à.068 4.183 21,0 66,1 .. t " 1 t " Z011" : o,77 : 1,48 : vs &.847 50,5 la,?
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<tb> ... <SEP> :
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Essais sur bandes de 1,016 mm. d'épaisseur. Les alliages durs ont été laminesà froid avec réduction (d'épaisseur) de 50 % après recuit pendant une heure à 7000 0. les alliages doux ont été recuits pendant une heure à 700 0 après le même traitement par laminage,.
Le cadmium est ajouté à l'alliage cuivresilicium en -fusion de préférence sous la forme d'un alliage cuivre-cadmium renfermant de 10 à 50 % de cadmium, car si on l'ajoutant sous la forme de cadmium pur, la perte serait très grande en raison du bas point d'ébullition de cet élément. 11 est avantageux qu'il y ait une certaine quantité de cadmium présente dans la charge pour que l'on obtienne tout le bénéfice de son action pendant la fusion ; pour cette raison il est toujours bon qu'il y ait une partie en petits fragments. Le silicium peut être introduit avec la charge froide ou bien il peut être ajouté (soit seul, soit sous forme d'alliage cuivre-silicium) au métal en fusion avant ou après l'addition de cadmium.
Les Impuretés habituelles peuvent, bien entendu, exister dans les alliages. Un élément tel que le zinc, le manganèse, l'étain ou l'aluminium peut être ajouté sans qu'il produise d'effets nuisibles à moins qu'il ne soit en proportion excessive. Le nickel, le cobalt, le fer et le beryllium améliorent quelque peu les alliages en ce qui concerne les propriétés dues au durcissement par précipitât ion indépendant de leurs bonnes qualités de coulée, les alliages de cuivre-cadmium et silicium sont, dans les limites données plus haut, particulièrement appropriés du point de vue de la fabrication et .de leur travail. les alliages peuvent être facilement
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laminés à chaud à des températures convenables et ils peuvent être laminés à froid dans une large mesure.
Ils se prêtent facilement aux opérations habituelles de façonnage aussi bien à chaud qu'à froid. Aucune difficulté n'est éprouvée pour la soudure ou la brasure de ces alliages. creux-ci peuvent être soudés par résistance, à l'arc ou au chalumeau et ils convienuent particulièrement pour constituer des tiges de métal d'apport pour la soudure non seulement pour souder une matière de composition analogue mais aussi pour souder d'autres matières de types différents non ferreuses ou ferreuses. les alliages peuvent être utilisés sous forma de pièces coulées, la coulée se faisant en sable ou en coquille ou dans des moules fabriqués à partir de tôles, de barres ou de fils martelés ou forgés.
Ils peuvent être filés à la presse, forgés à chaud on pres- sés à chaud et en plus du travail à chaud, ils peuvent xxx être mis sous forme de fils, de barres, de tubes, de feuilles et sous toutes autres formes, ils peuvent aussi être étirés, matricés ou repoussés sous forme de coupe et sous toutes autres formes donnant des objets en métal étiré ou matrice. Certains de ces alliages, avec une faible teneur en silicium, peuvent être utilisés pour des applications électriques,, bien que la conductibilité desdits alliages ne soit pas très élevée.
Les alliages conviennent pour toutes les applications dans lesquelles leur résistance mécanique, leur ductilité et leur résistance à la corrosion cons- tituent des avantages. Ils prennent un beau poli et ont
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une couleur et un aspect plaisant.
Pendant les procédés de fabrication habituels, xx la demanderesse a observé parfois la présence d'une mince pellicule à la surface de l'alliage après le traitement thermique; elle croit que ceci est nettement avantageux pour augmenter la résistance à la corrosion dans certaines conditions.
L'addition de cadmium améliore notablement la résistance des alliages cuivre-silicium. aux défaillances lorsqu'ils sont soumis à des efforts dans une atmosphère de vapeur. C'est ainsi, par exemple, qu'un alliage à
3 % de silicium, soumis à une certaine charge dans uns atmosphère de vapeur appropriée était mis hors service après une heure, tandis Qu'un alliage renfermant 3 % de silicium et 1 % de cadmiums soumis dans les- mêmes condi- tions à un effort,, n'était mis hors service qu'après
76,5 heures.
Par suite, ces alliages conviennent bien pour la fabrication de joints de dilatation, de tuyaux flexibles, de diaphragmes, de robinets et de soupapes et d'antres objets exposés à l'action de la vapeur ou de l'eau chaude pendant qu'ils sont soumis à des efforts.. hes alliages ont une grande résistance à la corrosion par les agents atmosphériques et par l'eau fraîche et l'eau salée chaudes et froides.
Ils conviennent aussi pour la imbrication d'éléments d'appareils' de chi- mie exposés à des acides dilués ou à d'autres corps 'corrosifs pour lesquels les alliages de cuivre ne/ con- viennent pas dans les cas où on désire une facilite d'u- sinage m importante, des additions de petites quantités de plomb ou d'un ou plusieurs des éléments du groupe comprenant le soufre, le sélénium et le tellure :pouvant être faites.
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En pareil cas, la. teneur en plomb doit être comprise entre 0,05 et 1 %, celle en soufre entre 0,01 et 1 %, celle en sélénium, entre 0,01 et 2 %, celle en tellure entre 0,01 et 2 %. les additions de plomb 7et s'opposent au travail à chaud de l'aaliage, d'une manière générale, la demanderesse préfère utiliser du soufre et du sélénium, lorsque des qualités de coupe sont désirées car ces corps ne gênent pas le laminage à chaud ou à froid et sont très efficaces pour donner de la facilité d'usinage.
la demanderesse a constaté que la solubilité solide du cadmium dans les alliages cuivre-silicium Trahie xxxxxxxxx considérablement avec la température et due certaine alliages sont, par suite,, susceptibles de durcissement par précipitation au moyen d'un traitement -thermique approprie. Elle a constaté par exemple qu'avec 3 % de silicium la solubilité limite est d'environ 1,1 % de cadmium-à 500 C et de 0,4% à 400 C; qu'avec 2 % la solubilité limite est d'environ 1,4 % et 0,6% de cadmium, aux mêmes températures et Que, avec 1 % de silicium les soluhilités limites sont d'environ 1,8 et 0,7 % de cadmium aux mêmes temperatures de 500 et 4000 respectivement.
L'augmentation de résistance mécanique et de dureté que l'on peut obtenir après traitement -thermique n'est pas si grande mais peut être- utile dans certaines applications. la précipitation ne s'accompagne pas d'une perte- appréciable de ductilité et les alliages ne sont pas endommagés par un service à des températures légèrement élevées.
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"Improvements to copper-silicon alloys * The present invention relates to copper-silicon alloys; its main object is to improve the tensile strength properties and the molding properties of such alloys by adding cadmium.
Although copper-silicon alloys have long been well known, no practical application of copper alloys containing silicon in amounts which are not very small has been made until it has been discovered that The addition of manganese made these alloys easier to work. Since then the alloys
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have become of very great industrial importance and a number of other ternary alloys or more complex alloys containing silicon have arisen.
Although in some cases the third element, or additional element, is added to improve the tensile strength of the alloys or their corrosion resistance, it is likely that in most cases the main effect is. modification of the casting characteristics, because binary copper-silicon alloys were considered difficult to cast to obtain sound parts and very prone to blowholes, shrinkage cavities and slag inclusions.
By studying the effects of a certain number of elements on copper-silicon alloys, the Applicant has discovered that the addition of cadmium rapidly improves the casting qualities of copper-silicon alloys. She believes that this effect is due in part to the role played by cadmium in expelling gases and in particular in preventing absorption xxx xxx, due to its own high vapor pressure at usual casting temperatures, and in part to the relatively high fusibility of oxides or silicates formed on the surface of the metal when exposed to air.
The oxide quickly collects in drops and separates from the alloy; it is not easily entrained during casting as are films or powdery particles formed when pure copper-silicon is oxidized. A favorable peculiarity consists in the fact that the slag is not so thin that it
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cannot be easily "skimmed off" from the metal surface when it is at the usual casting temperature.
The quantity of cadmium which the Applicant has recognized necessary to obtain the first favorable effects is very small, around $ 0.05, but the Applicant has found that amounts of up to 1.5% can be added before the malleability of alloys begins to be seriously affected; however, beyond this content, the alloys cannot be hot or cold rolled under satisfactory conditions. Due to the relatively high price of cadmium, it is also preferable not to use excess of it, and in most cases Applicants prefer to use about 0.5.
In Tables 1a and 1b, the tensile test properties of some alloys characterizing the present invention are given, by way of example.
These tests were carried out on 0 1.016 mm strips. thick, obtained by hot and cold rolling. The final reduction by cold rolling was 50% following annealing at a temperature of 700 0. The addition of cadmium increases the tensile strength and the hardness of the alloy without having a significant effect on the ductility. , but the main characteristic mechanical properties of the alloy are due to the silicon content which must be between 0.25 and 5.0%, depending on the mechanical strength and ductility required; the silicon content should usually be
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greater than the cadmium content.
For most industrial uses an enxxx silicon content of about 3% seems desirable, in combination with a cadmium content of about 0.5%, but it is obvious to those skilled in the art that higher levels. silicon, up to about 5%, would be desirable if greater mechanical strength is desired, while lower silicon contents would be appropriate if large metal deformation operations are performed. , or if, for other reasons, it is desired to give the alloy an unusual ductility.
At the same time, the cadmium content can be varied within the limits given above to maintain a proper balance between the desired casting and machining qualities and cost price.
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Properties (tensile test) of the alloys auivre-silieiun-aadminm ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯., ¯¯¯¯..¯¯¯¯¯¯¯ ---.----- -----. ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯., ¯¯¯¯¯¯ ..
Table the
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Hard (rolled at f. # Id) -----------.---------------------
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<tb>: <SEP> Limit <SEP> é- <SEP> * Resistance <SEP>: Extension- <SEP>: <SEP> Hardness
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Alloy: Oom'Pos1t1on: elastic t to traction *, ment 13Dur t Roalwell No .: 0 to: Si: kg / cm2: tion: 50 mm. : B-100 kg: kgfcm2 :: percent-. 1 * & 8 mm ..
2005: -: 2.91: 4.408 7.07 6.8 gat7
EMI5.5
<tb>
<tb> 2019 <SEP>: <SEP> 0.25 <SEP> 2.85 <SEP> 4.531 <SEP> 7.065 <SEP> 4.5 <SEP> 94.6
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<tb>
EMI5.6
a020: 0.41 2.79 4.492 z114 5.5 94.8
EMI5.7
<tb>
<tb>
<tb> 2030 <SEP> 0.45 <SEP>: <SEP> 3.03 <SEP>: <SEP> 4.738 <SEP> 7.374 <SEP> 5.0 <SEP> 95.0
<tb>: <SEP>: <SEP>: <SEP>: <SEP>: <SEP>:
<tb> 2021 <SEP>: <SEP> 0.76 <SEP> 2.87 <SEP>: <SEP> 4.699 <SEP> 7.255 <SEP> 5.5 <SEP> 95.3
<tb> 2010 <SEP>: <SEP> 0.90 <SEP> 2.90 <SEP> 4.626 <SEP> 7.395 <SEP> 6.5 <SEP> - <SEP>: <SEP> 94.7
<tb> 2.025 <SEP>: <SEP> 1.31 <SEP> 2.98 <SEP> 4.780 <SEP> 7.775 <SEP> 5.8 <SEP> 96.5
<tb>
EMI5.8
2012: 0.49: 1.89: 4.583 5.916 6.8 87.1 20r2: 0.79: 3.26 4.646 6.496?! 3 91.5
EMI5.9
<tb>
<tb> 2034 <SEP> 1.08 <SEP> 1.98 <SEP> 4.794 <SEP> 6.496 <SEP> 5.8 <SEP> 92.0
<tb>
EMI5.10
2029: 0.30:
ft * 9.i 4.232 4.766 5.6 74.1
EMI5.11
<tb>
<tb>
<tb> 2031 <SEP>: <SEP> 0.81 <SEP>: <SEP> 0.89 <SEP> 4.411 <SEP> 5.097 <SEP> 4.0 <SEP> 79.3
<tb>
<tb>
EMI5.12
205: 1, 19 0.80: 4.422 5.047 S, 5: 79.4
EMI5.13
<tb>
<tb> 2023 <SEP> 0.78 <SEP> 3.90 <SEP> 4.387 <SEP> 8.084 <SEP> 4.8 <SEP> 98.2
<tb>
EMI5.14
2022: 0.93: r 86: 4.460 s 8.274: 5.0 98.8
EMI5.15
<tb>
<tb>: <SEP>: <SEP>: <SEP>: <SEP>: <SEP>:
<tb>
EMI5.16
2026 ll, 03 3.95 4.422 8.302 2.0 99.3
EMI5.17
<tb>
<tb> 2024 <SEP> 0.73 <SEP>: <SEP> 4.85 <SEP> 4.197 <SEP> 7.824 <SEP> 0.5 <SEP> 99.7
<tb> 2011 <SEP> 0.77 <SEP> 1.48 <SEP> 4.598 <SEP> 5.863 <SEP> 4.0 <SEP> 86.1
<tb>
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Table 1b Soft (Annealed at 7000 0)
EMI6.1
---- - --- - ---- ------------
EMI6.2
<tb>
<tb> Hardness
<tb>
EMI6.3
AlHag3 Composition%:
Limit é-:: Bésist: anoe: AlloI # nt :: aooIarell No ..:: lastigue: trae- Boor 50 mm.::B-I001tg 03. If kg / 5ànA tion U / cmù: our cent: 1 , 58 mE.
EMI6.4
<tb>
<tb>
2005 <SEP>: <SEP> .. <SEP> 2.91 <SEP>: <SEP> 759 <SEP> 3.655 <SEP> 68.0 <SEP> 29.0
<tb> - <SEP>:
<tb>
EMI6.5
2019 Q, 25: 2.85: 970 3 + 817 52.8 36.4 - 2020: 0.4l: 2.79 914 3.?4 '65.5 33.4 - - 2030: 0.45 3, 03: 899 3.817 68.8 55.5. ::::: 2021 0.76: 2.87: 928 3.754 65.8, 8 -. g *, 2010 0.90 z, 80: 956 .824 67.3 38.0
EMI6.6
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Tests on 1.016 mm strips. thick. The hard alloys were cold rolled with 50% reduction (thickness) after annealing for one hour at 7000 0. the soft alloys were annealed for one hour at 700 0 after the same rolling treatment.
Cadmium is added to the copper-silicon alloy in fusion preferably in the form of a copper-cadmium alloy containing 10 to 50% cadmium, because if it is added in the form of pure cadmium, the loss would be very large due to the low boiling point of this element. It is advantageous that there is a certain quantity of cadmium present in the charge so that the full benefit of its action is obtained during the melting; for this reason it is always good that there is a part in small fragments. The silicon can be introduced with the cold filler or it can be added (either alone or as a copper-silicon alloy) to the molten metal before or after the addition of cadmium.
The usual impurities can, of course, exist in the alloys. An element such as zinc, manganese, tin or aluminum can be added without producing harmful effects unless it is in excessive proportion. Nickel, cobalt, iron and beryllium improve the alloys somewhat with regard to the properties due to precipitation hardening independent of their good casting qualities, copper-cadmium and silicon alloys are, within the limits given above, particularly suitable from the point of view of manufacture and .de their work. alloys can be easily
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Hot rolled at suitable temperatures and they can be cold rolled to a large extent.
They lend themselves easily to the usual hot as well as cold shaping operations. No difficulty is experienced in soldering or brazing these alloys. These can be resistance, arc or torch welded and they are particularly suitable for forming filler metal rods for welding not only for welding a material of similar composition but also for welding other materials of different types non-ferrous or ferrous. the alloys can be used in the form of castings, the casting being in sand or shell or in molds made from hammered or forged sheets, bars or wires.
They can be press spun, hot forged or hot pressed and in addition to hot working they can xxx be formed into wires, bars, tubes, sheets and all other forms, they can also be drawn, stamped or embossed in the form of a cut and in any other form giving objects in drawn metal or die. Some of these alloys, with a low silicon content, can be used for electrical applications, although the conductivity of said alloys is not very high.
The alloys are suitable for all applications where their strength, ductility and corrosion resistance are advantages. They take a nice polish and have
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a pleasant color and appearance.
During the usual manufacturing processes, xx the Applicant has sometimes observed the presence of a thin film on the surface of the alloy after the heat treatment; she believes that this is clearly advantageous in increasing corrosion resistance under certain conditions.
The addition of cadmium significantly improves the strength of copper-silicon alloys. failures when subjected to stress in a vapor atmosphere. Thus, for example, an alloy with
3% silicon, subjected to a certain load in a suitable vapor atmosphere was taken out of service after one hour, while an alloy containing 3% silicon and 1% cadmium subjected under the same conditions to a stress ,, was not taken out of service until
76.5 hours.
Hence, these alloys are well suited for the manufacture of expansion joints, flexible pipes, diaphragms, taps and valves and other objects exposed to the action of steam or hot water while they are in use. are subjected to stresses .. his alloys have a great resistance to corrosion by atmospheric agents and by hot and cold fresh water and salt water.
They are also suitable for the interlocking of parts of chemical apparatus exposed to dilute acids or other corrosive substances for which copper alloys are not suitable in cases where ease of use is desired. Of significant use, additions of small amounts of lead or of one or more of the elements of the group comprising sulfur, selenium and tellurium: can be made.
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In such a case, the. lead content must be between 0.05 and 1%, that of sulfur between 0.01 and 1%, that of selenium, between 0.01 and 2%, that of tellurium between 0.01 and 2%. the additions of lead 7 and oppose the hot working of the alloy, in general, the applicant prefers to use sulfur and selenium, when cutting qualities are desired because these bodies do not interfere with hot rolling or cold and are very effective in providing ease of machining.
the Applicant has found that the solid solubility of cadmium in copper-silicon alloys betrayed xxxxxxxxx considerably with temperature and due to certain alloys are, therefore, susceptible to hardening by precipitation by means of an appropriate -thermal treatment. It has found, for example, that with 3% silicon, the limit solubility is approximately 1.1% cadmium at 500 C and 0.4% at 400 C; that with 2% the limit solubility is around 1.4% and 0.6% cadmium, at the same temperatures and That, with 1% silicon the limit solubilities are around 1.8 and 0.7% cadmium at the same temperatures of 500 and 4000 respectively.
The increase in strength and hardness that can be obtained after heat treatment is not that great but can be useful in some applications. precipitation is not accompanied by appreciable loss of ductility and the alloys are not damaged by service at slightly elevated temperatures.