專利名稱：：黃銅合金以及同步環(huán)的制作方法黃銅合金以及同步環(huán)本發(fā)明涉及一種耐磨損的黃銅合金以及由此制得的同步環(huán)。在汽車工業(yè)中，對(duì)于離合器、制動(dòng)器或變速器經(jīng)常使用由金屬制成的摩擦副。在機(jī)械變速器中，特別使用金屬同步環(huán)，所迷同步環(huán)在換檔時(shí)能使變速器軸與變速齒輪的不同速度達(dá)到同步。特別在高機(jī)動(dòng)化運(yùn)輸工具的變速器內(nèi)，同步環(huán)由于承受高摩擦而遭受高磨損。對(duì)于其中需用較高換檔力的自動(dòng)檔變速器同樣如此。優(yōu)選同步環(huán)由黃銅合金制成。用于同步環(huán)的耐磨損的黃銅合金公開(kāi)于例如DE3735783Cl中。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種特別適于同步環(huán)的耐磨損的黃銅合金。另外本發(fā)明的任務(wù)也在于提供耐磨損的同步環(huán)。根據(jù)本發(fā)明，所述的前一任務(wù)可以通過(guò)一種含有55-68重量％的銅、0-6重量％的鋁、2-14重量％的錳、0.5-3重量％的磷、0-1重量%的鉛、不可避免的雜質(zhì)以及余量的鋅的黃銅合金得以解決。廣泛的試驗(yàn)表明，具有所述錳和磷比例的黃銅合金具有高耐磨損性并且由于其熔體粘度適于澆鑄過(guò)程也可工業(yè)規(guī)模制備。具有上述成分比例的黃銅合金的硬度值在168至229HB之間的范圍內(nèi)變動(dòng)(根據(jù)DINENISO6506測(cè)得)。憑借所達(dá)到的硬度值和耐磨損性，所述的黃銅合金適于作為同步環(huán)并也能耐受住變速器中的較高負(fù)荷?，F(xiàn)有技術(shù)中用作同步環(huán)的可相類比的黃銅合金在相似硬度值情況下具有400至60Okm/g的耐磨損性。進(jìn)一步令人驚奇地表明，在由于升高的負(fù)荷而在變速器中通常要使用高添加劑量的(hochadditivierten)齒輪油的情況下所述的黃銅合金也具有高耐磨損性。在齒輪油中所含的添加劑可以同樣對(duì)用于同步環(huán)的黃銅合金的耐磨性起作用。同步環(huán)可以由所述的黃銅合金以已知的方式通過(guò)澆鑄、擠壓和鍛造以及任選的后退火而制得。為了改善可切削性含有或摻混直至1重量％的鉛可以無(wú)千擾影響。就此而言，可以采用回收再利用的黃銅用于制備所述黃銅合金。其通常含有一定比例的鉛。對(duì)于黃銅合金的澆鑄而言，形成粘稠的熔體是不利的。同樣也要避免增多的熔渣形成，因?yàn)樗鼈儾坏貌缓馁M(fèi)地加以去除。也已表明，若黃銅合金中添加鋁或者事先含有少量比例的磷，則可減小熔體的粘稠度和減少熔渣形成。其中，較高比例的磷可通過(guò)較高含量的鋁來(lái)平衡。對(duì)于良好可澆鑄性的同時(shí)具有高耐磨損性，黃銅合金優(yōu)選包含3-6重量％的鋁、8-14重量％的錳和1.5-3重量％的磷。鑒于耐磨損性和鑒于工業(yè)制備的另一有益的方案中，黃銅合金優(yōu)選含有59-64重量％的銅、3-4重量％的鋁、9-11重量％的錳和1.9-2.5重量％的磷。還已表明，對(duì)于黃銅合金的耐磨損性和硬度有益的是，組織中銅-鋅混合物的P-相的比例在40至50%之間。在P-相中，符合氯化銫結(jié)構(gòu)的銅原子和鋅原子分布于體心立方的晶格的晶格位置上。鑒于所希望的性質(zhì)經(jīng)證實(shí)進(jìn)一步作為有益方案的是，若在黃銅合金的橫截面內(nèi)，組織中金屬間相的面積比為11%至17%。其中，金屬間相，例如磷化錳嵌入銅鋅合金的基體中。特別的，若金屬間相在組織中主要具有拉伸的伸長(zhǎng)形狀時(shí)，黃銅合金表現(xiàn)出有利的耐磨損性。根據(jù)本發(fā)明，所述的有關(guān)同步環(huán)的第二項(xiàng)任務(wù)可以通過(guò)由下述黃銅合金構(gòu)成的同步環(huán)得以解決，即所述黃銅合金含有55-68重量％的銅、0-6重量％的鋁、2-14重量％的錳、0.5-3重量％的磷、0-1重量%的鉛、不可避免的雜質(zhì)以及余量的鋅。同步環(huán)——如上所述——由黃銅合金通過(guò)澆鑄、擠壓和鍛造以及任選的后退火而制得。通過(guò)以下的實(shí)例以及通過(guò)附圖來(lái)更詳盡地闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖為圖l:各種齒輪油中示例的黃銅合金的耐磨損性圖表。圖2:用于機(jī)械變速器的同步環(huán)。作為所述黃銅合金的實(shí)施例，總共制得四個(gè)不同組成的測(cè)試合金。為得到現(xiàn)實(shí)的測(cè)試結(jié)果，在此模擬同步環(huán)的制造。其中，首先將所需比例的各合金組分熔融并在砂型(Sand)中于1020至1060。C的溫度下將所產(chǎn)生的熔體澆鑄成直徑為35mm。接著將鑄塊拉長(zhǎng)到直徑為24mm。在再一個(gè)步驟中，于700至750'C的溫度下通過(guò)將所拉長(zhǎng)的鑄塊由24mm的直徑熱變形為直徑12mm來(lái)模擬擠壓過(guò)程。另外，于約750'C溫度下通過(guò)將由前處理的鑄塊制成的2cm高的圓柱體頂鐓鍛成lcm而模擬同步環(huán)的鍛造過(guò)程。最后，將經(jīng)鐓鍛的圓柱體在275'C的溫度下退火5小時(shí)。四種這樣制得的測(cè)試合金的組成示于下表1中。其中，各合金組分的比例均以重量％描述。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由所計(jì)算得的硬度值可以看出，所述的黃銅合金適合用作變速器中的高負(fù)荷下的同步環(huán)。硬度值符合可相類比的已用于同步環(huán)的黃銅合金的硬度值。實(shí)施例1:在第一個(gè)試驗(yàn)中檢測(cè)同時(shí)使用兩種齒輪油時(shí)測(cè)試合金的耐磨損性。作為齒輪油，采用APIGL4分級(jí)的SAE75粘度等級(jí)的合成油(油1)和APIGL4分級(jí)的SAE75W85粘度等級(jí)的合成油(油2),在根椐API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))分級(jí)的齒輪油中，針對(duì)所述應(yīng)用領(lǐng)域是用GL級(jí)別描述的。GL4和GL5級(jí)的齒輪油通用于例如載重汽車。標(biāo)號(hào)SAExx-Wyy則表征齒輪油的粘度等級(jí)。測(cè)試合金的耐磨性分別以km/g表示在Reichert-磨損測(cè)試4義上測(cè)定，條件是滑動(dòng)速率為1.6m/s和負(fù)荷為52N/mm2并且在經(jīng)過(guò)總共2500m的運(yùn)動(dòng)路程之后。其中，將由各個(gè)測(cè)試合金制成的直徑為2.7mm的黃銅棒在所述負(fù)荷下擠壓于環(huán)繞的鋼環(huán)上。將各齒輪油涂覆于鋼環(huán)上。測(cè)量均在90'C的油溫下進(jìn)行。作為對(duì)比合金，采用可參考DE3735783C1中的已知的耐磨損黃銅合金，其組成為55重量％的銅、6.8重量％的鎳、3.7重量％的鋁、2.3重量％的硅、0.8重量％的鐵、余量的鋅以及不可避免的雜質(zhì)。對(duì)比合金的耐磨損性如測(cè)試合金以同樣方式計(jì)算。在表3中示出了以對(duì)比合金耐磨損性的％表示的各個(gè)測(cè)試合金的耐磨損性計(jì)算值。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>令人驚奇的結(jié)果是，在采用齒輪油的測(cè)量下，相比于已知對(duì)比合金的耐磨損性，測(cè)試合金具有明顯提高的耐磨損性。所述的黃銅合金的所述特征保證了這一有益的性質(zhì)。實(shí)施例2:在另一個(gè)試驗(yàn)中，如實(shí)施例1中所述對(duì)于其他齒輪油試驗(yàn)測(cè)試合金3的耐磨損性。同樣，在采用這些齒輪油的情況下，對(duì)于實(shí)施例1中所提及的對(duì)比合金計(jì)算耐磨損性。所述齒輪油具有以下特征油3:SAE75W-80，礦物的；APIGL4油4:SAE80W-90，礦物的；APIGL3油5:SAE75W，合成的；APIGL4油6:SAE75W，部分合成的；APIGL4油7:ATF或自動(dòng)機(jī)械油(Automatikiil)圖1中所示為分別針對(duì)各個(gè)不同的油，以相對(duì)于在每種情況下經(jīng)計(jì)算的對(duì)比合金的耐磨損性的％計(jì)算的測(cè)試合金3的耐磨損性。其中，耐磨損性百分比沿著Y軸分布。不同的油沿著X軸排列。相對(duì)于對(duì)比合金所計(jì)算得的耐磨性以100%橫線來(lái)表示?？梢悦黠@看出，測(cè)試合金3在所有經(jīng)試驗(yàn)的齒輪油中相對(duì)于對(duì)比合金具有明顯提高的耐磨損性。所述的黃銅合金因此可以特別用于變速器中同步環(huán)高負(fù)荷的情況，就如在現(xiàn)實(shí)中一樣。圖2所示為由所述黃銅合金經(jīng)鍛造制得的同步環(huán)10。在同步環(huán)10的外輪廓11上設(shè)置有齒12，在變速器的變速齒輪和變速器軸之間進(jìn)行同步的過(guò)程中，所述的齒與滑動(dòng)套筒(Schiebemuffe)處于有效連接。在同步環(huán)10的內(nèi)輪廓13上則有著錐形摩擦面14，該面在換檔過(guò)程中與錐形的變速齒輪的對(duì)接面相接觸。由于摩擦副的摩擦，它們的相對(duì)速度相互減小，由此最終實(shí)現(xiàn)同步。在進(jìn)行了同步化過(guò)程之后，滑動(dòng)套筒可以滑過(guò)同步環(huán)10的齒12，由此在變速器的驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間產(chǎn)生了形狀契合的連接。附圖標(biāo)記列表10同步環(huán)11外輪廓12齒13內(nèi)輪廓14摩擦面權(quán)利要求1.黃銅合金，其包含55-68重量％的銅、0-6重量％的鋁、2-14重量％的錳、0.5-3重量％的磷、0-1重量％的鉛、不可避免的雜質(zhì)以及余量的鋅。2.如權(quán)利要求1所述的黃銅合金，其中包含3-6重量％的鋁、8-14重量％的錳和1.5-3重量％的磷。3.如權(quán)利要求1或2所述的黃銅合金，其中包含59-64重量％的銅、3-4重量％的鋁、9-11重量％的錳和1.9-2.5重量％的磷。4.如前述權(quán)利要求之一所述的黃銅合金，其中，在組織中，P-相的比例為40至50%之間。5.如前述權(quán)利要求之一所述的黃銅合金，其中，在橫截面中組織中的金屬間相的面積比例為11至17%。6.如前迷權(quán)利要求之一所述的黃銅合金，其中，組織中金屬間相主要具有拉伸的伸長(zhǎng)形狀。7.由如前述權(quán)利要求之一所述的黃銅合金制得的同步環(huán)(IO)。全文摘要一種耐磨損的黃銅合金以及由此制得的同步環(huán)(10)。所述的黃銅合金包含55-68重量％的銅、0-6重量％的鋁、2-14重量％的錳、0.5-3重量％的磷、0-1重量％的鉛、不可避免的雜質(zhì)以及其余的鋅。文檔編號(hào)C22C9/04GK101389776SQ200780006663公開(kāi)日2009年3月18日申請(qǐng)日期2007年2月24日優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日發(fā)明者M(jìn)·霍德里德,N·加戈申請(qǐng)人:迪爾金屬合作兩合公司