Bronze legieren

ueli

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Guten Tag
Ich habe heute zum ersten Mal Bronze legiert. Oder versucht zu legieren.
Meine Arbeitsgeräte waren ein Propan-Brenner aus meiner Esse, Schamottsteine für den Ofen und ein Schmelztiegel aus Grafit.
Die Legierung sollte aus 90% Kupfer und 10% Zinn bestehen.
Jetzt kommt mein Problem: Die beiden Metalle haben sich nicht verbunden. Das heisst die ersten Gussformen waren gefüllt mit Kupfer, die letzte mit Zinn.
Beim zweiten Mal nahm ich mehr zinn, ca. 25% worauf eine Legierung entstand, welche aber brüchig war. Sie sah aus als wäre das Metall verbrannt und bröselte schon bei kleinem Druck auseinander.
Die Frage nun ist, auf was muss ich achten damit sich die beiden Metalle verbinden? Muss ich eine bestimmte Hitze einhalten? Und gibt es ein Maximum an Anteilen Zinn die das Kupfer aufnehmen kann? Wird die Bronze härter je mehr Zinn darin enthalten ist?

Ich hoffe es gibt hier jemand, der meine Fragen klären kann. Währenddessen versuche ich weiter und berichte über meine (Miss)Erfolge :irre:

Grüsse U.
 
Ich habe das in eine Film über Glockenguss gesehen, die haben das Kupfer erst geschmolzen bei 1100° und dann erst Zinn dazu gegeben.
Je höher der Zinn anteil desto Brüchiger härter Die Bronze.
Was versuchst du den zu Gießen?

Waffen hatten zwischen 10-20 % Zinn wobei 10-15 eher die regel war.
 
Hallo,
hier:
http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokse...396.pdf#search="zustandsdiagramm kupfer zinn"
habe ich ein Zustandsdiagramm Cu-Sn gefunden (S.30).
idR sind die Phasen mit stöchimetrischer Zusammensetzung (meist ganz schmale Handtücher im Bild) recht spröde.
Wenn sich zwei Schmelzen nicht verbinden, sind oft irgend welche Oxidschichten o.ä. im Spiel.
Aber Du siehst, ich bin auch mehr am vermuten und ahnen, hab noch nie Bronze erschmolzen...
 
Hallo Ihr

Also, hier stimmt irgendwas ganz und gar nicht!
Ich mache nun schon seit Jahren Bronzeguß, und solche "Mischprobleme" hatte ich definitiv noch nie, ganz egal, wie "schlampig" ich gearbeitet habe (habe ja schließlich auch mal klein angefangen).

@Ueli:

Könntest Du die Vorgehensweise etwas detaillierter beschreiben?

Das "günstigste" Mischungsverhältnis (Härte/Zähigkeit) ist mit 14% Zinn erreicht. Darüber hinaus wächst hauptsächlich die Sprödigkeit. Am einfachsten zu gießen und zu bearbeiten ist in der Tat 10%ige Bronze.
 
@ ueli
bist du sicher, dass das Zinn war mit dem du hantiert hast?
Mit Kupfer legiert das normalerweise völlig problemlos. Wobei ein höherer Zinngehalt die Legierung sprödehart macht.
Falls du statt Zinn Zink genommen hast kann die starke Oxidbildung des Zink die Ursache für das Misslingen gewesen sein.
Hat es gelb geraucht beim Aufschmelzen? Das wäre dann verbranntes Zink gewesen.
Ansonsten erst das Kupfer schmelzen und dann das Zinn zugeben -legiert schlagartig durch den niedrigen Schmelzpunkt des Zinn.
mfG hartzahn
noch was: war das ev. Lötzinn oä? da ist ja auch noch Blei und anderes mit drin.
 
Zuletzt bearbeitet:
Vielen Dank für die Antworten.

@Arno: Meine vorgehensweise war wie folgt: Kupferdraht aus einem alten Motor im Tiegel geschmolzen, Schlacke abgeschöpft und danach Zinn aus den Verschlüssen von Weinflaschen dazugegeben. Dann wiederum die Schlacke abgeschöpft und die Schmelze in die Gibsform gegossen.

@Hartzahn: Da das Zinn von alten Weinflaschen stammte weiss ich nicht was genau drin war. Schon möglich dass auch Blei dabei war. Sollte allerdings auch gehen, es gibt ja auch Bleibronze.

Das Ganze hat mir gestern Nacht keine Ruhe gelassen und deshalb hab ichs nochmals versucht. Mit besserem Ergebnis, allerdings gabs auch da noch Stellen an denen das Zinn unlegiert aussen am Barren "klebte".
Ich werds weiterhin versuchen....

Grüsse U.
 
Hallo Ueli

Hm, immernoch komisch....

Hast Du das nur im Gußzustand beurteilt oder auch mal angeschliffen?
Oft sieht nämlich die Gußhaut etwas silbriger aus.

Ob Blei, Zinn oder auch Alu: Das sollte sich alles in kürzester Zeit einheitlich mischen. Also ich bin immernoch Ratlos. Vielleicht war der "Kupferdraht" aus Alu? Kann aber eigentlich auch fast nicht sein...

Trotzdem ein Tipp: Das Schmelzen geht schneller und sauberer, wenn man beide Metalle zusammen erhitzt.
 
Danke Arno für den tipp. Beim fünften Versuch hats endlich richtig geklappt. Was ich noch nicht verstehe, ist weshalb sich die beiden Metalle die ersten paar Male nicht verbunden haben. Die Arbeitsweise und das Material waren dieselben.
Habe auch noch versucht im Verhältnis 1/1 zu mischen, wobei mir die Bronze wieder zerbröselte. Wenigstens für das habe ich jetzt eine Antwort.
Wie giesst ihr kleine Formen? Habe Mühe damit, dass sich auch feine Formen schön ausfüllen. Gibt es neben Formensand noch eine günstige Alternative? Bis jetzt habe ich Gibs, gemischt mit Quarzsand gebraucht.
Danke u.
 
Hallo ueli

Bei Gipsgebundenen Formmassen ist das Problem, dass diese nicht so Luftdurchlässig sind, wie z.B. Formsande. Das führt dann dazu, dass feinere Details nicht gut abgebildet werden, wenn nicht an den richtigen Stellen Entlüftungskanäle gelegt werden. Da ich mit dem Wachsausschmelzguß selbst nur sehr wenig Erfahrung habe (ich mache fast alles mit Sand), kann ich da nur bedingt weiterhelfen.

Wichtig ist aber bei beiden Verfahren, dass der Gußtrichter großzügig genug bemessen wird. Auch bei kleineren Teilen rechnet man 50% Ausbringung, d.h. der Trichter sollte volumenmäßig dem eigentlichen Gußteil entsprechen. Das hat auch den Vorteil, dass so die Schmelze einen höheren Druck in der Form aufbaut und die Details ggf. besser ausfließen.

Hat man einen Mantel z.B. aus Stahlrohr um die Form, ist es ganz wichtig, dass die Wandstärke der Form selbst groß genug ist, so dass Gase gut durch die Formmasse entweichen können. Liegt das Gußstück zu nahe an der undurchlässigen Formwand, kann das zu argen Gaseinschlüssen und geringerer Detailtreue führen...

Gipsformen müssen bei mindestens 500°C "gebrannt" werden, um das Kristallwasser zu entfernen (sonst kann einem schlimmstenfalls die Suppe um die Ohren fliegen). Man gießt dann nach Möglichkeit in die noch heiße Form.

Hoffe, das hilft.
 
@ ueli
mach doch mal die Probe:
gieße dir einen kleinen Barren aus dem Zinn welches du verwenden willst, lasse ihn erkalten und biege ihn einmal. Wenn es dabei knistert "das Zinn schreit" hast du recht reines Zinn. Ist gut bei lebensmittelechten Zinngeschirren zu beobachten.
Wenn nicht ist da noch einiges andere drin..
mfG hartzahn
 
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