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Einfluß der Kornfeinung auf das Gefüge und die Zugfestigkeit von Gußmessing CuZn40Mn3Fe 
F. Romankiewicz, Technische Universität Zielona Göra (PL) 
Gewidmet Herrn Prof. Dr.-Ing. S. Engler zu seinem 65. Geburtstag 
Einleitung 
Gußmessing CuZn40Mn3Fe ist ein Sondermessing auf der Basis Kupfer-Zink, und enthält 3-4% 
Mangan und 0,5-1,5% Eisen. Es weist eine mittlere bis hohe Festigkeit und ziemlich gute 
Korrosionsbeständigkeit (auch Seewasserbeständigkeit) auf. Überdies hat es ziemlich gute 
Gleiteigenschaften, wie auch ist gut weich und hortlötbar (1). Diese günstigen Eigenschaften 
ermöglichen die Verwendung des Messings bei Bauteilen für Maschinen-, Apparate- und Schiffbau 
z.B. als Armaturengehäuse und Schiffspropeller. 
Das Gefüge des Messings ist mehrphasig. Neben ß - Mischkristallen treten oı - Phase und Eisen-Phase 
auf. Die 0 - Phase scheidet sich in nadeliger Form während der Abkühlung des Messing aus der 
zuerst allein erstarrten ß - Phase. Die Ausscheidung des Eisens aus dem ß - Mischkristall geht schnell 
vonstatten, während sie aus der a - Phase verhältnismäßig träge erfolgt (2, X 
Mangan erhöht die Festigkeit des Messings, ohne dabei Duktilität zu‘ senken (auch bei 
Tieftemperaturen). Überdies bewirkt es eine Verbesserung des Korrosionswiderstandes, besonders 
beim Meerwasserangriff. Im Zustandsschaubild bewirkt Mangan praktisch keine Veränderung der 
Löslichkeitslinien (4). Eisen bildet wegen begrenzter Löslichkeit im Messing, die primären 
Fe- Bestandteile, die besonders im a -Mischkristall eine deutliche Gefügefeinung bewirken, die 
sowohl bei Gußlegierungen, wie auch bei Knetlegierungen zur Erscheinung kommt. Demzufolge 
verursacht Eisen eine Verbesserung der mechanischen Kennwerte und Gleiteigenschaften (3). 
Die Verbesserung des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften von Messing ermöglicht die 
Kornfeinung mir den chemischen Zusätzen. Diese Zusätze verursachen, durch Beeinflussung der 
primären Erstarrung und der Ausscheidungsprozesse, positive Änderungen des Gefüges und der 
mechanischen Eigenschaften (5). 
Versuchslegierung und_- durchführung 
Für die Kornfeinung wurde technisches Sondermessing CuZn40Mn3Fe mit folgender chemischer 
Zusammensetzung benutzt: 56,74% Cu; 3,53% Mn; 0,88% Fe; 0,19% Pb; 0,10% Al; 0,06% Sn; 
0,01% Ni; 0,009% P; 0,004% Si; 0,002% Bi, Rest Zn (alle Angaben in Masse —- %). Der Verfasser 
beabsichtigte festzustellen, welcher der Feinungzusätze, Bor oder Zirconium, bessere 
Kornfeinungsergebnisse verursacht und wieviel die optimale Zusatzmenge für untersuchtes Messing 
beträgt. 
Die Schmelzen wurden in einem Induktionsofen IMSL-10 durchgeführt. Vor der Kornfeinung 
wurde das Messing auf 1323 K überhitzt. Die Kornfeinungszusätze wurden in Form der 
Vorlegierungen CuB2 und CuZr30 verwendet. Nach der Kornfeinung wurde das flüssige Metall 5 
Min auf Überhitzungstemperatur gehalten. Danach wurde die Schmelze in die Metallkokillen 
gegossen. 
Die Versuchsproben für die metallographischen Untersuchungen wurden als Zylinderproben mit 
Durchmesser von 30 mm und Höhe von 45 mm in die Kokille mit Wanddicke von 16 mm gegossen. 
Die Zugfestigkeitsproben wurden in. die Kokille nach PN-67/H-87901 gegossen. Die Kokillen 
wurden jeweils vor dem Giessen bis 473 K erwärmt