Kupferlegierungen

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Unser jährliches Produktverkaufsvolumen beträgt 1 Million Tonnen, unser Lagerbestand beträgt 200.000 Tonnen und unser jährliches Exportvolumen hat 80.000 Tonnen erreicht, was eine pünktliche Lieferung gewährleistet.

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Definition von Kupferlegierungen

Kupferlegierungen sind Metalllegierungen, deren Hauptbestandteil Kupfer ist. Sie weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Die bekanntesten traditionellen Typen sind Bronze, bei der Zinn einen wesentlichen Zusatz darstellt, und Messing, bei dem stattdessen Zink verwendet wird.

Was sind die Vorteile von Kupferlegierungen?

Lange Lebensdauer durch Korrosionsbeständigkeit
Kupferlegierungen werden für ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit gelobt. Dies liegt an der natürlichen Fähigkeit von Kupfer, an der Luft eine schützende Oxidschicht auf seiner Oberfläche zu bilden, die als Barriere gegen Korrosion wirkt. Durch den Zusatz weiterer Elemente zu Kupfer, beispielsweise Zinn, Nickel und Zink, kann die Korrosionsbeständigkeit von Kupferlegierungen weiter verbessert werden.

Hohe Leitfähigkeit, erfüllt unterschiedliche Bedingungen
Neben ihrer langen Lebensdauer sind Kupferlegierungen auch für ihre hohe elektrische Leitfähigkeit bekannt, die nur von Silber übertroffen wird. Kupferlegierungen verfügen über eine große Anzahl freier Elektronen, die sich leicht durch das Material bewegen können, sodass Strom mit minimalem Widerstand fließen kann. Diese Eigenschaft macht Kupferlegierungen für elektrische und elektronische Anwendungen geeignet.
Eine der häufigsten Anwendungen von Kupferlegierungen ist die elektrische Verkabelung. Kupferleitungen werden aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit und ihres geringen Widerstands in Wohnhäusern, Gewerbegebäuden und industriellen Anwendungen eingesetzt. Kupferlegierungen werden auch in elektrischen Steckverbindern, Schaltern und anderen elektrischen Komponenten verwendet, die eine zuverlässige und effiziente Leistung erfordern.
Neben ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit verfügen Kupferlegierungen auch über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaft macht Kupferlegierungen ideal für den Einsatz in Wärmetauschern und anderen Anwendungen, die eine effiziente Wärmeübertragung erfordern.

Resistenz gegen Biofouling und weist Algen und Seepocken ab
Die natürlichen antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer in Kombination mit seiner Fähigkeit, eine schützende Oxidschicht zu bilden, machen es zu einem geeigneten Material für Meeresanwendungen. Kupferlegierungen können das Wachstum von Mikroorganismen wie Bakterien und Algen auf ihren Oberflächen wirksam hemmen, wodurch die Bildung von Biofouling verringert und die Leistung und Effizienz von Meeresstrukturen verbessert wird.
Insbesondere Kupfer-Nickel-Legierungen haben sich als äußerst wirksam bei der Verhinderung von Biofouling erwiesen. Diese Legierungen können dem Anhaften von Meeresorganismen widerstehen und werden häufig in Meeresanwendungen wie Schiffsrümpfen, Propellern und Rohrleitungssystemen verwendet.

Festigkeitserhalt, Zähigkeit und Sprödigkeit
Kupferlegierungen sind bekannt für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften, einschließlich hoher Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit. Diese Eigenschaften machen Kupferlegierungen zu einem perfekten Material für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere für solche, die eine zuverlässige Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen erfordern.
Die meisten Kupferlegierungen können ihre Festigkeit und mechanischen Eigenschaften über einen weiten Temperatur- und Umgebungsbereich hinweg beibehalten. Kupfer-Nickel-Legierungen beispielsweise weisen auch bei niedrigen Temperaturen eine hohe Festigkeit und Zähigkeit auf und eignen sich daher für den Einsatz in kryogenen Anwendungen. Kupfer-Zink-Legierungen wie Messing sind ebenfalls für ihre hohe Festigkeit und Zähigkeit bekannt und werden häufig in Anwendungen verwendet, die eine gute Verschleißfestigkeit erfordern, wie z. B. Schneckenräder und Lager.
Kupferlegierungen sind außerdem für ihre Beständigkeit gegen Ermüdungs- und Spannungsrisskorrosion bekannt. Diese Eigenschaften machen Kupferlegierungen zu einem bevorzugten Material für Anwendungen, die eine zuverlässige Leistung über lange Zeiträume erfordern, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie.

Hervorragende Bearbeitbarkeit und einfache Herstellung
Kupferlegierungen lassen sich aufgrund ihrer einzigartigen Kombination von Eigenschaften, einschließlich hoher Wärmeleitfähigkeit, geringer Härte und guter Duktilität, hervorragend zerspanen. Aufgrund dieser Eigenschaften lassen sich Kupferlegierungen leicht bearbeiten, formen und zu komplexen Teilen und Komponenten formen.
Eine hohe Wärmeleitfähigkeit bedeutet, dass Kupferlegierungen die Wärme während der Bearbeitung schnell ableiten und so das Risiko einer thermischen Beschädigung des Werkstücks und des Schneidwerkzeugs verringern. Darüber hinaus ermöglicht die geringe Härte von Kupferlegierungen die Bearbeitung mit geringen Schnittkräften und -geschwindigkeiten, was den Werkzeugverschleiß reduziert und die Werkzeugstandzeit erhöht.
Mit anderen Worten: Kupferlegierungen zeichnen sich durch eine hervorragende Bearbeitbarkeit aus. Kupferlegierungen sind weicher als viele andere Metalle wie Stahl und Titan, wodurch sie leichter bearbeitet und zu komplexen Formen und Teilen geformt werden können. Diese Eigenschaft macht Kupferlegierungen zu einem geeigneten Material für eine Vielzahl von Bearbeitungs- und Fertigungsverfahren, einschließlich Fräsen, Drehen, Bohren und Schleifen.

Was sind die Merkmale von Kupferlegierungen?

Elektrische Leitfähigkeit
Wie bereits erwähnt bietet Kupfer eine gute elektrische Leitfähigkeit. Während einige Kupferlegierungen leitfähiger sind als andere, sind alle Kupferlegierungen bis zu einem gewissen Grad elektrisch leitfähig.

Hohe Wärmeleitfähigkeit
Kupfer ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter und eignet sich daher für Anwendungen, die eine schnelle Wärmeübertragung erfordern.

Nicht magnetisch
Kupfer funkt nicht und ist nicht magnetisch, was es zur idealen Wahl für Spezialwerkzeuge und militärische Anwendungen macht.

Recycelbar
Kupfer kann unendlich oft recycelt werden, ohne seine Eigenschaften zu verlieren.

Korrosionsbeständigkeit

Kupfer hat eine geringe Reaktivität, was bedeutet, dass es nicht zur Korrosion neigt, wenn es verschiedenen Elementen wie Feuchtigkeit, bestimmten Chemikalien usw. ausgesetzt wird.

Haltbarkeit

Kupfer und Kupferlegierungen sind sehr fest und langlebig und ermöglichen langlebige Produkte und Geräte.

Antimikrobielle Eigenschaften

Es hat sich gezeigt, dass Kupferlegierungen insbesondere die mikrobielle Kontamination reduzieren, was sie zu einer hervorragenden Ergänzung bestehender Infektionskontrollpraktiken macht.

Gängige Arten von Kupferlegierungen

Elektrolytisch widerstandsfähiges Pech-Kupfer (ETP).
Elektrolytisches Hartpechkupfer, UNS C11000, ist reines Kupfer (mit maximal 0,0355 % Verunreinigungen), das durch elektrolytische Raffinationsverfahren raffiniert wird, und ist die am häufigsten verwendete Sorte Kupfer auf der ganzen Welt. ETP hat eine Mindestleitfähigkeit von 100 % IACS und muss eine Reinheit von 99,9 % haben. Es hat einen Sauerstoffgehalt von 0,02 % bis 0,04 % (typisch). Die Elektroverkabelung ist der wichtigste Markt für die Kupferindustrie. Dazu gehören strukturelle Stromkabel, Stromverteilungskabel, Gerätekabel, Kommunikationskabel, Automobilkabel und -drähte sowie Magnetdrähte. Etwa die Hälfte des gesamten geförderten Kupfers wird für elektrische Leitungen und Kabelleiter verwendet. Reines Kupfer hat die beste elektrische und thermische Leitfähigkeit aller handelsüblichen Metalle. Die Leitfähigkeit von Kupfer beträgt 97 % der von Silber. Aufgrund seiner wesentlich geringeren Kosten und seines größeren Vorkommens ist Kupfer traditionell das Standardmaterial für Stromübertragungsanwendungen.

Messing
Messing ist der Oberbegriff für eine Reihe von Kupfer-Zink-Legierungen. Messing kann in unterschiedlichen Anteilen mit Zink legiert werden, was zu einem Material mit unterschiedlichen mechanischen, Korrosions- und thermischen Eigenschaften führt. Erhöhte Mengen an Zink verleihen dem Material eine verbesserte Festigkeit und Duktilität. Messing mit einem Kupfergehalt von mehr als 63 % ist die duktilste aller Kupferlegierungen und wird durch komplexe Kaltumformvorgänge geformt. Messing ist besser formbar als Bronze oder Zink. Der relativ niedrige Schmelzpunkt von Messing und seine Fließfähigkeit machen es zu einem relativ leicht zu gießenden Material. Die Oberflächenfarbe von Messing kann je nach Zinkgehalt von Rot bis Gelb variieren. Zu den häufigsten Anwendungen für Messinglegierungen gehören Modeschmuck, Schlösser, Scharniere, Zahnräder, Lager, Schlauchkupplungen, Munitionsgehäuse, Autokühler, Musikinstrumente, elektronische Verpackungen und Münzen. Messing und Bronze sind gängige technische Materialien in der modernen Architektur und werden aufgrund ihres optischen Erscheinungsbildes vor allem für Dacheindeckungen und Fassadenverkleidungen verwendet.

Bronze
Bei den Bronzen handelt es sich um eine Familie kupferbasierter Legierungen, die traditionell mit Zinn legiert werden, es können sich aber auch auf Legierungen aus Kupfer und anderen Elementen (z. B. Aluminium, Silizium und Nickel) beziehen. Bronzen sind etwas fester als Messinge, weisen jedoch dennoch eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Im Allgemeinen werden sie verwendet, wenn neben der Korrosionsbeständigkeit auch gute Zugeigenschaften erforderlich sind. Beispielsweise erreicht Berylliumkupfer die größte Festigkeit (bis 1.400 MPa) aller kupferbasierten Legierungen.

Kupfer-Nickel-Legierung
Kupfernickel sind Kupfer-Nickel-Legierungen, die typischerweise 60 bis 90 Prozent Kupfer und Nickel als Hauptlegierungselement enthalten. Die beiden Hauptlegierungen sind 90/10 und 70/30. Es können auch andere stärkende Elemente wie Mangan und Eisen enthalten sein. Kupfernickel weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Korrosion durch Meerwasser auf. Trotz seines hohen Kupfergehalts hat Kupfernickel eine silberne Farbe. Die Zugabe von Nickel zu Kupfer verbessert auch die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die gute Duktilität bleibt jedoch erhalten.

Nickel Silber
Neusilber, auch Neusilber, Neumessing oder Alpacca genannt, ist eine Kupferlegierung mit Nickel und oft Zink. Beispielsweise weist die Kupferlegierung UNS C75700 Neusilber 65-12 eine gute Korrosions- und Anlaufbeständigkeit sowie eine hohe Formbarkeit auf. Neusilber erhielt seinen Namen aufgrund seines silbrigen Aussehens, enthält jedoch kein elementares Silber, sofern es nicht plattiert ist.

Prozess von Kupferlegierungen

Bergbau
Der Abbau von Kupfererzen erfolgt üblicherweise in großen Tagebauen. Dabei handelt es sich um offene, abgestufte Löcher im Boden, die nach und nach tiefer gegraben werden. Sprengstoffe werden zum Sprengen des Gesteins eingesetzt und die resultierenden Felsbrocken werden transportiert, um sie zur Verarbeitung in kleinere Stücke zu zerkleinern.

Extraktion
Entsprechend den beiden gängigen Kupfererzarten gibt es zwei Hauptreinigungsverfahren. Für Oxiderze kommt ein hydrometallurgisches Verfahren zum Einsatz. Das zerkleinerte Erz wird gehäuft und eine Säurelaugungslösung wird durch die Halde versickert. Dadurch entsteht eine gehaltvolle Auslaugungslösung. Bei Sulfiderzen kommt ein pyrometallurgisches Verfahren zum Einsatz. Die Gewinnung des Erzes erfolgt durch Schaumflotation und Eindickung entsprechend der Partikeldichte.

Reinigung
Für Oxiderze wird Hydrometallurgie eingesetzt. Das bedeutet, dass die gesättigte Laugungslösung einem Lösungsmittelextraktionsprozess zugeführt wird, um das Kupfer in der Lösung zu konzentrieren. Diese Lösung wird dann zur Elektrogewinnung geschickt, wo Strom zur Abscheidung des festen Kupfers verwendet wird. Bei Sulfiderzen kommt die Pyrometallurgie zum Einsatz, das heißt, dass zur Herstellung des Rohkupfers eine Schmelze eingesetzt wird. Anschließend wird es durch Elektroraffinierung weiter gereinigt.

Legieren
Kupferlegierungen werden hergestellt, indem zunächst das Legierungsmaterial geschmolzen und dann das Kupfer geschmolzen und diesem hinzugefügt wird. Anschließend wird die geschmolzene Mischung gegossen und abkühlen und erstarren gelassen.

Elektroraffinierung
Bei der Elektroraffinierung von Kupfer wird unreines Kupfermaterial elektrolytisch in Lösung gelöst. Reines Kupfer wird elektrochemisch auf einer Elektrode abgeschieden, indem ein elektrischer Strom durch die Lösung angelegt wird. Dadurch werden Verunreinigungen aus dem Kupfer entfernt, um eine höhere Reinheit zu erreichen. Allerdings ist das Verfahren teuer und erfordert einen sehr hohen Strombedarf.

Wie pflegt man Kupferlegierungen?

Regelmäßig und sanft reinigen
Die beste Pflege Ihrer Kupferlegierungsteile ist die regelmäßige und schonende Reinigung. Sie können ein weiches, in warmes Seifenwasser getauchtes Tuch verwenden, um Schmutz, Staub und Öle sanft von Ihren Gegenständen zu entfernen. Wenn eine gründlichere Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie eine milde Reinigungslösung oder einen alkoholbasierten Reiniger mit lauwarmem Wasser, um Anlauffarben und Oxidation vom Teil zu entfernen. Verwenden Sie keine scheuernden Materialien wie Stahlwolle oder Scheuerschwämme, da diese die Oberfläche des Artikels beschädigen können.

Richtig lagern
Die ordnungsgemäße Lagerung Ihrer Kupferlegierungsteile ist von entscheidender Bedeutung, um sie langfristig in gutem Zustand zu halten. Bei der Lagerung jeglicher Art von Metallkunstwerken ist es wichtig, diese vor extremen Temperaturen (heiß oder kalt), feuchten Umgebungen und direkter Sonneneinstrahlung zu schützen – alles Dinge, die im Laufe der Zeit zu Korrosion oder Verfärbungen führen können. Die Aufbewahrung von Gegenständen in luftdichten Behältern trägt auch dazu bei, ein Anlaufen aufgrund der Einwirkung von Luftsauerstoff zu verhindern. Stellen Sie außerdem sicher, dass andere Metalle nicht aneinander reiben, da dies zu Kratzern auf der Oberfläche Ihrer Kupferlegierungsteile führen kann.

Begrenzen Sie die Feuchtigkeitseinwirkung
Wenn Sie Schmuckstücke aus Kupferlegierungen wie Ringe oder Halsketten tragen, achten Sie darauf, dass diese nicht über längere Zeit übermäßiger Feuchtigkeit wie Schweiß oder Schwimmbädern ausgesetzt werden, da dies zu Verfärbungen oder Anlaufen der Oberfläche des Schmuckstücks führen kann. Am besten legen Sie jeglichen Schmuck vor dem Duschen oder Schwimmen ab, damit der ursprüngliche Glanz länger erhalten bleibt.

Die Überlegungen zum Kauf

Elektrische Leitfähigkeit
Kupfer hat unter den technischen Metallen die höchste Leitfähigkeit. Silber oder andere Elemente können hinzugefügt werden, um die Festigkeit, Erweichungsbeständigkeit oder andere Eigenschaften ohne größeren Verlust der Leitfähigkeit zu erhöhen.

Wärmeleitfähigkeit
Diese Eigenschaft ähnelt der elektrischen Leitfähigkeit. Für diese Eigenschaft können Kupferlegierungen verwendet werden, bei denen eine gute Korrosionsbeständigkeit den Leitfähigkeitsverlust bei zunehmender Legierung ausgleicht.

Farbe und Aussehen
Viele der Kupferlegierungen haben eine charakteristische Farbe, die sich mit der Witterung des Objekts ändern kann. Bei den meisten Legierungen ist es einfach, die Oberfläche selbst unter widrigen Korrosionsbedingungen auf hohem Niveau vorzubereiten und zu erhalten. Viele der Legierungen werden in dekorativen Anwendungen verwendet, entweder in ihrer ursprünglichen Form oder nach der Metallisierung. Die Legierungen haben spezifische Farben, die vom Lachsrosa des Kupfers über Gelb, Gold und Grün bis hin zu dunkler Bronze im verwitterten Zustand reichen. Durch atmosphärische Einwirkung kann eine grüne oder bronzefarbene Oberfläche entstehen, und in einigen Produktformen sind vorpatinierte Legierungen erhältlich.

Einfache Herstellung
Die meisten Legierungen lassen sich leicht gießen, warm oder kalt umformen, bearbeiten, verbinden usw. Diese Legierungen sind oft der Standard, mit dem andere Metalle verglichen werden.

Unser Zertifikat

Die Produktionstechnologie für Edelstahlrohre hat das weltweit durchschnittliche technische Niveau erreicht. Es wurde von Dutzenden von Projektunternehmen anerkannt und hat sich zu einem Starunternehmen in Asien entwickelt.

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Unser Service

Die Gruppe folgt dem Prinzip „Alles aus einer Hand und erleichtert die Auswahl“. Wir erfüllen weiterhin die unterschiedlichen Bedürfnisse globaler Kunden im Bereich der weltweiten Stahllieferkette. Ein professionelles Vertriebsteam bietet den Kunden erstklassige Dienstleistungen. Ein strenges Beschaffungs- und Qualitätskontrollteam wählt hochwertige Rohstoffe aus. Ein Versand- und Logistikteam, das den Schutz des Produkttransports gewährleistet.

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Häufig gestellte Fragen

F: Wofür werden Kupfer und Kupferlegierungen verwendet?

A: Historisch gesehen wurde das Legieren von Kupfer mit einem anderen Metall, beispielsweise Zinn, zur Herstellung von Bronze etwa 4.000 Jahre nach der Entdeckung der Kupferverhüttung und etwa 2.000 Jahre, nachdem „natürliche Bronze“ allgemein verwendet wurde, erstmals praktiziert. Als antike Zivilisation gilt die Bronzezeit, bei der Bronze entweder durch Schmelzen des eigenen Kupfers und durch Legieren mit Zinn, Arsen oder anderen Metallen hergestellt wurde. Die Hauptanwendungen von Kupfer sind Elektrokabel (60 %), Dächer und Klempnerarbeiten (20 %) sowie Industriemaschinen (15 %). Kupfer wird meist als reines Metall verwendet, aber wenn eine höhere Härte erforderlich ist, wird es in Legierungen wie Messing und Bronze eingearbeitet (5 % des Gesamtverbrauchs). Kupfer und kupferbasierte Legierungen, einschließlich Messing (Cu-Zn) und Bronzen (Cu-Sn), werden häufig in verschiedenen industriellen und gesellschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Zu den häufigsten Verwendungszwecken für Messinglegierungen gehören Modeschmuck, Schlösser, Scharniere, Zahnräder, Lager, Munitionsgehäuse, Autokühler, Musikinstrumente, elektronische Verpackungen und Münzen. Bronze oder bronzeähnliche Legierungen und Mischungen wurden über einen längeren Zeitraum für Münzen verwendet. wird auch heute noch häufig für Federn, Lager, Buchsen, Führungslager für Automobilgetriebe und ähnliche Armaturen verwendet und kommt besonders häufig in den Lagern kleiner Elektromotoren vor. Messing und Bronze sind gängige technische Materialien in der modernen Architektur und werden aufgrund ihres optischen Erscheinungsbildes vor allem für Dacheindeckungen und Fassadenverkleidungen verwendet.

F: Welche Eigenschaften haben Kupferlegierungen?

A: Materialeigenschaften sind intensive Eigenschaften, das heißt, sie sind unabhängig von der Massemenge und können jederzeit von Ort zu Ort innerhalb des Systems variieren. Die Grundlage der Materialwissenschaft besteht darin, die Struktur von Materialien zu untersuchen und sie mit ihren Eigenschaften (mechanisch, elektrisch usw.) in Beziehung zu setzen. Sobald ein Materialwissenschaftler diesen Struktur-Eigenschafts-Zusammenhang kennt, kann er die relative Leistung eines Materials in einer bestimmten Anwendung untersuchen. Die wichtigsten Determinanten für die Struktur eines Materials und damit für seine Eigenschaften sind seine chemischen Bestandteile und die Art und Weise, wie es in seine endgültige Form verarbeitet wurde.

Mechanische Eigenschaften von Kupferlegierungen

Materialien werden häufig für verschiedene Anwendungen ausgewählt, weil sie wünschenswerte Kombinationen mechanischer Eigenschaften aufweisen. Für strukturelle Anwendungen sind Materialeigenschaften von entscheidender Bedeutung und Ingenieure müssen sie berücksichtigen.

Festigkeit von Kupferlegierungen

In der Werkstoffmechanik ist die Festigkeit eines Werkstoffs seine Fähigkeit, einer aufgebrachten Belastung ohne Versagen oder plastische Verformung standzuhalten. Die Festigkeit von Materialien berücksichtigt im Wesentlichen die Beziehung zwischen den auf ein Material ausgeübten äußeren Belastungen und der daraus resultierenden Verformung oder Änderung der Materialabmessungen. Die Festigkeit eines Materials ist seine Fähigkeit, dieser aufgebrachten Belastung ohne Versagen oder plastische Verformung standzuhalten.

Ultimative Zugfestigkeit

Die maximale Zugfestigkeit von elektrolytisch widerstandsfähigem Kupfer (ETP) beträgt etwa 250 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Kartuschenmessing – UNS C26000 beträgt etwa 315 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Aluminiumbronze – UNS C95400 beträgt etwa 550 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Zinnbronze – UNS C90500 – Rotguss beträgt etwa 310 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Kupferberyllium – UNS C17200 beträgt etwa 1380 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Kupfernickel – UNS C70600 beträgt etwa 275 MPa.

Die maximale Zugfestigkeit von Neusilber – UNS C75700 beträgt etwa 400 MPa.

Die Zugfestigkeit ist das Maximum auf der technischen Spannungs-Dehnungs-Kurve. Dies entspricht der maximalen Belastung, die eine unter Spannung stehende Struktur aushalten kann. Die ultimative Zugfestigkeit wird oft auf „Zugfestigkeit“ oder sogar auf „die ultimative“ abgekürzt. Wenn diese Belastung ausgeübt und aufrechterhalten wird, kommt es zum Bruch. Oft liegt dieser Wert deutlich über der Streckgrenze (bei einigen Metallarten sogar 50 bis 60 Prozent über der Streckgrenze). Wenn ein duktiles Material seine endgültige Festigkeit erreicht, kommt es zu einer Einschnürung, bei der sich die Querschnittsfläche lokal verringert. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve enthält keine höhere Spannung als die Grenzfestigkeit. Auch wenn die Verformungen weiter zunehmen können, nimmt die Spannung nach Erreichen der Endfestigkeit in der Regel ab. Es handelt sich um eine intensive Immobilie; Daher hängt sein Wert nicht von der Größe des Prüflings ab. Sie hängt jedoch von anderen Faktoren ab, wie z. B. der Vorbereitung der Probe, dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Oberflächenfehlern sowie der Temperatur der Testumgebung und des Materials. Die Zugfestigkeiten variieren zwischen 50 MPa für Aluminium und bis zu 3000 MPa für sehr hochfeste Stähle.

Streckgrenze

Die Dehngrenze von ETP-Kupfer (Electrolytic Tough Pitch) liegt zwischen 60-300 MPa.

Die Streckgrenze von Aluminiumbronze – UNS C95400 beträgt etwa 250 MPa.

Die Streckgrenze von Zinnbronze – UNS C90500 – Rotguss beträgt etwa 150 MPa.

Die Streckgrenze von Kupferberyllium – UNS C17200 beträgt etwa 1100 MPa.

Die Streckgrenze von Kupfernickel – UNS C70600 beträgt etwa 105 MPa.

Die Streckgrenze von Neusilber – UNS C75700 beträgt etwa 170 MPa.

Die Streckgrenze ist der Punkt auf einer Spannungs-Dehnungs-Kurve, der die Grenze des elastischen Verhaltens und das beginnende plastische Verhalten anzeigt. Die Streckgrenze oder Streckgrenze ist die Materialeigenschaft, die als die Spannung definiert ist, bei der sich ein Material plastisch zu verformen beginnt, während die Streckgrenze der Punkt ist, an dem die nichtlineare (elastische + plastische) Verformung beginnt. Vor der Fließgrenze verformt sich das Material elastisch und kehrt in seine ursprüngliche Form zurück, wenn die ausgeübte Spannung entfernt wird. Sobald die Streckgrenze überschritten ist, ist ein Teil der Verformung dauerhaft und nicht umkehrbar. Einige Stähle und andere Materialien zeigen ein Verhalten, das als Fließgrenzenphänomen bezeichnet wird. Die Streckgrenzen variieren von 35 MPa für Aluminium mit geringer Festigkeit bis zu mehr als 1400 MPa für Stähle mit sehr hoher Festigkeit.

Härte von Kupferlegierungen

Die Vickers-Härte von elektrolytisch widerstandsfähigem Kupfer (ETP) hängt stark von der Härte des Materials ab, liegt aber zwischen 50 und 150 HV.

Die Brinellhärte von Kartuschenmessing – UNS C26000 beträgt etwa 100 MPa.

Die Brinellhärte von Aluminiumbronze – UNS C95400 beträgt etwa 170 MPa. Die Härte von Aluminiumbronzen steigt mit dem Gehalt an Aluminium (und anderen Legierungen) sowie mit den durch Kaltumformung verursachten Spannungen.

Die Brinellhärte von Zinnbronze – UNS C90500 – Rotguss beträgt etwa 75 BHN.

Die Rockwellhärte von Kupferberyllium – UNS C17200 beträgt etwa 82 HRB.

Die Brinellhärte von Kupfernickel – UNS C70600 beträgt etwa HB 100.

Die Rockwell-Härte von Neusilber – UNS C75700 beträgt etwa 45 HRB.

F: Was ist der Unterschied zwischen Messing und Bronze?

A: Messing ist eine Legierung auf Kupferbasis, die Zink als Hauptlegierungselement enthält. Diese Zink-Kupfer-Legierung kann auch geringe Mengen anderer Elemente wie Eisen, Nickel, Silizium oder Aluminium enthalten. Ein typisches Beispiel ist 60-40 Gelbmessing, bezeichnet als C85500. Die Zink-Kupfer-Legierung enthält 59 % – 63 % Kupfer, etwa 40 % Zink und 0,8 % Aluminium. Es ist der hohe Zinkgehalt, der dazu führen würde, dass das Material als Messing eingestuft wird. Bronzen sind Legierungen auf Kupferbasis, deren Hauptlegierungselement weder Zink noch Nickel ist. Ursprünglich beschrieb der Begriff „Bronze“ Kupferlegierungen, bei denen Zinn das einzige oder wichtigste Legierungselement war. Diese Nomenklatur hat sich jedoch weiterentwickelt. Der Begriff Bronze wird jetzt mit einem vorangestellten Modifikator verwendet, der die Art der Bronze beschreibt, um die es sich handelt, indem er das/die Hauptlegierungselement(e) angibt. Beispielsweise wird MTEK 175/C95400 als Aluminiumbronze bezeichnet, da es neben 85 % Kupfer und 4 % Eisen auch aus 11 % Aluminium besteht. MTEK 83-7-7-3/C93200 ist eine Zinnbronze mit hohem Bleigehalt, da sie neben 83 % Kupfer und 3 % Zink auch 7 % Zinn und 7 % Blei enthält. Diese Exemplare erfüllen die Kriterien einer Bronze. Das Hauptlegierungselement ist nicht Zink oder Nickel, und die modifizierenden Wörter beschreiben die Legierungen vollständig so, dass sie im Fall von Aluminiumbronze erhebliche Mengen an Aluminium und im Fall von Bronze mit hohem Blei-Zinn-Gehalt Blei und Zinn enthalten. Nachdem die Unterscheidung zwischen Messing und Bronze etabliert ist, werden sich unsere Diskussionen weitgehend auf die Familie der Bronzelegierungen beschränken. Bronzelegierungen eignen sich hervorragend für eine Vielzahl industrieller Anwendungen.

F: Welche anderen Kupferlegierungen gibt es außer gewöhnlichem Messing und Bronze?

A: Aluminiumbronze

Aluminiumbronzen sind eine Familie von Legierungen, die Aluminium als Hauptlegierungselement enthalten. Allerdings können sie auch Eisen und Nickel enthalten. Aluminium trägt erheblich zu den Legierungseigenschaften bei, sodass seine Festigkeit der eines Stahls mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ähnelt. Aluminiumbronzen haben viele weitere wertvolle Eigenschaften.

Die ersten Anwendungen ergaben sich hauptsächlich aus der Festigkeit und den korrosionsbeständigen Eigenschaften des Materials. Die Erkenntnis anderer Eigenschaften führte zur Verwendung von Aluminiumbronzen für eine Vielzahl von Teilen, die Härte, Verschleiß- und Abriebfestigkeit sowie eine geringe magnetische Permeabilität erfordern. Weitere Merkmale sind die Beständigkeit gegen Kavitation, Erosion, Erweichung und Oxidation bei erhöhten Temperaturen. Diese Eigenschaften haben zusammen mit der einfachen Schweißbarkeit ihre Einsatzmöglichkeiten erheblich erweitert.

Es gibt einige Hauptgruppen in der Aluminiumbronze-Familie: Aluminiumbronze und Nickelaluminiumbronze. Aluminiumbronze enthält etwa 9-14 % Aluminium und 4 % Eisen, während Nickelaluminiumbronze etwa 9-11 % Aluminium, 4 % Eisen und 5 % Nickel enthält. Durch die Zugabe von Nickel wird die Korrosionsbeständigkeit eines in diesem Bereich bereits starken Materials noch weiter verbessert.

Durch die Reaktionsfähigkeit auf Wärmebehandlung verfügen die Legierungen dieser Gruppe mit weniger als 10 % Aluminium über eine deutlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit für den Einsatz in aggressiven Umgebungen. Legierungen mit Aluminiumgehalten über 12 % verfügen über eine hervorragende Druckfestigkeit und hervorragende Antifresseigenschaften. Diese Eigenschaften führen zu Legierungen, die sich ideal für das Tiefziehen und Umformen von rostfreien Stählen eignen. Darüber hinaus verfügt diese Gruppe von Bronzen über hervorragende mechanische Eigenschaften und wird für Zahnräder, Verschleißplatten, korrosionsbeständige Anwendungen, Lager, Stopfbuchsen und Strukturteile verwendet.

Zu den typischen Aluminiumbronzen gehören: MTEK 125/C95200, MTEK 175/C95400, MTEK 275/C95900 und MTEK 375.

Nickel-Aluminium-Bronze

Diese Legierungsgruppe enthält Nickel und wird vor allem dort ausgewählt, wo eine Kombination aus hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Kavitations- und Erosionsschäden erforderlich ist. Sie zeichnen sich seit jeher durch zuverlässige Leistung bei Meerwasseranwendungen aus. Sie eignen sich besonders gut für stagnierende Bedingungen, da die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion höher ist als die der rostfreien Stähle der Serie 300. Die Legierungen sind stärker als Edelstahl der Serie 300.

Legierungen sowohl der Aluminium-Bronze-Familie als auch der Nickel-Aluminium-Bronze-Familie verfügen über eine hervorragende Bearbeitbarkeit, sind leicht schweißbar und können erfolgreich mit vielen anderen unterschiedlichen Legierungen verbunden werden. Diese Vielseitigkeit ermöglicht den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen.

Typische Legierungen in dieser Gruppe sind: MTEK 230/C95500 und MTEK 230-N/C95800.

Zinnbronze

Diese Gruppe von Legierungen besteht aus Kupfer, wobei das Hauptlegierungselement Zinn ist. Das Vorhandensein von Zinn sorgt für gute mechanische Eigenschaften auf Kosten höherer Metallkosten. Die Bronzen mit hohem Zinngehalt eignen sich jedoch besonders für bestimmte Anwendungen, für die die kostengünstigeren Bronzen nicht geeignet sind. Die Variationen in der Chemie, insbesondere die Zugabe von Blei, dienen in erster Linie der Verbesserung der Bearbeitbarkeit und der Druckdichtigkeit. Legierungen dieser Gruppe sind besonders beständig gegen Korrosion, die durch bestimmte Materialien verursacht wird.

Im Allgemeinen können diese Legierungen als Lager bei Höchsttemperaturen von bis zu 260 Grad und Belastungen von 4000 Pfund eingesetzt werden. pro Quadratzoll. Lager aus diesen Legierungen müssen jedoch sehr sorgfältig ausgerichtet und positiv geschmiert werden, und sie erfordern härtere Wellen als die bleihaltigen Bronzen.

Zinnbronzelegierungen werden regelmäßig bei Anwendungen mit hoher Belastung und niedriger Geschwindigkeit verwendet und sind daher die besten Getriebelegierungen für eine lange Lebensdauer unter hoher Belastung. Sie werden für Kolbenbolzenbuchsen, Ventilführungen, Walzwerkslager, Schneckenlager, Pilotlager und Verbindungsbuchsen für die Werkzeugmaschinenindustrie verwendet. Sie werden auch für Dampfarmaturen, Pumpenlaufräder und Dichtungsringe verwendet.

Einige beliebte Legierungen in der Zinnbronzegruppe sind: MTEK Tin Bronze/C90500, MTEK 65/C90700, Navy G 1 % Lead/C92300, MTEK 87-11-0-1/C92500 und MTEK Leaded Tin Bronze/C92700.

Zinnbronze mit hohem Bleigehalt (Lagerbronze)

Vier unten aufgeführte Legierungen enthalten Blei in Mengen von bis zu 25 %. Sie stellen eine repräsentative Gruppe bleireicher Zinnbronzen dar, die am häufigsten für Lager und Buchsen verwendet werden. Ihre Tragfähigkeit variiert direkt mit ihrem Zinngehalt. Allerdings wird es auch durch das Vorhandensein geringer Mengen anderer Legierungselemente wie Nickel und Phosphor beeinflusst. Blei in der Legierung ist unlöslich und wird mechanisch fein in der Kupfer-Zinn-Matrix verteilt. Diese Kombination sorgt aufgrund des Kupfer-Zinn-Gehalts für eine gute Belastbarkeit und Zähigkeit und sorgt aufgrund des in der Legierung eingefrorenen freien Bleis für Schmierfähigkeit, Anpassungsfähigkeit und Einbettbarkeit.

Unter Berücksichtigung aller Eigenschaften und Kosten sind diese Legierungen überlegene Lagerlegierungen. Sie reichen von maximalen Betriebstemperaturen von 450 Grad F / 230 Grad und Tragfähigkeiten von 4,{3}} lbs. pro Quadratzoll für diejenigen mit dem höchsten Zinngehalt bis zu maximalen Betriebstemperaturen von 400 Grad F / 200 Grad und Tragfähigkeiten von 3.500 Pfund. pro Quadratzoll für diejenigen mit dem niedrigsten Zinngehalt.

Typische Lagerbronzen dieser Familie sind: MTEK 83-7-7-3/C93200, MTEK 80-10-10/C93700, MTEK 79-6-15 Hi Lead/C93900 und MTEK 943/C94300.

Beariumlegierungen

Seit über 60 Jahren werden Bearium®-Metalle aufgrund ihrer Leistung unter härtesten Betriebsbedingungen ausgewählt. Hierbei handelt es sich um Zinnbronzelegierungen mit hohem Bleigehalt, die reines Kupfer, Zinn und speziell verarbeitetes Blei enthalten. Bearium®-Metalle können dort eingesetzt werden, wo andere Lagermaterialien aufgrund von Geschwindigkeit, Belastung oder Temperatur versagen könnten oder wo die Schmierung schwierig, unmöglich oder einfach vernachlässigt ist.

Es stehen vier Klassen zur Verfügung: B-4, B-8, B-10, B-11. B-4 hat den höchsten Bleigehalt und ist am besten für weichere Verbindungsteile geeignet. B-11 hat den niedrigsten Bleigehalt und wird häufiger verwendet, wenn eine hohe Festigkeit wichtiger ist.

Die chemische Zusammensetzung allein erklärt nicht vollständig die überlegenen Reibungseigenschaften von Beariummetall. Die erhöhte Leistung ist zu einem großen Teil auch auf die Verarbeitung der verwendeten Zutaten zurückzuführen. Dies führt zu einer metallurgischen Struktur, die derjenigen anderer Lagermaterialien überlegen ist, auch wenn diese möglicherweise eine identische chemische Zusammensetzung haben.

Es gibt vier Qualitäten von Bearium®-Legierungen. Der Hauptunterschied zwischen den Sorten besteht in der enthaltenen Bleimenge. Bearium®B-4 enthält 26 % Blei, B-8 hat 22 %, B-10 hat 20 % und B-12 enthält 18 % Blei.

Manganbronze

Die Familie der Manganbronzen ist vor allem für ihre extrem hohe Festigkeit und ihre Widerstandsfähigkeit gegen die korrosive Wirkung von Meerwasser und Salzlake bekannt. Abhängig von der Zusammensetzung der gewählten Legierung sind Zugfestigkeiten im Bereich von 60,000 psi bis 110,000 psi leicht erreichbar. Bei der Verwendung dieser Legierungen als Lager ist große Vorsicht geboten, da Manganbronze und Stahl nicht gut miteinander verschleißen. Der Verschleiß erfolgt schnell und bei hoher Belastung und Geschwindigkeit kann es zum Fressen kommen. Die Ausrichtung muss präzise sein und eine positive Schmierung ist unerlässlich.

Sowohl Aluminiumbronze als auch Manganbronze erfordern strenge Kontrollen des Gießereiprozesses. Beide Legierungsgruppen können durch geringe Mengen an Verunreinigungen beeinträchtigt werden. Daher sind eine hervorragende Gießereipraxis und Sauberkeit im Schmelzprozess unerlässlich. Wo Legierungen aus Zinnbronze, bleihaltiger Zinnbronze, Manganbronze und Aluminiumbronze gegossen werden, sind strenge interne Kontrolle und Disziplin erforderlich.

Manganbronzen werden für Zapfenlager, stark beanspruchte Zahnräder, Schaltgabeln, Laufräder, Schiffspropeller, Ventilschäfte, Schneckenräder und Schnecken verwendet. Es wird auch für hochbeanspruchte Maschinenteile eingesetzt.

Typische Manganbronzen sind: MTEK Hi Tensile/C86300, MTEK Leaded Manganese/C86400, MTEK Low Tensile/C86500 und MTEK Med Tensile/C86200.

F: Welche Arten von Kupferlegierungen gibt es?

A: Bei Kupfer handelt es sich im Wesentlichen um handelsübliches reines Kupfer, das normalerweise sehr weich und duktil ist und bis zu etwa 0,7 % Gesamtverunreinigungen enthält. Diese Materialien werden aufgrund ihrer elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, ihres Aussehens und ihrer Farbe sowie ihrer einfachen Verarbeitung verwendet. Sie haben die höchste Leitfähigkeit aller technischen Metalle, sind sehr duktil und leicht zu löten und im Allgemeinen zu schweißen. Zu den typischen Anwendungen gehören elektrische Leitungen und Armaturen, Sammelschienen, Wärmetauscher, Dächer, Wandverkleidungen, Rohre für Wasser, Luft und Prozessgeräte.

Hochkupferlegierungen enthalten geringe Mengen verschiedener Legierungselemente wie Beryllium, Chrom, Zirkonium, Zinn, Silber, Schwefel oder Eisen. Diese Elemente verändern eine oder mehrere grundlegende Eigenschaften von Kupfer, wie z. B. Festigkeit, Kriechfestigkeit, Bearbeitbarkeit oder Schweißbarkeit. Die meisten Einsatzmöglichkeiten ähneln denen oben für Kupfer, die Einsatzbedingungen sind jedoch extremer.

Bei Messing handelt es sich um Kupfer-Zink-Legierungen, die bis zu etwa 45 % Zink enthalten, möglicherweise mit geringen Zusätzen von Blei für die Bearbeitbarkeit und Zinn für die Festigkeit. Kupfer-Zink-Legierungen sind im gekneteten Zustand bis zu etwa 37 % Zink einphasig. Die einphasigen Legierungen weisen eine ausgezeichnete Duktilität auf und werden für eine bessere Festigkeit häufig im kaltverformten Zustand verwendet. Legierungen mit mehr als etwa 37 % Zink sind zweiphasig und haben im Vergleich zu einphasigen Legierungen eine noch höhere Festigkeit, aber eine begrenzte Duktilität bei Raumtemperatur. Die Dualphasen-Messinge werden üblicherweise gegossen oder warmverformt. Typische Verwendungszwecke für Messing sind Architektur, gezogene und gedrehte Behälter und Komponenten, Kühlerkerne und -tanks, elektrische Anschlüsse, Stecker und Lampenfassungen, Schlösser, Türgriffe, Namensschilder, Klempnerbeschläge, Befestigungselemente, Patronenhülsen und Zylinderlaufbuchsen für Pumpen.

Bronzen sind Legierungen aus Kupfer und Zinn sowie mindestens einem von Phosphor, Aluminium, Silizium, Mangan und Nickel. Mit diesen Legierungen können hohe Festigkeiten bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit erreicht werden. Sie werden für Federn und Vorrichtungen, Metallformwerkzeuge, Lager, Buchsen, Anschlüsse, Kontakte und Steckverbinder sowie architektonische Beschläge und Merkmale verwendet. Die Verwendung von Gussbronze für Bildhauerarbeiten ist allgemein bekannt.

Kupfer-Nickel sind Legierungen aus Kupfer und Nickel mit einer geringen Menge Eisen und manchmal anderen geringfügigen Legierungszusätzen wie Chrom oder Zinn. Die Legierungen weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Gewässern auf und werden häufig in Meerwasseranwendungen wie Wärmetauschern, Kondensatoren, Pumpen und Rohrleitungssystemen sowie Ummantelungen für Bootsrümpfe verwendet.

Neusilber enthält 55–65 % Kupfer, legiert mit Nickel und Zink, und manchmal einen Zusatz von Blei, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Ihren irreführenden Namen verdanken diese Legierungen ihrem Aussehen, das reinem Silber ähnelt, obwohl sie keinen Silberzusatz enthalten. Sie werden für Schmuck und Namensschilder sowie als Basis für Silberplatten (EPNS) sowie als Federn, Verschlüsse, Münzen, Schlüssel und Kamerateile verwendet.

F: Was sind die grundlegenden Eigenschaften von Kupferlegierungen?

A: Leitfähigkeit. Kupfer ist eines der thermisch und elektrisch leitfähigsten Materialien überhaupt. Dies macht es ideal für den Einsatz in elektronischen Verkabelungen und Verbindungen.

Stärke. In seiner reinen Form ist Kupfer formbar, wodurch es leicht zu Drähten geformt oder für die Verkleidung zu dünnen Blechen geschlagen werden kann. Durch die Zugabe von Zinn, Nickel und anderen Metallen entstehen Kupferlegierungen, die stärker und haltbarer sind.

Formbarkeit. Die Formbarkeit von Kupfer ermöglicht die Herstellung leitfähiger miniaturisierter elektronischer Komponenten und Drähte ohne Wärmebehandlung. Für Hochleistungsanwendungen können Legierungen die Festigkeit von Kupfer erhöhen und gleichzeitig seine Kaltumformeigenschaften beibehalten.

Beitritt. Reines Kupfer und Kupferlegierungen lassen sich leicht löten und ermöglichen eine saubere Verbindung mit anderen Metallen. Aufgrund seiner Formbarkeit lassen sich Kupfer und seine Legierungen außerdem leicht nieten, verschrauben und quetschen.

Korrosion. Kupfer und seine Legierungen weisen eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Salzwasser und einer Vielzahl von Chemikalien auf.

Antimikrobiell. Unbeschichtetes Kupfer ist in der Lage, bis zu 99,9 % bestimmter Mikroben innerhalb von zwei Stunden nach der Einwirkung abzutöten.

Farbe. Die attraktive rötliche Farbe von Kupfer kann durch die Zugabe anderer Metalle verändert werden, um Farben zu erzeugen, die von Gold und Bronze bis hin zu hellem Silber und mattem Grau reichen.

F: Wie wählt man Kupferlegierungen aus?

A: Elektrische Leitfähigkeit: Kupfer hat unter den technischen Metallen die höchste Leitfähigkeit. Silber oder andere Elemente können hinzugefügt werden, um die Festigkeit, Erweichungsbeständigkeit oder andere Eigenschaften ohne größeren Verlust der Leitfähigkeit zu erhöhen.

Wärmeleitfähigkeit: Diese Eigenschaft ähnelt der elektrischen Leitfähigkeit. Für diese Eigenschaft können Kupferlegierungen verwendet werden, bei denen eine gute Korrosionsbeständigkeit den Leitfähigkeitsverlust bei zunehmender Legierung ausgleicht.

Farbe und Aussehen: Viele Kupferlegierungen haben eine charakteristische Farbe, die sich bei Witterungseinflüssen des Objekts ändern kann. Bei den meisten Legierungen ist es einfach, die Oberfläche selbst unter widrigen Korrosionsbedingungen auf hohem Niveau vorzubereiten und zu erhalten. Viele der Legierungen werden in dekorativen Anwendungen verwendet, entweder in ihrer ursprünglichen Form oder nach der Metallisierung. Die Legierungen haben spezifische Farben, die vom Lachsrosa des Kupfers über Gelb, Gold und Grün bis hin zu dunkler Bronze im verwitterten Zustand reichen. Durch atmosphärische Einwirkung kann eine grüne oder bronzefarbene Oberfläche entstehen, und in einigen Produktformen sind vorpatinierte Legierungen erhältlich.

F: Mit welchen Methoden können Kupferlegierungen gehärtet werden?

A: Es gibt vier gängige Methoden zum Härten (Verstärken) von Kupfer. Eine fünfte, spinodale Zusammensetzung wird derzeit kommerziell nur in bestimmten Kupfer-Nickel-Zinn-Legierungen verwendet. Kombinationen von Verstärkungsmechanismen werden häufig verwendet, um höhere mechanische Eigenschaften in Legierungen mit hohem Kupfergehalt zu erzielen.

Kaltverfestigung. Durch Kaltumformung, meist Walzen oder Ziehen, werden Kupfer und Kupferlegierungen gehärtet. Festigkeit, Härte und Elastizität nehmen zu, während die Duktilität abnimmt. Die Leitfähigkeit wird in geringem Maße verringert, normalerweise jedoch nicht in einem Ausmaß, dass die Verwendung der Legierungen in Elektroprodukten beeinträchtigt wird. Der Effekt der Kaltverformung kann durch Glühen beseitigt werden, wodurch die volle Leitfähigkeit wiederhergestellt wird. Die Kaltverfestigung ist der einzige Verstärkungsmechanismus, der bei reinem Kupfer angewendet werden kann.

Mischkristallhärten. Legierungselemente, die im erstarrten Kupfer gelöst bleiben, verstärken die Gitterstruktur. Liegt die Zugabe im Rahmen der Feststofflöslichkeit des Elements, bilden sich keine Sekundärphasen und das Erscheinungsbild unter dem Mikroskop ähnelt dem von reinem Kupfer.

Alle gelösten Zusätze zu Kupfer verringern die elektrische Leitfähigkeit, sodass das Gleichgewicht zwischen gewonnener Verstärkung und verlorener Leitfähigkeit zwangsläufig einen Kompromiss darstellt. Das Ausmaß dieses Einflusses auf die Leitfähigkeit variiert stark von Element zu Element. Cadmiumzusätze beeinflussen beispielsweise die Leitfähigkeit am wenigsten, während andere wie Phosphor, Zinn und Zink schädlicher sind. In jedem Fall kann die Kaltumformung eingesetzt werden, um die Festigkeit über die Grenzen der Mischkristallhärtung hinaus zu erhöhen, und die beiden Verstärkungsmechanismen werden häufig in Kombination eingesetzt.

Ausscheidungshärtung. Einige Legierungselemente weisen im heißen Zustand eine höhere Löslichkeit in massivem Kupfer auf als im kalten Zustand. Dies bedeutet, dass sie durch Lösungsbehandlung (Lösungsglühen) bei hohen Temperaturen, etwa 950–1000 Grad, aufgelöst und dann durch eine Ausfällungsbehandlung (oder „Alterungsbehandlung“) bei einer niedrigeren Temperatur, üblicherweise etwa 1200 Grad F (650 Grad F), aus der Lösung entfernt werden können Grad ). Durch diese Vorgehensweise entsteht im gesamten Metall ein feiner Niederschlag, der die Matrix stärkt, ohne die Leitfähigkeit zu beeinträchtigen. Tatsächlich verbessert sich die Leitfähigkeit, wenn Niederschläge aus der Lösung fallen. Beryllium, Chrom und Zirkonium sind gängige Beispiele für diese Art der Zugabe. Auch Kombinationen von Nickel mit Silizium oder Phosphor sind sinnvoll.

Dispersionsverstärkung. Partikel aus unlöslichen oder sogar inerten Materialien können auch auf metallurgischem, mechanischem oder chemischem Wege, also ohne auf eine Wärmebehandlung zurückgreifen zu müssen, in einer Kupfermatrix fein verteilt werden. Da die Partikel unlöslich sind, haben sie kaum Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit.

F: Was sind die Vorteile von Kupferlegierungen?

Eine Stärke

Kupferlegierungen sind vor allem sehr stark und langlebig. Wenn Sie sie in Produkte oder Geräte integrieren, müssen Sie sich keine Gedanken über deren Haltbarkeit machen. Sie werden den Test der Zeit bestehen und auch in Zukunft weiterhin für Sie funktionieren.

Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit

Suchen Sie eine Legierung, die Ihnen eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit bietet? Suchen Sie nicht weiter als nach Kupferlegierungen, die dafür bekannt sind, dass sie beides gut können. Es gibt einige Kupferlegierungen, die für den Umgang mit Strom und Wärme besser geeignet sind als andere. Aber insgesamt werden Sie feststellen, dass Kupferlegierungen in Bezug auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit immer eine gute Leistung erbringen.

Dehnbar

Es gibt Kupferlegierungen in vielen verschiedenen Formen. Dies ist zu einem großen Teil auf die Tatsache zurückzuführen, dass Kupferlegierungen eine Duktilität aufweisen, die es ermöglicht, sie auf unterschiedliche Weise ohne Einbußen bei der Festigkeit herzustellen.

Sehr korrosionsbeständig

Wenn Sie Kupferlegierungen in Produkten verwenden, die rauen Bedingungen ausgesetzt sind, ist es wichtig, dass diese korrosionsbeständig sind. Sie werden schnell feststellen, dass Kupferlegierungen aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit jeder Herausforderung gewachsen sind. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass Kupferlegierungen den Belastungen unterliegen, denen sie in bestimmten Umgebungen ausgesetzt sind.

F: Was sind Ihre Reinigungstipps für Kupferlegierungen?

A: Manchmal scheint das Reinigen und Aufhellen von Kupferlegierungen eher eine Kunst als eine Wissenschaft zu sein. Die kleinste Anpassung Ihres Prozesses oder Ihrer Chemie kann zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen führen. Wenn Sie Ihre Mineralsäurewäsche durch eine organische ersetzen, können Sie Spülzyklen verkürzen, die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter verbessern und Ihren Abfallbehandlungsprozess im eigenen Haus behalten. Hier ist wie.

Herausforderungen bei der Reinigung von Kupferlegierungen mit Mineralsäuren.

Mineralsäuren erfordern mehrere Spülschritte. Wenn Sie einem Prozess Schritte hinzufügen, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Sie einen Fehler machen. Das Risiko einer Kontamination steigt ebenfalls. Mehr Spülschritte erschweren außerdem die Aufrechterhaltung einer sauberen Spülflüssigkeit.

Mineralsäuren sind gefährlich. Sie sind instabil, geben schädliche Dämpfe ab und können der Luft Staub hinzufügen, der für Ihre Mitarbeiter schädlich ist. Chelatoren und Phosphate verschmutzen das Abwasser und erfordern eine externe Behandlung, was die Kosten erhöht.

Mineralsäuren können zu weit gehen. Mineralsäuren sind sehr wirksam. Beim Reinigen und Aufhellen von Kupferlegierungen mit Mineralsäuren gibt es wenig Spielraum für Fehler. Dies führt häufig zu übermäßigem Ätzen und der Notwendigkeit, Ihre Teile erneut zu bearbeiten.

Eine sicherere und einfachere Lösung ist die Verwendung eines Produkts auf Methansulfonsäurebasis.

Organische Säuren sind sicherere Alternativen zu Mineralsäuren. Sie sind ausgezeichnete Desoxidationsmittel, sodass der Austausch Ihrer Mineralsäure durch eine organische Säure keine Einbußen bei der Qualität zur Folge hat. Allerdings sind organische Säuren sicherer in der Handhabung und entwickeln weniger Dämpfe als Mineralsäuren. Organische Säuren sind auch beim Auftragen toleranter, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit einer Wiederaufbereitung von Teilen geringer ist.

F: Welche Kupferlegierungen gibt es?

A: Die bekanntesten Kupferlegierungsfamilien sind Messing (Kupfer-Zink), Bronze (Kupfer-Zinn) und Kupfer-Nickel. Dabei handelt es sich tatsächlich um Legierungsfamilien, die alle durch Variation der Menge spezifischer Legierungselemente hergestellt werden.

F: Was sind die Legierungen mit hohem Kupfergehalt?

A: Die Familie der Legierungen mit hohem Kupfergehalt umfasst in geschmiedeter Form Cadmiumkupfer (C16200 und C16500), Berylliumkupfer (C17000-C17500), Chromkupfer (C18100-C18400) und Zirkoniumkupfer (C15000). ), Chrom-Zirkonium-Kupfer (C14500) und Kombinationen dieser und anderer Elemente.

F: Was sind Kupferlegierungen und ihre Verwendung?

A: Kupferlegierungen werden auch für Lager, Zahnräder und Ventilführungen, Kühler, Hydraulikschläuche und Befestigungselemente verwendet. Kleine, maschinell bearbeitete Komponenten können aus Messing kostengünstiger hergestellt werden als aus Stahl und benötigen für Automobilanwendungen im Allgemeinen keinen teuren Korrosionsschutz.

F: Ist Kupferlegierung Kupfer?

A: Während Kupfer ein reines Metall ist, sind Messing und Bronze Kupferlegierungen (Messing ist eine Kombination aus Kupfer und Zink; Bronze ist eine Kombination aus Kupfer und Zinn).

Wir sind als einer der führenden Anbieter von Kupferlegierungen in China bekannt. Wir heißen Sie herzlich willkommen, hier hochwertige Kupferlegierungen auf Lager zu kaufen oder im Großhandel zu kaufen und kostenlose Muster aus unserer Fabrik zu erhalten. Für eine Preisberatung kontaktieren Sie uns. Teile von Inconellegierung Sender, Legierungsinspektion, Legierungsstandards Compliance