Kupariseos

Kupariseokset ovat seoksia, joiden pääkomponentti on kupari ja muita metalleja tai puolimetalleja eri sekoitussuhteissa. Seoksia, jotka eivät sisällä kuparia pääkomponenttina (kuten Corten-terästä ), kutsutaan kuparia sisältäviksi seoksiksi.

Niitä pidetään ensimmäisinä keinotekoisina seoksina. Ennen kaikkea pronssilla (kupari-tina) ja messingillä (kuparisinkki) on suurempi rooli ihmiskunnan historiassa . Niiden ominaisominaisuuksia ovat korkea lujuus, sitkeys, venymän kovettuminen , korroosionkestävyys ja hyvät liukuominaisuudet.

Kupari-tinaseokset ( pronssi )

Tinapronssit hapetetaan fosforilla . Siksi ne sisältävät fosforijäämiä ja niitä kutsutaan usein väärin fosforipronssiksi. Kun nimetään tai tilataan puolivalmiita tuotteita, esim. B. levyt, tangot, langat, putket, DIN EN 1173 -standardin mukaiset tilan kuvaukset voidaan lisätä. Termi pronssi ei ole enää standardoitu nykyään, ja sitä käytetään useissa seostetuissa kuparimateriaaleissa, joissa on tinaa (enintään 12%), nikkeliä (nikkelipronssi jopa yli 20% Ni), alumiinia ( alumiinipronssi enintään 10% Al ) ja muut.

Kupari-sinkkiseokset ( messinki )

Kiinteässä tilassa kupari liuottaa jopa 30% sinkkiä sekakiteenä . Näistä sekakiteistä rakennettuja seoksia kutsutaan α-messinkiksi. Sinkkipitoisuuden kasvaessa a-messingin vetolujuus ja myötölujuus lisääntyvät. Syynä kasvavaan jähmettymiseen on messingissä olevien pinoamisvirheiden lisääntyvä määrä, joita rajoittavat dislokaatiot ja jotka syntyvät muovin muodonmuutoksen aikana sinkkipitoisuuden kasvaessa.

Jos sinkkipitoisuus ylittää noin 30%, syntyy β-messinkiä. Β-faasi koostuu sekoitetuista kiteistä korkeissa lämpötiloissa ja erittäin hauraasta metallien välisestä faasista CuZn alhaisissa lämpötiloissa .

Y-vaihe, joka on teknisesti käyttökelvoton sen suuren haurauden vuoksi, koostuu metallien välisestä faasista Cu ₅ Zn ₈ .

Materiaalimerkintä DIN EN 1412 mukaan	Lyhenteet	MS -merkki	Vetolujuus N / mm²	Myötölujuus N / mm²	Venymä murtumisessa %	Kovuus HB 10	Huomautuksia ominaisuuksista ja käytöstä
CW509L	CuZn40	MS60	240 ... 470	240 ... 390	43… 12	80 ... 140	Hyvä kuuma ja kylmämuovaus (taottu messinki, metallirahat); sopii taivuttamiseen, niittaamiseen, järkyttämiseen ja laipoitukseen sekä pehmeässä tilassa kohokuviointiin ja myös syvään vetämiseen; helposti työstettävät automaattisesta koneissa kanssa lisäämällä lyijyä.
CW612N	CuZn39Pb2	MS58	360… 590	250 ... 540	40… 9	85… 175	Hieman kylmämuovattava taivuttamalla, niittaamalla ja laipalla; helppo lävistää; helppo työstää (poraus- ja jyrsintälaatu); Katso messinkiä pyörille ja levyille
CW614N	CuZn39Pb3	MS58	380 ... 610	300… 570	35… 8	90 ... 180	Hyvin muotoiltavissa lämmityksen jälkeen. Hieman muotoiltavissa ilman lämmitystä. Seokset kaikkiin työstöprosesseihin; Muoto kääntyi kaikenlaisia osia, kaiverrus messinki; Katso messinkiä pyörille ja levyille, tarkasti piirretyille tangoprofiileille.
CW617N	CuZn40Pb2	MS58	360… 570	200… 520	25… 4	80… 170	Soveltuu erittäin hyvin työstöön ja muotoiluun kuumapuristuksella ja taonta. Valmistus Massan osia varten sähkötekniikan, hienomekaniikan ja optisen alan; sekä monimutkaisiin profiilimuotoihin.
CW708R	CuZn31Si	-	440… 490	200 ... 290	22… 15	120… 160	Liukuvat kuormat suurillakin kuormilla, laakeriholkit, ohjaimet ja muut liukuelementit.

Arkki messinki

koostuu α -kiteistä ja on hauras 400 ° C - 500 ° C, pehmeä huoneenlämpötilassa, helposti muotoiltavissa ja vaikeasti työstettävä.

Suora messinki

koostuu α + β -sekakiteistä ja voidaan helposti lämpömuovata ja helposti työstää huoneenlämmössä.

Puhdas γ / α ja γ + β messinki on teknisesti käyttökelvoton, koska se on liian hauras.

Kun seokseen lisätään muita metalleja, syntyy erityinen messinki .

Metalliseos	Vaikutus messingissä
nikkeli	lisää lovitettua iskulujuutta
mangaani	parantaa korroosionkestävyyttä ja jalostaa viljaa
rauta-	jalostaa viljaa
tina	parantaa meriveden kestävyyttä
alumiini	lisää kovuutta ja myötölujuutta vähentämättä sitkeyttä

Kupari-sinkkiseokset (kuparipitoisuus> 80%)

Myös nimitystä Tombac , piitä Tombac joilla on suurin rakenteellinen merkitys.

Kupari-hopeaseokset

Lisäämään lujuutta kautta kiinteän liuoksen muodostumiseen , 0,03% ja 0,12% hopeaa lisätään kupari. Saavutettavat vetolujuusarvot ovat enintään 270 N / mm². Näitä seoksia käytetään sähkötekniikassa keräysrenkaille, koskettimille ja kommutaattoripalkeille.

Kupari-magnesiumseokset

Magnesiumpitoisuus on 0,2-0,8%. Näitä seoksia käytetään tietoliikennetekniikan kaapeleihin ("postpronssi"). Niitä käytetään myös kylmävetoisina johtoina ilmajohtimissa suurilla nopeuksilla.

Kupari-nikkeliseokset

Kupari-nikkeliseoksia, joiden tyypillinen nikkelipitoisuus on 10–30%, kutsutaan kuparinikkeliksi . Metalliseosta, jossa on 25% nikkeliä, käytetään laajalti kolikkometallina.

Kupari-berylliumseokset ( berylliumkupari )

Kupari-berylliumseokset sisältävät 1,6%-2,1% berylliumia. Liukoisuus kuparia varten beryllium pienenee lämpötilan laskiessa. Se on 1,55% 605 ° C: n lämpötilassa ja alle 0,1% huoneenlämmössä. Tästä syystä berylliumpronssit ovat kovettavia , ts. H. niiden lujuusominaisuuksia voidaan parantaa sammuttamalla vesi 800 ° C: sta ja sen jälkeen pidempään 300 ° C: een (= vanheneminen). Vahvan kylmän muodonmuutoksen jälkeen ennen tunnin vanhenemista vetolujuus on jopa 1550 N / mm², kovuus on 365 HB ja murtovenymä on 2%. Käyttöesimerkkejä ovat: osat, jotka altistuvat voimakkaalle kulumiselle, esim. B. hammaspyörän osat , laakerit ja lehtijouset , urakiinnikkeet ja voimakkaasti jännitetyt osat, joiden on oltava ei-magneettisia. Kipinättömät työkalut kaivostoimintaan, porauslautoihin ja tuotantolavoille sekä kemianteollisuudelle ovat tärkeitä sovelluksia.

Toinen kovettuva kupariseos luodaan lisäämällä telluuria . Tuloksena olevat Cu ₂ Te -hiukkaset parantavat merkittävästi työstettävyyttä vain pienellä johtavuuden heikkenemisellä.

kirjallisuus

Martin Klein: Johdatus DIN -standardeihin . Vieweg + Teubner Verlag, 2007, ISBN 3-8351-0009-2
Eduard Vinaricky: Sähkökontaktit, materiaalit ja sovellukset: perusteet, tekniikat, testausmenetelmät . Springer, 2002, ISBN 3-540-42431-8
Heinrich Cornelius: Kupari teknistä rautaa . J. Springer, 1940
Ernst Brunhuber: Valu kupariseoksista: Kuparipohjaisten seosten valu . Fachverlag Schiele & Schoen, 1986, ISBN 3-7949-0444-3 , Google-kirjat
Stephan Hasse, Ernst Brunhuber: Giesserei Lexikon . Fachverlag Schiele & Schoen, 2001, ISBN 3-7949-0655-1 Google-kirjat
Heinz M. Hiersig : Sanaston tuotantotekniikka, prosessitekniikka . Springer, 1995, ISBN 3-18-401373-1

nettilinkit

Tietosivu kupariseoksista Saksan kupari -instituutista
Kupariseosluettelo kupariseoksista

Yksilöllisiä todisteita

↑ Heinz M. Hiersig: Sanaston tuotantotekniikka, prosessitekniikka . Springer, 1995, ISBN 3-18-401373-1 , s. 565 ym ., Google-kirjat .
↑ Eduard Vinaricky: Sähkökontaktit, materiaalit ja sovellukset: perusteet, tekniikat, testausmenetelmät . Springer, 2002, ISBN 3-540-42431-8 , s. 285 ym ., Google-kirjat .
↑ Martin Klein: Johdatus DIN -standardeihin . Vieweg + Teubner Verlag, 2007, ISBN 3-8351-0009-2 , s. 226 ja sitä seuraava, Google-kirjat .
↑ https://www.kupferinstitut.de/wp-content/uploads/2019/09/i5.pdf
↑ Deutsches Kupferinstitut: Materiaalitiedot: CuZn40Pb2 . Saksan kupari -instituutti, 2005, tietolomake .

[1] Heinz M. Hiersig: Sanaston tuotantotekniikka, prosessitekniikka . Springer, 1995, ISBN 3-18-401373-1 , s. 565 ym ., Google-kirjat .

[2] Eduard Vinaricky: Sähkökontaktit, materiaalit ja sovellukset: perusteet, tekniikat, testausmenetelmät . Springer, 2002, ISBN 3-540-42431-8 , s. 285 ym ., Google-kirjat .

[3] Martin Klein: Johdatus DIN -standardeihin . Vieweg + Teubner Verlag, 2007, ISBN 3-8351-0009-2 , s. 226 ja sitä seuraava, Google-kirjat .

[4] ttps://www.kupferinstitut.de/wp-content/uploads/2019/09/i5.pdf

[5] Deutsches Kupferinstitut: Materiaalitiedot: CuZn40Pb2 . Saksan kupari -instituutti, 2005, tietolomake .

Languages