Einführung
Gusskupferlegierungen werden in verschiedenen Branchen aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften, einschließlich Korrosionsbeständigkeit, thermischer Leitfähigkeit und Leichtigkeit des Gießens, häufig eingesetzt. Diese Legierungen werden durch Schmelzen und Gießen von Kupfer und anderen Elementen in Formen hergestellt, um komplexe Formen zu erzeugen. In diesem Artikel werden die gängigen Arten von Kupferlegierungen, ihre Eigenschaften und Anwendungen untersucht.
Kupfer-Tin-Legierungen (Bronze)
Bronzlegierungen gehören zu den häufigsten Kupferlegierungen der Gussguss. Sie enthalten typischerweise Kupfer und Zinn als Primärelemente.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Härte (HB) |
|---|---|---|---|---|
| Hochtägige Bronze | Hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit | Lager, Buchsen, Zahnräder | 310-380 | 80-100 |
| Mittel-tinbronze | Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit, niedriger Fristen | Ventilsitze, Pumpkomponenten | 240-310 | 60-85 |
| Glockenbronze | Hohe Härte, gute Verwirrbarkeit | Glocken, Musikinstrumente | 200-240 | 90-110 |
Bronzlegierungen bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Kraft, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, was sie für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet macht.
Kupfer-Zinc-Legierungen (Messing)
Messinglegierungen sind Kupfer-Zinc-Legierungen, die aufgrund ihrer hervorragenden Formbarkeit und Bearbeitbarkeit weit verbreitet sind.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|---|---|
| Gelber Messing | Gute Stärke, ausgezeichnete maßgassive | Geräte, dekorative Hardware | 230-350 | 20-35 |
| Hochfestes Messing | Hohe Duktilität, gute Korrosionsbeständigkeit | Architekturkomponenten, Meereshardware | 380-550 | 15-25 |
| Blei Messing | Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, kostengünstige Kosten | Ventile, Armaturen, Zierguss | 220-310 | 20-30 |
Messinglegierungen sind für ihre goldene Farbe bekannt und werden häufig sowohl in dekorativen Anwendungen als auch in funktionellen Komponenten verwendet.
Kupfer-Aluminium-Legierungen (Aluminiumbronze)
Aluminiumbronzelegierungen kombinieren die Eigenschaften von Kupfer mit der Festigkeit und Leichtigkeit von Aluminium.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Einzelphasen-Al-Bronze | Hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit | Marine -Propeller, Pumpen -Stoßgänger | 550-650 | 250-300 |
| Duplex al Bronze | Guter Verschleißfestigkeit, hohe Festigkeit | Lager, Zahnräder, Ventilkomponenten | 600-750 | 280-350 |
| Nickel-Al-Bronze | Ausgezeichnete Festigkeit bei hohen Temperaturen | Flugzeugkomponenten, Turbinenschaufeln | 650-800 | 300-400 |
Aluminium -Bronzelegierungen werden besonders für ihre hohe Festigkeit und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen geschätzt.
Kupfer-Silicon-Legierungen (Siliziumbronze)
Siliziumbronzelegierungen bieten eine Kombination aus hoher Festigkeit und exzellenter Korrosionsbeständigkeit.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Elektrische Leitfähigkeit (%IACS) |
|---|---|---|---|---|
| Bronze mit niedriger Silizium | Hohe Stärke, gute Duktilität | Meereshardware, architektonische Ausstattung | 380-480 | 15-20 |
| Bronze mit mittlerer Silizium | Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, gute Schweißbarkeit | Pumpkomponenten, Ventilkörper | 410-520 | 7-10 |
| Hochschildbronze | Hohe Festigkeit, gute Verschleißfestigkeit | Lager, Buchsen, Zahnräder | 450-550 | 5-8 |
Siliziumbronzlegierungen werden häufig in Anwendungen verwendet, die eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, insbesondere bei marinen und architektonischen Anwendungen.
Kupfer-Nickel-Legierungen
Kupfer-Nickel-Legierungen, auch als Cupronickel bekannt, bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere im Meerwasser.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) |
|---|---|---|---|---|
| 70-30 Cupronickel | Ausgezeichnete Resistenz für Meerwasserkorrosion | Meeresventile, Pumpen, Wärmetauscher | 330-380 | 29 |
| 90-10 Cupronickel | Hohe Festigkeit, gute Erosionsbeständigkeit | Propellerwellen, Meeresbeschläge | 280-330 | 50 |
| 55-45 Cupronickel | Überlegene Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit | Chemische Verarbeitungsgeräte, Entsalzungsanlagen | 400-450 | 21 |
Kupfer-Nickel-Legierungen werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit ausführlich in der marinen und chemischen Verarbeitungsindustrie eingesetzt.
Hochfeste Kupferlegierungen
Diese Legierungen sind für Anwendungen ausgelegt, die hohe Stärke und Härte erfordern.
| Legierungstyp | Schlüsseleigenschaften | Gemeinsame Anwendungen | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Manganbronze | Sehr hohe Festigkeit, gute Verschleißfestigkeit | Hochleistungslager, Wurmgetriebe | 650-750 | 320-380 |
| Nickel-Aluminium-Bronze | Hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit | Marine -Propeller, Pumpen -Stoßgänger | 600-700 | 280-350 |
| Nickel-Silicon Bronze | Ausgezeichnete Stärke, gute Korrosionsbeständigkeit | Hydraulikklappenkörper, U -Boot -Propeller | 700-800 | 350-400 |
Diese hochfesten Legierungen werden in Anwendungen verwendet, bei denen Standard-Bronze- oder Messinglegierungen möglicherweise keine ausreichende Festigkeit oder Verschleißfestigkeit bieten.
Fazit
Cast Kupferlegierungen bieten eine breite Palette von Immobilien, die für verschiedene Anwendungen in vielen Branchen geeignet sind. Von der hohen Stärke von Aluminiumbronzen bis hin zu der hervorragenden Korrosionsbeständigkeit von Kupfer-Nickel-Legierungen gibt es eine gussberechtigte Kupferlegierung, die für fast jede technische Anforderung geeignet ist. Die Wahl der Legierung hängt von der spezifischen Anwendung ab, unter Berücksichtigung von Faktoren wie Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, maßgeschneiderter und kosten.
Während die Materialwissenschaft weiter voranschreitet, werden neue Kupferlegierungen für Gussguss entwickelt, um die aufkommenden technologischen Bedürfnisse und Umweltvorschriften zu befriedigen. Die Vielseitigkeit und Leistung von Kupferlegierungen für Gusslegierungen gewährleisten ihre anhaltende Bedeutung für die moderne Technik und Herstellung.