1.Was sind die Eigenschaften von C61300-Kupfer?
1. Gleichgewicht der mechanischen Eigenschaften
Kombiniert mäßige{0}}bis-hohe Festigkeit mit akzeptabler Duktilität und eignet sich daher sowohl für tragende-Komponenten als auch für Teile, die eine begrenzte Umformung erfordern.
Weist eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb (Metall-auf-Haftung) auf, was auf aluminiumreiche intermetallische Phasen und dispergierte Bleipartikel zurückzuführen ist.
Behält die strukturelle Integrität bei erhöhten Temperaturen (bis zu ~300 Grad) bei, mit minimalem Festigkeitsverlust im Vergleich zu reinem Kupfer oder weicheren Messinglegierungen.
2. Überlegene Korrosionsbeständigkeit
Beständig gegen Korrosion in verschiedenen Umgebungen, einschließlich Meerwasser, Brackwasser, Industriechemikalien und atmosphärischen Bedingungen.
Bildet einen schützenden Aluminiumoxidfilm (Al₂O₃) auf der Oberfläche, der sich bei Kratzern selbst-heilt und so eine weitere Oxidation des Grundmetalls verhindert.
Funktioniert gut in korrosiven Medien, die Sulfide, Chloride und schwache Säuren enthalten, und übertrifft viele Messing- und niedriglegierte Kupfermaterialien.
3. Verbesserte Bearbeitbarkeit
Der Zusatz von 0,8–1,5 % Blei dient als Schmiermittel während der Bearbeitung, reduziert den Werkzeugverschleiß, senkt die Schnittkräfte und sorgt für glatte Oberflächen.
Geeignet für Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsprozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden, wodurch es kostengünstig-für die Herstellung von Präzisionskomponenten ist.
Vermeidet das „klebrige“ Bearbeitungsverhalten, das bei bleifreien Aluminiumbronzen üblich ist, und ermöglicht so schnellere Produktionszyklen.
4. Vielseitige Herstellungs- und Anwendungseignung
Kann gegossen (Sandguss, Feinguss) oder bearbeitet (Warm-/Kaltwalzen, Schmieden, Extrudieren) werden, um komplexe Formen und Komponenten zu bilden.
Kompatibel mit Schweißverfahren (z. B. Schutzgasschweißen, Schutzgasschweißen) bei Verwendung geeigneter Füllstoffe, allerdings kann eine Wärmebehandlung vor- und nach-dem Schweißen erforderlich sein, um die Duktilität aufrechtzuerhalten.
Wird häufig in Schiffsteilen (Ventile, Armaturen, Propellerwellen), Industriepumpen, Zahnrädern, Buchsen und mechanischen Komponenten verwendet, die Verschleiß und Korrosion ausgesetzt sind.
2.Was ist die Streckgrenze von C61300-Kupfer?
1. Gusszustand (wie-gegossen, keine Wärmebehandlung)
Streckgrenze (0,2 % Offset, σ₀.₂): 275–345 MPa (40.000–50.000 psi)
Hinweis: Da-Gussteile heterogene Mikrostrukturen aufweisen, kommt es zu leichten Abweichungen. Die gemäß ASTM B150 geforderte Mindeststreckgrenze für C61300 im Gusszustand beträgt 275 MPa (40 ksi).
2. Geglühter Zustand (geschmiedet oder gegossen + geglüht)
Streckgrenze (0,2 % Offset, σ₀.₂): 205–275 MPa (30.000–40.000 psi)
Glühen (Erhitzen auf 650–750 Grad, Halten, langsames Abkühlen) reduziert innere Spannungen und macht die Legierung weicher, wodurch die Streckgrenze sinkt und gleichzeitig die Duktilität für Umformvorgänge verbessert wird.
3. Kalt-Bearbeiteter Zustand (nur bearbeitet)
Streckgrenze (0,2 % Offset, σ₀.₂): 380–450 MPa (55.000–65.000 psi)
Kaltverformung (z. B. Walzen, Ziehen) erhöht die Streckgrenze durch Kaltverfestigung, wobei der genaue Wert vom Grad der Verformung abhängt (höhere Verformung=höhere Streckgrenze).
4. Wärmebehandelter Zustand (lösungsgeglüht + ausgehärtet)
Streckgrenze (0,2 % Offset, σ₀.₂): 415–485 MPa (60.000–70.000 psi)
Dieser Prozess (Lösungsglühen bei ~850–900 Grad, Abschrecken, Altern bei 400–500 Grad) maximiert die Streckgrenze durch Ausscheidung feiner intermetallischer Partikel, ideal für Anwendungen mit hoher Belastung.
3.Wie hoch ist die Zugfestigkeit von C61300-Kupfer?
Die Streckgrenze wird mit der 0,2-%-Versatzmethode (Standard für metallische Werkstoffe) gemessen, da C61300 in seiner Spannungs-Dehnungs-Kurve keine ausgeprägte Streckgrenze aufweist.
Für kritische Anwendungen sollten Hersteller zertifizierte Testdaten bereitstellen, da die Werte je nach Guss-/Knetverfahren und Legierungshomogenität variieren können.
Zugfestigkeit von C61300-Kupfer
1. Cast-Zustand (As-Cast)
Zugfestigkeit (σᵤ): 550–690 MPa (80.000–100.000 psi)
ASTM B150 spezifiziert eine Mindestzugfestigkeit von 550 MPa (80 ksi) für C61300 im Gusszustand und gewährleistet so die Zuverlässigkeit lasttragender Gusskomponenten.
2. Geglühter Zustand (geschmiedet oder gegossen + geglüht)
Zugfestigkeit (σᵤ): 480–550 MPa (70.000–80.000 psi)
Durch das Glühen verringert sich die Zugfestigkeit geringfügig, die Dehnung (Duktilität) wird jedoch erheblich verbessert, sodass dieser Zustand für Teile geeignet ist, die vor der Verwendung gebogen oder geformt werden müssen.
3. Kalt-Bearbeiteter Zustand (nur bearbeitet)
Zugfestigkeit (σᵤ): 690–795 MPa (100.000–115.000 psi)
Kaltverfestigung erhöht die Zugfestigkeit durch Erhöhung der Versetzungsdichte in der Kristallstruktur und sorgt so für ein Gleichgewicht zwischen hoher Festigkeit und mäßiger Duktilität (Dehnung ~5–10 %).
4. Wärmebehandelter Zustand (lösungsgeglüht + ausgehärtet)
Zugfestigkeit (σᵤ): 760–860 MPa (110.000–125.000 psi)
Durch diese Wärmebehandlung wird die höchste Zugfestigkeit für C61300 erreicht, wobei die Dehnung für die meisten technischen Anwendungen ausreichend bleibt (~8–12 %).
Wichtige Hinweise zur Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit korreliert mit der Härte: Eine Zugfestigkeit von 550 MPa entspricht typischerweise einer Brinellhärte von ~180 HB, während 760 MPa ~250 HB entspricht.
Bei geschweißten Bauteilen kann die Zugfestigkeit in der Wärmeeinflusszone (HAZ) um 10–15 % abnehmen, wenn nach dem Schweißen keine ordnungsgemäße Wärmebehandlung durchgeführt wird.
