C28000 ist die UNS-Bezeichnung für die 60/40-Kupfer-Zink-Knetlegierung, die die Industrie seit dem 19. Jahrhundert als Muntz-Metall bezeichnet. Der massiv geglühte Zustand, in der Tempernomenklatur von ASTM B601 als O60 bezeichnet, ist ein vollständig rekristallisierter Lieferzustand, der durch eine abschließende Glühung nach dem Kaltwalzen erzeugt wird. Auf diese Weise gelieferte Bleche vereinen mäßige Festigkeit mit sehr hoher Duktilität, weshalb sie immer dann gewählt werden, wenn ein Bauteil tiefgezogen, gedreht, gebogen oder geprägt werden muss, bevor es in Betrieb genommen wird. In diesem Leitfaden werden die Zusammensetzungsgrenzen, äquivalente Bezeichnungen, Härteoptionen, typische Eigenschaften, Lagergrößen und das Fertigungsverhalten von massivgeglühtem C28000-Blech beschrieben.
Zusammensetzung aus geschmiedetem 60/40-Messingblech
Die Legierung ist eine feste Kupfer-Zink-Lösung mit streng kontrollierten Rückständen. Aufgrund des hohen Zinkgehalts weist das Material bei Raumtemperatur eine zwei{2}}Phasen-Alpha-Beta-Struktur auf, und diese Struktur verleiht dem Blech sein nützliches Gleichgewicht aus Festigkeit und Formbarkeit.
| Element | Inhalt, Gew.-% | Funktion oder Kontrollpunkt |
|---|---|---|
| Kupfer (Cu) | 59.0 - 63.0 | Hauptlegierungselement, legt das Alpha-Beta-Verhältnis fest |
| Blei (Pb) | 0,30 max | Rest; Eine bleiarme-Schmelzpraxis kann bereitgestellt werden |
| Eisen (Fe) | 0,07 max | Restmenge, kontrolliert zum Schutz der Duktilität |
| Zink (Zn) | Rest | Ausgewogenheit der Komposition |
| Andere Elemente | Maximal 0,5 insgesamt | Übliche Kaufspezifikationsgrenze |
Wenn Kupfer innerhalb des 59.0 - 63.0 %-Fensters gehalten wird, bleibt das Phasengleichgewicht von Hitze zu Hitze stabil. Kleine Verschiebungen in diesem Gleichgewicht verändern sowohl die Glühhärte als auch die Geschwindigkeit, mit der das Blech aushärtet. Daher ist der Kupferbereich die wichtigste Kontrolle der Zusammensetzung für einen Umformvorgang.
Äquivalente Bezeichnungen und Produktnormen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS (USA) | C28000 |
| DE | CW509N, CuZn40 |
| LÄRM | 2.0360, CuZn40 |
| ISO | CuZn40 |
| BS | CZ109 |
| JIS | C2801 |
| GB (China) | H62 |
Bleche, Platten und Streifen dieser Zusammensetzung werden gemäß ASTM B36/B36M, ASTM B152/B152M oder EN 1652 bestellt. Die Bezeichnung des Zustands folgt ASTM B601, die mechanischen Prüfungen werden gemäß ASTM E8/E8M in Zugrichtung und ASTM E18 für Härte durchgeführt und die Korngröße wird gemäß ASTM E112 angegeben, wenn sie spezifiziert ist. Im JIS-System lautet der korrekte Code für CuZn40-Bleche C2801; Die ähnlich aussehende Bezeichnung C3712 gehört zur Familie der bleifreien Schneidmessinge und darf nicht auf diese Legierung angewendet werden.
Was das Massivglühen mit dem Blech macht
Kaltwalzen erhöht die Festigkeit und Härte durch die Ansammlung von Versetzungen im Gitter. Beim Massivglühen wird die Kaltverfestigung durch Rekristallisation umgekehrt. Produktionsglühungen für 60/40-Messing werden normalerweise bei etwa 425 bis 650 Grad durchgeführt, und die Temperatur und das Einweichen werden so gewählt, dass eine Zielkorngröße erreicht wird, und nicht nur, um das Metall zu erweichen. Eine grobe Körnung erleichtert das Tiefziehen, hinterlässt jedoch nach dem Formen eine Orangenhautoberfläche, während eine feine Körnung bei einer etwas höheren Fließspannung eine glattere Oberfläche ergibt. Entspannungsbehandlungen an bereits umgeformten Teilen werden deutlich niedriger, im 250 - 325 Gradbereich, durchgeführt, so dass die durch Kaltumformung gewonnene Festigkeit erhalten bleibt. Im Gegensatz zu den Aluminiumbronzen härtet diese Legierung beim schnellen Abkühlen nach dem Glühen nicht nennenswert aus, sodass die Abkühlgeschwindigkeit keine kritische Variable darstellt.
Typische Eigenschaften von O60-geglühtem C28000
Die folgenden Zahlen sind repräsentativ für kommerzielle O60-Produkte und dienen nur der Designorientierung. Zulässige Minima und Maxima sind immer die in der Bestellspezifikation angegebenen Werte.
| Eigentum | Typischer Wert, geglüht (O60) |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 310 - 400 MPa (45 - 58 ksi) |
| Streckgrenze, 0,2 % Offset | 105 - 275 MPa (15 - 40 ksi) |
| Dehnung in 50 mm (2 Zoll) | 40 % und mehr |
| Härte | 45 - 65 HRB |
| Physisches Eigentum | Typischer Wert |
|---|---|
| Dichte | 8,39 g/cm³ (0,303 lb/in³) |
| Schmelzbereich | 900 - 940 Grad (1652 - 1724 Grad F) |
| Wärmeleitfähigkeit | ca. 120 W/(m·K) |
| Elektrische Leitfähigkeit | ca. 28 % IACS |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20,6 µm/(m·Grad) über 20 - 300 Grad |
| Spezifische Wärmekapazität | 377 J/(kg·K) |
| Elastizitätsmodul | etwa 110 GPa (16 × 10&sup6; psi) |
Da der geglühte Zustand vollständig erweicht ist, werden die Eigenschaften als Bereiche angegeben: Coils, die zu einem grobkörnigen Ziel hergestellt wurden, liegen in der Nähe des weichen Endes der Zug- und Härtebänder, während feinkörnige Produkte die höheren Ertragswerte aufweisen.
Lagergrößen und verfügbare Formen
| Bilden | Dicke | Breite | Länge |
|---|---|---|---|
| Blatt und Teller | 0.3 - 50 mm | 300 - 1200 mm | 1000 - 3000 mm |
| Streifen und Spulen | 0.05 - 3.0 mm | 10 - 500 mm | Spule, auf Anfrage auf Länge zugeschnitten |
Bleche und Platten sind die Hauptformen für Bau- und Fertigungsarbeiten, während leichtere Bandzuführungen, Hochgeschwindigkeitsstanzen und Verbindungspressen zum Einsatz kommen. Abhängig von den optischen und Korrosionsanforderungen des Endprodukts wird das Material mit walzblank oder blankgeglühter, polierter, geölter und gebürsteter Oberfläche geliefert.
Umform-, Verbindungs- und Korrosionshinweise
Biegen:die weiche Härte toleriert einen engen Innenbiegeradius in der Größenordnung der halben Blechdicke bei dünnen Blechstärken; Der Radius muss vergrößert werden, wenn die Dicke zunimmt oder das Blech härter bearbeitet wird.
Tiefziehen:Die hohe Dehnung ermöglicht das mehrstufige Ziehen, wobei zwischen den Stufen Glühvorgänge geplant werden, bevor das Material seine Duktilität verliert.
Löten und Hartlöten:Die Legierung lässt sich leicht durch Weichlöten und durch Hartlöten mit Füllstoffen auf Silber--Basis oder Kupfer-Phosphor verbinden; Flussmittelrückstände sollten entfernt werden, um spätere Fleckenbildung zu vermeiden.
Schmelzschweißen:nicht empfohlen für 60/40-Messing, da sich Zink aus dem Schweißbad verflüchtigt und poröse Verbindungen erzeugt; Löten, Nieten oder mechanische Befestigung werden bevorzugt.
Korrosion:C28000 ist nicht entzinkungshemmend. Für chloridhaltige, stehende oder Meerwasseranwendungen ist eine inhibierte Güteklasse wie C44300 Arsen-Admiralitätsmessing die richtige Wahl.
Typische Anwendungen
Architektur- und Zierverkleidungen, Gitter und Dekorplatten
Sanitärarmaturen und Armaturen, einschließlich Rosetten und Zierplatten
Allgemeine Beschläge, Verschlüsse, Scharniere und geprägte Beschläge
Kleine mechanische Teile, Halterungen und leicht belastete bearbeitete Komponenten
Dekorationsgegenstände und Beschilderungen, hergestellt durch Ätzen, Prägen oder Spinnen
Häufig gestellte Fragen
F: Ist C28000 das gleiche Material wie Muntz-Metall?
Ja. Muntz-Metall ist die traditionelle Bezeichnung für geschmiedetes 60/40-Messing, nominell 60 % Kupfer und 40 % Zink, und es ist identisch mit UNS C28000, EN CW509N und CuZn40.
F: Was bedeutet der massiv geglühte Zustand in der Praxis?
Dies bedeutet, dass das Blech nach einer Schlussglühung im vollständig rekristallisierten O60-Weichzustand geliefert wird. Das Material ist am duktilsten und weist die geringste Festigkeit und Härte der Standardhärten auf.
F: Wie unterscheidet sich C28000 von C26000-Kartuschenmessing?
C26000 ist 70/30 Messing mit einem höheren Kupfergehalt, besserer Entzinkungsbeständigkeit und geringerer Festigkeit. C28000 ist 60/40 Messing mit mehr Zink, höherer Festigkeit und geringeren Kosten pro Kilogramm, aber geringerer Korrosionsbeständigkeit in aggressivem Wasser.
F: Welche Standards sollten in einer Bestellung angegeben werden?
Geben Sie ASTM B36/B36M oder ASTM B152/B152M für Bleche, Platten und Bänder, EN 1652 für europäische Projekte sowie die Härtebezeichnung aus ASTM B601 und die erforderliche Korngröße an, wenn das Teil tiefgezogen werden soll.
F: Kann C28000-Blech geschweißt werden?
Vom Schmelzschweißen ist abzuraten, da Zink verdampft und die Verbindung porös wird. Zuverlässige Ergebnisse liefern Löten mit Füller auf Silberbasis-, Weichlöten oder mechanisches Befestigen.
F: Ist C28000 für Meerwasserleitungen oder Rohrplatten geeignet?
Nein. Die ungehemmte 60/40-Zusammensetzung neigt in chloridhaltigem Wasser zur Entzinkung. Stattdessen wird für meerwassergekühlte Wärmetauscher und Kondensatoren inhibiertes Admiralitätsmessing wie C44300 verwendet.
