Materialübersicht
C61300 ist eine Aluminiumbronzelegierung, die im amerikanischen ASTM B111-Standard spezifiziert ist. Es besteht hauptsächlich aus Kupfer und wird durch die Zugabe von Aluminium, Eisen und Nickel verstärkt. Es bietet hervorragende mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit und wird daher häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Festigkeit und Anpassungsfähigkeit an die Umwelt erfordern.
Chemische Zusammensetzung
Die typische Zusammensetzung beträgt 88,0 bis 91,0 Prozent Kupfer, was als Matrix für eine gute Leitfähigkeit und Duktilität sorgt; Aluminium 6,0 bis 8,0 Prozent, das eine Aluminiumoxid-Schutzschicht bildet, die die Korrosionsbeständigkeit und Härte verbessert; Eisen 2,0 bis 4,0 Prozent, das die Korngröße verfeinert und die Zugfestigkeit erhöht; Nickel maximal 1,0 Prozent, was die Hochtemperaturstabilität und Spannungskorrosionsbeständigkeit verbessert; und andere Verunreinigungen wie Zink und Mangan in Spuren.
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Die Dichte beträgt etwa 7,8 g pro Kubikzentimeter und ist damit niedriger als bei reinem Kupfer, aber höher als bei gewöhnlichem Messing. Der Schmelzpunktbereich liegt zwischen 1040 und 1080 °C und eignet sich für Umgebungen mit hohen Temperaturen. Die elektrische und thermische Leitfähigkeit beträgt etwa 20 bis 30 Prozent von reinem Kupfer, ist aber den meisten legierten Stählen immer noch überlegen. Die Zugfestigkeit beträgt mindestens 550 MPa und erreicht nach der Wärmebehandlung über 700 MPa. Die Härte beträgt 150 bis 200 HB und wird durch Kaltumformung oder Wärmebehandlung weiter erhöht. Die Dehnung beträgt mindestens 15 Prozent, was eine hohe Festigkeit mit guter Duktilität verbindet, und die Hartphase aus Aluminium und Eisen reduziert die Reibungsverluste deutlich.
Korrosionsbeständigkeit
Der C61300 leistet in rauen Umgebungen eine außergewöhnlich gute Leistung. Der von Aluminium gebildete dichte Oxidfilm widersteht dem Angriff von Chloridionen im Meerwasser und ist daher für die Schiffstechnik geeignet. Es weist im Vergleich zu gewöhnlicher Bronze eine überlegene Stabilität in schwach sauren und alkalischen Umgebungen auf und der Zusatz von Nickel verhindert wirksam Spannungsrisskorrosion.
Anwendungen
C61300 wird in der Schiffs- und Offshore-Technik für Propellerwellen, Meerwasserpumpen und -ventile sowie U-Boot-Pipeline-Verbindungsstücke verwendet; in chemischen Anlagen für korrosionsbeständige-Zahnräder, Lager, Dichtungsringe und Reaktorkomponenten; im Maschinenbau für hoch-verschleißfeste-Buchsen, Hochleistungslager und Bergbaumaschinenteile; und im Energiebereich für Turbinenschaufeln in Wärmekraftwerken und Befestigungselemente für Kernkraftanlagen.
Verarbeitungsempfehlungen
Um Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden, wird eine Warmumformung bei 750 bis 900 °C empfohlen. Bei der Kaltumformung ist ein Zwischenglühen erforderlich, um eine Kaltverfestigung zu verhindern. Eine Lösungsbehandlung bei etwa 850 °C mit Abschrecken optimiert die Gesamtleistung.
Häufig gestellte Fragen
F: Wie hoch ist der Aluminiumgehalt von C61300?
A: 6,0 bis 8,0 Prozent.
F: Wie hoch ist die Zugfestigkeit?
A: Mindestens 550 MPa, über 700 MPa nach der Wärmebehandlung.
F: Warum ist C61300 korrosionsbeständig?
A: Aluminium bildet eine dichte schützende Oxidschicht.
F: Welche Anwendungen verwenden C61300?
A: Schiffswellen, chemische Getriebe, Bergbaubuchsen und Turbinenschaufeln.
F: Wie hoch ist die Heißarbeitstemperatur?
A: 750 bis 900 Grad C.
F: Welche Norm gilt für diese Legierung?
A: ASTM B111.
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