Was ist C61400 Aluminiumbronze?
UNS C61400 ist eine geschmiedete Aluminiumbronze: eine Legierung auf Kupferbasis, deren Hauptlegierungszusatz Aluminium und nicht Zink, Zinn oder Nickel ist. Der Aluminiumgehalt von 6 bis 8 Prozent, mit Eisen und einem geringen Manganzusatz, ergibt einen Werkstoff mit deutlich höherer Festigkeit als Messing und behält gleichzeitig das Korrosionsverhalten bei, das Kupferlegierungen im Wasser- und Marinebereich attraktiv macht.
Die Sorte sollte nicht mit Kupfer-Zink-Messingen verwechselt werden. Es enthält keinen absichtlichen Zinkzusatz und seine Eigenschaften beruhen auf den aluminiumreichen Phasen, die in der Kupfermatrix gebildet werden. Geschmiedete Produktformen werden gemäß den ASTM-Produktnormen für Platten, Bleche, Stangen und Stangen aus Kupfer-legierungen geliefert, die im Druck- und allgemeinen Ingenieurwesen eingesetzt werden.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Zusammensetzung (Gew.-%) | Funktion |
|---|---|---|
| Kupfer (Cu) | Rest, nominell etwa 88 - 92 | Matrix- und korrosionsbeständige Basis |
| Aluminium (Al) | 6.0 - 8.0 | Festigkeit und schützender Oxidfilm |
| Eisen (Fe) | 1.5 - 3.5 | Verfeinert die Körnung, erhöht die Festigkeit und Erosionsbeständigkeit |
| Mangan (Mn) | 1,0 max | Desoxidation und Eigenschaftsausgleich |
| Nickel (Ni) | 1,0 max | Restliche oder kontrollierte geringfügige Zugabe |
| Zink (Zn) | 1,0 max | Rest |
| Blei (Pb) | 0,01 max | Sehr niedrig gehalten |
Aluminium ist das Schlüsselelement. Es stärkt die Kupfermatrix und bildet an der Oberfläche eine dünne, haftende Oxidschicht, die das darunter liegende Metall schützt. Eisen wird hinzugefügt, um die gegossene oder bearbeitete Struktur zu verfeinern und die Widerstandsfähigkeit gegen Erosion-Korrosion zu verbessern, und Mangan unterstützt die Desoxidation während des Schmelzens. Restelemente werden gering gehalten, da sie die Duktilität und Korrosionsbeständigkeit verringern.
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Typischer Bereich |
|---|---|
| Zugfestigkeit | Etwa 480 - 620 MPa, je nach Zustand und Produktform |
| Streckgrenze, 0,5 % Dehnung | Ungefähr 240 - 380 MPa |
| Verlängerung | Ungefähr 25 - 40 Prozent im geglühten Zustand |
| Härte | Ungefähr 130 - 180 HB |
| Elastizitätsmodul | Ungefähr 115 GPa |
Die mechanischen Mindestanforderungen für eine bestimmte Bestellung sind in der entsprechenden ASTM-Produktspezifikation angegeben und variieren je nach Zustand und Produktform. Da der Aluminiumgehalt nahe an der Grenze liegt, an der die Legierung zwei-phasig wird, können kleine Änderungen in der Zusammensetzung und dem thermischen Verlauf das Eigenschaftsgleichgewicht verschieben. Daher sollten sowohl der bestellte Zustand als auch die anwendbare Spezifikationsklausel in der Zeichnung bestätigt werden.
Korrosions- und Verschleißverhalten
Meerwasser und Brackwasser.Der Aluminiumoxidfilm bietet eine gute Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion und Stoßangriffe, weshalb dieser Typ häufig in Pumpen, Ventilen und Rohrböden für den Umgang mit Meerwasser verwendet wird.
Erosion und Kavitation.Die höhere Festigkeit und Härte der Matrix im Vergleich zu Messing führt zu einer verbesserten Widerstandsfähigkeit gegen Strömungen mit hoher -Geschwindigkeit und gegen Kavitationsschäden.
Atmosphärische Exposition.Gut, mit stabilem Oberflächenfilm, der eine gleichmäßige Patina bildet.
Verschleiß und Abrieb.Gute Tragfähigkeit-mit besserer Beständigkeit gegen Abrieb als viele Bronzen, wodurch sich die Sorte für gleitende und rotierende Komponenten eignet.
Zu vermeidende Umgebungen.Ammoniak und Ammoniumverbindungen können in Kupferlegierungen dieser Klasse zu Spannungsrisskorrosion führen und stark oxidierende oder stark saure Medien greifen den Oxidfilm an.
Der Oxidfilm muss sich neu bilden können, damit die Legierung die vorgesehene Leistung erbringt, damit die Legierung in belüftetem oder sauerstoffhaltigem Wasser ihre beste Leistung erbringt. In sauerstofffreien, stehenden oder stark verschmutzten Strömen repariert sich der Film möglicherweise nicht selbst und der Angriff kann lokal erfolgen.
Fertigung, Schweißen und Bearbeitung
C61400 kann warm- und kaltverformt werden und reagiert auf das Glühen wie üblich, obwohl die Legierung normalerweise in der für die Anwendung erforderlichen Härte geliefert wird und nicht vom Hersteller erneut geglüht wird. Seine Festigkeit ist höher als die der Messinge, daher sind die Umformkräfte entsprechend höher und beim Kaltbiegen sind großzügige Biegeradien empfehlenswert.
Das Schweißen erfolgt im Gas-Wolfram-Lichtbogen- und Gas-Metall-Lichtbogenverfahren unter Verwendung eines passenden Aluminium-Bronze-Füllstoffs. Die Legierung wird auch häufig als Schweißauftrag auf Stahlkomponenten verwendet, die eine korrosions- oder verschleißfeste Oberfläche benötigen. Die Wärmezufuhr sollte kontrolliert und ein Vorheizen vermieden werden, damit die aluminiumreichen Phasen nicht vergröbert werden. Hartlöten ist möglich, aber der sehr hohe Aluminiumgehalt macht das Hartlöten und Weichlöten mit Silber weniger einfach als bei Messing. Für die Bearbeitung sind scharfe Werkzeuge und positive Vorschübe erforderlich, da sich das Material beim Schnitt verfestigt. Leichte Reibdurchgänge sind die Hauptursache für schlechte Oberflächengüte und schnellen Werkzeugverschleiß.
Bewerbungs- und Auswahlberatung
Pumpenkörper, Laufräder, Verschleißringe, Wellen und Wellenhülsen für die Wasser- und Meerwasserversorgung
Ventilkörper, Innengarnituren und Sitze für Industrie- und Schifffahrtszwecke
Wärmetauscherrohrböden, Wasserkästen und Prallplatten
Propellerwellen, Ruderkomponenten und andere Schiffsteile
Verschleißplatten, Schneckenräder, Lagerkäfige und Gleitkomponenten
Auftragsschweißungen an Stahlwellen, Absperrschiebern und Pumpenkomponenten
Bestätigen Sie bei der Auswahl der Sorte drei Punkte: dass das Medium und sein Sauerstoffgehalt es ermöglichen, dass der Schutzfilm stabil bleibt, dass der bestellte Zustand die für die Umform- und Betriebslasten erforderliche Festigkeit und Duktilität erfüllt und dass die anwendbare Produktspezifikation in der Anfrage angegeben ist, da Platten, Stangen und Stangen derselben Nennlegierung durch unterschiedliche Normen abgedeckt sind.
FAQ
F: Handelt es sich bei C61400 um Messing oder Bronze?
Es handelt sich um eine Aluminiumbronze. Der Hauptlegierungszusatz ist Aluminium, nicht Zink, und die Legierung enthält nur Restzink. Seine Festigkeit und sein schützender Oxidfilm verdanken es dem Aluminiumgehalt.
F: Wie viel Aluminium enthält C61400?
Der Aluminiumgehalt wird mit 6,0 bis 8,0 Gewichtsprozent angegeben, ausgeglichen durch Eisen, Mangan und Restelemente, der Rest besteht aus Kupfer.
F: Wofür wird C61400 verwendet?
Es wird hauptsächlich für Pumpen-, Ventil- und Wärmetauscherkomponenten in der Wasser- und Meerwasserversorgung, für Schiffsausrüstung und als Schweißauftrag auf Stahlteilen verwendet, die Korrosions- und Verschleißfestigkeit erfordern.
F: Ist C61400 beständig gegen Meerwasserkorrosion?
Ja. Sein Aluminiumoxidfilm bietet eine gute Beständigkeit gegen Meerwasser, Aufprallangriffe und Erosion{1}}Korrosion. Die beste Leistung erzielt man in kohlensäurehaltigem Wasser, da der Film zur Neubildung Sauerstoff benötigt.
F: Kann C61400 geschweißt werden?
Ja, beim Gas-Wolfram-Lichtbogen- oder Gas-Metall-Lichtbogenschweißen mit einem passenden Aluminium-Bronze-Füllstoff und kontrollierter Wärmezufuhr. Es wird üblicherweise auch als Schweißauftrag verwendet.
F: Ist C61400 schwer zu bearbeiten?
Es ist mäßig schwierig. Das Legierungswerkstück-härtet beim Schnitt aus, daher sind scharfe Werkzeuge, ein positiver Spanwinkel und erhebliche Vorschübe erforderlich und leichte Reibdurchgänge sollten vermieden werden.
