Was H96 und UNS C21000 Messing sind
H96 ist die höchste -Kupfersorte in der Familie der Schmiedekupfer-Zinke (Messing). Die chinesische Bezeichnung H96 ist in GB/T 5231 mit einem Kupfergehalt von 95,0-97,0 % definiert, während die eng verwandte UNS-Nummer C21000 -, das 95/5-Vergoldungsmetall, das als Blech, Streifen, Platte, Rohr und Draht geliefert wird, in ASTM B36 mit 94,0–96,0 % Kupfer definiert ist. In beiden Systemen besteht der Rest aus Zink, und Eisen, Blei und Restverunreinigungen werden auf sehr niedrige Grenzwerte beschränkt.
Da nur etwa 4-5 % Zink vorhanden sind, verhält sich H96/C21000 weitaus mehr wie reines Kupfer als die Messingsorten 65/35 und 70/30. Die praktischen Folgen sind eine warme rötlich-goldene Farbe, die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit aller gängigen Messinge, eine ausgezeichnete Duktilität bei der Kalt- und Warmumformung und ein Grad an Entzinkungsbeständigkeit, mit dem Messing aus niedrigerem Kupfer nicht mithalten kann. Für Designer, die kupferähnliche Leitfähigkeit und Korrosionsverhalten benötigen, aber etwas mehr Festigkeit und ein ansprechenderes Finish als elektrolytisches Hartkupfer wünschen, ist H96/C21000 die Standardlösung.
Chemische Zusammensetzung
Die beiden Bezeichnungssysteme überschneiden sich, sind aber nicht identisch, was wichtig ist, wenn in einer Kaufspezifikation nur eines davon aufgeführt ist.
| Bezeichnung | Cu % | Pb % max | Fe % max | Zn % | Gesamtverunreinigungen % max |
|---|---|---|---|---|---|
| H96 (GB/T 5231) | 95.0-97.0 | 0.03 | 0.10 | Rest | 0.20 |
| UNS C21000 (ASTM B36) | 94.0-96.0 | 0.03 | 0.05 | Rest | nicht gesondert angegeben |
Wenn eine Zeichnung nur C21000 erfordert, gelten die ASTM B36-Grenzwerte; Wenn H96 erforderlich ist, gelten die GB/T 5231-Grenzwerte. Bei Exportprojekten besteht die übliche Praxis darin, bei jedem Element das engere der beiden Fenster zu bestellen, sodass ein einziger Wärmedurchgang beide Dokumente erfüllt. Jede Hitze wird mit einer spektrochemischen Analyse auf dem Mühlentestzertifikat freigegeben, zusammen mit den mechanischen Testergebnissen für die gelieferte Temperierung.
Mechanische Eigenschaften, Zustände und Produktformen
H96/C21000 ist ein Material mit geringer Festigkeit und hoher Duktilität. Im geglühten Zustand (M, entsprechend Zustand O60) liegt die Zugfestigkeit typischerweise im Bereich von etwa 205-320 MPa, wobei die Dehnung hoch genug für Tiefziehen, Spinnen und starkes Biegen ist. Die Kaltreduktion durch die halbharten (Y2/H02) und harten (Y/H04) Härtegrade erhöht die Festigkeit und verringert die Dehnung. Die maßgebliche Norm gibt für jeden Härtegrad Mindestwerte für Zugfestigkeit und Dehnung an. Die Sorte wird daher zuerst nach Formbarkeit und nur nach Festigkeit in den härteren Härtegraden ausgewählt.
| Produktform | Typischer Größenbereich | Lieferzustand |
|---|---|---|
| Stange / Stab | Durchmesser 4-350 mm | rundgezogen, blankgedreht, schwarze Oberfläche |
| Platte/Blatt | Dicke 0,3-300 mm | maschinell geschnittenes oder geschmiedetes Blech, geglüht |
| Streifen / Spule | Dicke 0,1-3,0 mm | M (weich), Y2, Y (hart) Härtegrade |
| Rohr | Außendurchmesser 3-300 mm (Kapillare 1-6,1 mm) | M, Y2, Y |
| Draht | Durchmesser 0,1-12,7 mm | Spulen oder gerade Längen |
Physikalische und Korrosionseigenschaften
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | ca. 8,86 g/cm³ |
| Schmelzbereich | ca. 1050–1070 °C |
| Kristallstruktur | flächen-zentriert kubisch, nicht-magnetisch |
| Elektrische Leitfähigkeit | der höchste der üblichen Messinge, deutlich über den etwa 28 % IACS von 70/30-Messing, aber unter den etwa 101 % IACS von reinem Kupfer |
| Wärmeleitfähigkeit | entsprechend hoch, im Verhältnis zum elektrischen Wert |
| Entzinkung | sehr widerstandsfähig; Der Kupfergehalt bleibt deutlich über der Schwelle von 85 %, unterhalb derer eine Entzinkung zu einem echten Risiko wird |
Diese Werte erklären, warum die Legierung dort verwendet wird, wo ein kupferähnlicher thermischer oder elektrischer Pfad benötigt wird, aber ein stärkeres, dekorativeres und billigeres Material als reines Kupfer akzeptabel ist. Es ist kein Ersatz für einen hohen Leitfähigkeitsgrad in Sammelschienen oder Transformatorwicklungen und sollte nicht angegeben werden, wenn in der Zeichnung eine Leitfähigkeit der IACS-Klasse von 100 % gefordert wird.
Typische Anwendungen
Wellenleiter und Mikrowellenhohlraumkomponenten, die sowohl Leitfähigkeit als auch eine stabile, lötbare Oberfläche benötigen.
Wärmetauscher- und Kondensatorrohre, Kühlkörper und Wärmeverteilerteile.
Elektrische Federn, Kontakte, Anschlüsse und Abschirmungen, bei denen mäßige Festigkeit erforderlich ist.
Schmuck, Medaillen, Gedenkmünzen, Abzeichen und Vergoldungsapplikationen, bei denen es auf den rötlichen Goldton ankommt.
Architekturverkleidung, Namensschilder, Aufzugstafeln und dekorative Beschläge.
Dichtungen, Siegel und Patronengehäuse-Komponenten in der Tradition der Metallvergoldung.
Herstellungs-, Verbindungs- und Auswahlhinweise
Kaltumformung ist ausgezeichnet; Das Material lässt sich tiefziehen, biegen und drehen, wobei die Gefahr einer Rissbildung gering ist, und zwischen mäßigen Reduzierungen ist nur selten ein Zwischenglühen erforderlich. Warmumformung ist auch bei den üblichen Messingtemperaturen sinnvoll, allerdings ist der Arbeitsbereich enger als bei Messing mit niedrigerem -Kupfergehalt. Löten und Hartlöten werden als ausgezeichnet bewertet und sind die bevorzugten Fügeverfahren.
Schmelzschweißen ist ein schwieriger Vorgang. Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Legierung leitet die Wärme aus dem Schweißbad ab und das restliche Zink kann sich zu Rauch verflüchtigen und Porosität hinterlassen. Wenn Schweißen nicht vermieden werden kann, liefert ein Prozess mit geringem{2}}Wärmeeintrag-mit einem passenden Schweißzusatzwerkstoff, sorgfältiger Verbindungsreinigung und lokaler Vorwärmkontrolle die besten Ergebnisse; Konstrukteure, die die Wahl haben, sollten Schweißverbindungen von H96/C21000 fernhalten und stattdessen eine gelötete oder mechanisch gedehnte Verbindung verwenden.
Denken Sie beim Vergleich mit reinem Kupfer an den Kompromiss-: H96/C21000 bietet eine etwas höhere Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit als T2/C11000 bei geringeren Kosten pro Festigkeitseinheit und verzichtet dabei auf ein wenig Leitfähigkeit. Im Vergleich zu anderen Messingsorten ist H96 die beste Wahl in Bezug auf Formbarkeit, Farbe und Korrosionsbeständigkeit, während die Güten 70/30 die beste Wahl in Bezug auf Festigkeit und Bearbeitbarkeit sind.
Inspektionspunkte und häufige Fallstricke
Bestätigen Sie, welches Kompositionsfenster vertraglich bindend ist; Eine Anordnung, die sowohl H96 als auch C21000 zitiert, kann gegen eine davon abgelehnt werden, wenn das engere Fenster nicht angegeben ist.
Vergleichen Sie den Härtezustand auf dem Zertifikat mit dem Umformvorgang: Für das Tiefziehen wird häufig weiches Band bestellt, ein harter Härtegrad kann in der Presse reißen.
Überprüfen Sie den Kupfergehalt durch spektrochemische Analyse und nicht nur anhand des nominellen Sortennamens. Recyceltes Ladungsmaterial ist die übliche Ursache für Eisen- und Bleidrift.
Bei Rohr- und Bandbestellungen sollten Maßtoleranzen, Oberflächenbeschaffenheit und Wirbelstromprüfung ausdrücklich in der Bestellung angegeben werden.
Probleme mit interkristalliner Korrosion oder Spannungs-Korrosion sind bei dieser Güte selten, aber die Restspannung nach starker Kaltumformung sollte vor dem Einsatz in aggressiven wässrigen Umgebungen dennoch abgebaut werden.
FAQ
F: Was genau ist H96-Material?
H96 ist eine Kupfer-Zinklegierung mit etwa 95-97 % Kupfer und dem Rest Zink, auch bekannt unter der UNS-Nummer C21000 und im Handel als 95/5-Vergoldungsmetall bekannt. Es handelt sich um die hochwertigste-Kupfersorte mit dem niedrigsten Zinkgehalt in der gängigen Schmiedemessingserie.
F: Ist H96 dasselbe wie C21000?
Die beiden sind in ihrer Absicht gleichwertig, weisen jedoch leicht unterschiedliche Grenzwerte auf: GB/T 5231 spezifiziert 95,0–97,0 % Kupfer für H96, während ASTM B36 94,0–96,0 % Kupfer für C21000 spezifiziert. Eine am engeren der beiden Fenster erzeugte Wärme erfüllt beide Spezifikationen.
F: Was sind die Hauptvorteile von H96/C21000-Messing?
Hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit für Messing, sehr gute Korrosionsbeständigkeit und Entzinkungsbeständigkeit, hervorragende Kaltformbarkeit und eine attraktive rotgoldene Farbe. Die Festigkeit ist mäßig, daher wird die Sorte aufgrund der Leitfähigkeit, Formbarkeit und des Aussehens und nicht wegen der Tragfähigkeit ausgewählt.
F: Wie unterscheidet es sich von reinem Kupfer wie T2 oder C11000?
Der geringe Zinkzusatz sorgt für eine höhere Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit als reines Kupfer, während der Großteil seiner Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhalten bleibt. Das macht H96/C21000 zu einer kostengünstigen Alternative, wenn die zusätzliche Leitfähigkeit von reinem Kupfer nicht unbedingt erforderlich ist.
F: Kann H96-Messing geschweißt oder gelötet werden?
Hartlöten und Löten werden als ausgezeichnet bewertet und sind die empfohlenen Fügemethoden. Schmelzschweißen ist möglich, aber aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit und des Zinkgehalts, der zu Porosität und Zinkrauch führen kann, anspruchsvoll. Es sind ein Prozess mit geringem-Wärmeeintrag- und ein passender Zusatzwerkstoff erforderlich.
F: Welche Standards decken H96 und C21000 ab?
GB/T 5231 deckt H96 in China ab; ASTM B36 deckt C21000-Bleche, -Bänder und -Platten ab, und ASTM B134 deckt C21000-Drähte ab. Äquivalente Zusammensetzungen finden sich in der europäischen CW500L-Bezeichnung und der japanischen JIS C2100-Serie, sodass ein einzelner Mühlenauftrag normalerweise für mehrere Systeme zertifiziert werden kann.
F: Ist H96-Messing für den Einsatz im Meer- oder Süßwasser geeignet?
Es funktioniert gut in atmosphärischen Umgebungen und in Süßwasserumgebungen und widersteht aufgrund seines hohen Kupfergehalts stark der Entzinkung. Für kontinuierlich fließendes Meerwasser mit hoher Geschwindigkeit werden normalerweise Messingqualitäten mit Aluminium oder Zinn oder Kupfer-Nickel-Qualitäten bevorzugt.
