Was ist eine H96-Kupferlegierung? Bezeichnung, Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendung

Was ist eine H96-Kupferlegierung?

Die Kupferlegierung H96 ist ein Kupfer-Zink-Messing, dessen Kupfergehalt nominell 96 Prozent beträgt, wobei Zink den Rest der Zusammensetzung ausmacht. Die Bezeichnung stammt aus dem chinesischen Materialsystem, in dem der Buchstabe H Messing kennzeichnet und die Zahl den nominellen Kupfergehalt angibt, sodass H96 nahe am Kupferende der Messingserie und weit entfernt von den stärkeren, zink-reichen Duplexqualitäten liegt.

Das Material ist in der Praxis wichtig, da es sich eher wie reines Kupfer als wie herkömmliches Messing verhält. Seine einphasige Alpha-Struktur sorgt für eine sehr hohe Duktilität, hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit im atmosphärischen und Süßwasserbetrieb. Es handelt sich bewusst nicht um eine hochfeste Legierung: Die Festigkeit wird zugunsten der Formbarkeit und Leitfähigkeit geopfert, und Designer, die Festigkeit benötigen, wählen stattdessen Messing mit niedrigerem Kupfergehalt wie H62 oder H68.

Bei der Angabe dieses Grades ist zunächst die systemübergreifende Identifizierung zu klären, da dieselbe nominelle Zusammensetzung in jedem System unterschiedlich benannt wird. Das nächstgelegene UNS-Äquivalent ist die Vergoldungsmessingzusammensetzung C21000 mit etwa 95 Prozent Kupfer, während die europäische Bezeichnung für dieselbe Familie CuZn5 oder CuZn4 lautet. Zusammensetzungsgrenzen, Verunreinigungsgrenzen und Härtedefinitionen müssen der in der Anfrage angegebenen Standardausgabe entnommen werden, da die Toleranzen zwischen den Systemen nicht identisch sind.

Bezeichnung und Stellung in der Blechbläserfamilie

Die Platzierung von H96 unter seinen Nachbarn verdeutlicht, was es kann und was nicht. Wenn der Kupfergehalt sinkt und der Zinkgehalt steigt, nehmen Festigkeit und Härte zu, während Duktilität, Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit sinken.

Die Tabelle zeigt eher einen kontinuierlichen Trend als eine Reihe unabhängiger Materialien und erklärt, warum H96 wegen der Leitfähigkeit und der starken Formgebung ausgewählt wird, während die niedrigeren Kupfermessinge wegen der mechanischen Festigkeit ausgewählt werden. Da H96 keine Betaphase hat, kann es auch nicht durch Wärmebehandlung gestärkt werden; Die einzigen verfügbaren Verstärkungsmechanismen sind Kaltverformung und die natürliche Wirkung der Zusammensetzung selbst.

Zusammensetzungs- und Verunreinigungskontrolle

Der Grad zeichnet sich durch einen hohen Kupfergehalt, Zink als Rest und streng begrenzte Verunreinigungen aus. Restelemente stellen das Hauptrisiko für die Leistung dar, da sie die Leitfähigkeit verringern und die Heiß- und Kaltverarbeitbarkeit beeinträchtigen können.

Kupfer bildet die Basis und bestimmt die Leitfähigkeit, Farbe und das Korrosionsverhalten der Legierung.

Zink ist der Legierungszusatz und der Grund dafür, dass es sich bei dem Material um Messing und nicht um reines Kupfer handelt.

Eisen ist begrenzt, da es die Härte erhöht und die elektrische Leitfähigkeit verringert.

Blei ist begrenzt, da es das Material bei der Warmumformung versprödet.

Für alle anderen Verunreinigungen gelten die in der jeweiligen Sortentabelle angegebenen Einzel- und Gesamtgrenzwerte.

Wenn das Material für den elektrischen Einsatz bestimmt ist, sollte der Lieferant nach der analysierten Leitfähigkeit und der Chemie gefragt werden, da sich zwei Chargen innerhalb desselben Zusammensetzungsbereichs messbar in der Leitfähigkeit unterscheiden können, wenn sich die Verunreinigungsgrade unterscheiden.

Eigenschaften der Kupferlegierung H96

H96 kombiniert die Leitfähigkeit von Kupfer mit der Bearbeitbarkeit von Messing mit niedrigem{1}}Zinkgehalt.

Die diesen Eigenschaften zugeordneten Zahlenwerte sind immer temperaturabhängig. Ein geglühtes Band weist maximale Dehnung und Leitfähigkeit auf, während ein stark gewalztes Band eine höhere Zugfestigkeit, geringere Dehnung und leicht verringerte Leitfähigkeit aufweist. Daher muss der Zustand zusammen mit den mechanischen und elektrischen Anforderungen angegeben werden.

Bearbeiten, Schweißen und Umformen

H96 gehört zu den Kupferlegierungen, die sich am besten herstellen lassen. Es lässt sich leicht kalt walzen, tiefziehen, biegen, drehen und abflachen und kann in einem praktischen Temperaturbereich warmumgeformt werden. Da die Kaltverfestigung stetig erfolgt, sollten schwere Umformsequenzen mit Zwischenglühungen geplant werden, und der Glühzustand sollte immer dann angegeben werden, wenn der erste Arbeitsgang eine große Verformung mit sich bringt.

Das Beitrittsverhalten ist gut. Weichlöten, Silberlöten und Widerstandsschweißen kommen zum Einsatz, und das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen ist praktisch, wenn dickere Abschnitte verbunden werden müssen. Die Flüchtigkeit von Zink bedeutet, dass eine Rauchabsaugung und eine kontrollierte Wärmezufuhr ratsam sind und dass das Schweißzusatzmetall für die Betriebsumgebung ausgewählt und nicht nur auf die Farbe abgestimmt werden sollte.

Bei der Verarbeitung gelten zwei Vorsichtsmaßnahmen. Erstens sollte der Kontakt mit Ammoniak oder Ammoniumverbindungen vermieden werden, wenn das fertige Teil eine Restzugspannung aufweist, da unter diesen Bedingungen Spannungsrisskorrosion in hochkupferhaltigem Messing auftreten kann; Ein Spannungsarmglühen beseitigt dieses Risiko. Zweitens sollten Verunreinigungen durch Eisenwerkzeuge und Schleifstaub entfernt werden, bevor das Teil nass oder im Freien eingesetzt wird, da eingebettete Partikel zu lokalen Korrosionsauslösern werden.

Anwendungen der H96-Kupferlegierung

Der Eigenschaftssatz richtet die Legierung auf Anwendungen aus, bei denen Leitfähigkeit, Formbarkeit oder Farbe wichtiger sind als Festigkeit.

Elektrische und elektronische Hardware: Klemmen, Steckerleiste, Abschirmung und stromführende Kontakte.

Wärmeübertragungskomponenten: Kühlerlamellen, Kühlkörper, Wärmetauscherstreifen und Kühlelemente.

Tiefzieh- und Stanzteile: Kappen, Schalen, Ösen und Zierpressungen.

Architektonische und dekorative Metallarbeiten, bei denen goldene Farbe und Haltbarkeit gefragt sind.

Wellenleiter, Dichtungen und Dichtungselemente, die präzise Abmessungen und gute Leitfähigkeit erfordern.

Vergoldungs- und Plattiergrundmaterial sowie bestimmte Münz- und Medaillenanwendungen.

FAQ

F: Was ist eine H96-Kupferlegierung?
H96 ist ein Kupfer-Zink-Messing mit etwa 96 Prozent Kupfer und Zink als Rest. Es ist ein einphasiges Alpha-Messing mit hoher Duktilität und Leitfähigkeit und relativ geringer Festigkeit.

F: Ist H96 ein hochfestes Messing?
Nein. Hochfeste Messinge sind Mehrkomponentenlegierungen mit Zusätzen wie Aluminium, Eisen oder Mangan, die die Festigkeit erhöhen. H96 hat unter den gängigen Messingsorten die geringste Festigkeit und wird stattdessen aufgrund seiner Leitfähigkeit und Formbarkeit ausgewählt.

F: Was ist das UNS-Äquivalent von H96?
Das nächstgelegene Äquivalent ist C21000, die Vergoldungsmessingzusammensetzung mit etwa 95 Prozent Kupfer. Die europäische Bezeichnung für dieselbe Familie ist CuZn5 oder CuZn4.

F: Kann die Kupferlegierung H96 durch Wärmebehandlung verstärkt werden?
Nein. Es enthält keine zweite Phase, die auf eine thermische Behandlung reagiert. Die Festigkeit wird durch Kaltreduktion und durch die Wahl des Härtegrades gesteuert.

F: Was sind die Hauptanwendungen der H96-Kupferlegierung?
Seine Hauptanwendungen sind elektrische und elektronische Komponenten, Wärmeübertragungsbänder, Tiefzieh- und Stanzteile, dekorative Metallarbeiten sowie Wellenleiter- oder Dichtungskomponenten.

F: Wie unterscheidet sich H96 von H62-Messing?
H96 enthält etwa 96 Prozent Kupfer und bietet eine viel höhere Duktilität und Leitfähigkeit bei geringerer Festigkeit, während H62 etwa 62 Prozent Kupfer enthält und eine wesentlich höhere Festigkeit bei geringerer Leitfähigkeit und Duktilität bietet.