Lista över kopparlegeringar - List of copper alloys

Exempel på en kopparlegering objekt: en neo- Sumerian "Foundation Nail" av Gudea , circa 2100 BC, gjort i vaxmodell gjuten metod, totalt: 17,5 x 4,5 x 7,3 cm, förmodligen från dagens Irak , nu i Cleveland Museum of Art ( Cleveland , Ohio , USA)

Kopparlegeringar är metalllegeringar som har koppar som huvudkomponent. De har hög motståndskraft mot korrosion . De mest kända traditionella typerna är brons , där tenn är ett betydelsefullt tillskott, och mässing som använder zink istället. Båda dessa är oprecisa termer, eftersom båda tidigare vanligtvis kallats lattens . Idag brukar termen kopparlegering ersättas, särskilt av museer.

Sammansättning

Likheten i de olika legeringarnas yttre utseende, tillsammans med de olika kombinationer av element som används vid tillverkning av varje legering, kan leda till förvirring vid kategorisering av olika kompositioner. Det finns så många som 400 olika koppar- och kopparlegeringskompositioner, löst grupperade i kategorierna: koppar, högkopparlegering, mässing , brons , kopparnickel , koppar-nickel-zink (nickelsilver), blykoppar och speciallegeringar. Följande tabell listar det viktigaste legeringselementet för fyra av de vanligaste typerna som används i modern industri, tillsammans med namnet för varje typ. Historiska typer, som de som kännetecknar bronsåldern , är vagare eftersom blandningarna i allmänhet var variabla.

Klassificering av koppar och dess legeringar
Familj Huvudlegeringselement UNS- nummer
Kopparlegeringar, mässing Zink (Zn) C1xxxx – C4xxxx, C66400 – C69800
Fosforbrons Plåt (Sn) C5xxxx
aluminium bronser Aluminium (Al) C60600 – C64200
Silicon brons Kisel (Si) C64700 – C66100
Cupronickel , nickelsilvers Nickel (Ni) C7xxxx
Mekaniska egenskaper hos vanliga kopparlegeringar
namn Nominell sammansättning (procent) Form och skick Avkastningsstyrka (0,2% offset, ksi ) Draghållfasthet (ksi) Förlängning i 2 tum (procent) Hårdhet ( Brinell-skala ) Kommentarer
Koppar ( ASTM B1, B2, B3, B152, B124, R133) Cu 99,9 Glödgad 10 32 45 42 Elektrisk utrustning, takläggning, skärmar
"
"
 Kalldragna 40 45 15 90
"
"
"
 Kallvalsad 40 46 5 100
"
Förgyllningsmetall (ASTM B36) Cu 95,0, Zn 5,0 Kallvalsad 50 56 5 114 Mynt, kuljackor
Patronmässing (ASTM B14, B19, B36, B134, B135) Cu 70,0, Zn 30,0 Kallvalsad 63 76 8 155 Bra för kallbearbetning; radiatorer , hårdvara, elektriska, ritade kassettfodral .
Fosforbrons (ASTM B103, B139, B159) Cu 89,75, Sn 10,0, P 0,25 Vårt temperament - 122 4 241 Hög utmattningshållfasthet och fjäderkvaliteter
Gul eller hög mässing (ASTM B36, B134, B135) Cu 65,0, Zn 35,0 Glödgad 18 48 60 55 Bra korrosionsbeständighet
"
"
 Kalldragna 55 70 15 115
"
"
"
 Kallvalsad (HT) 60 74 10 180
"
Manganbrons (ASTM 138) Cu 58,5, Zn 39,2, Fe 1,0, Sn 1,0, Mn 0,3 Glödgad 30 60 30 95 Smide
"
"
 Kalldragna 50 80 20 180
"
Marin mässing (ASTM B21) Cu 60,0, Zn 39,25, Sn 0,75 Glödgad 22 56 40 90 Motstånd mot saltkorrosion
"
"
 Kalldragna 40 65 35 150
"
Muntz metall (ASTM B111) Cu 60,0, Zn 40,0 Glödgad 20 54 45 80 kondensorarken rören
Aluminiumbrons (ASTM B169-legering A, B124, B150) Cu 92,0, Al 8,0 Glödgad 25 70 60 80 -
"
"
 Hård 65 105 7 210
"
Berylliumkoppar (ASTM B194, B196, B197) Cu 97,75, Be 2,0, Co eller Ni 0,25 Glödgad, lösningsbehandlad 32 70 45 B60 ( Rockwell ) Elektriskt, ventiler, pumpar, oljefältverktyg, rymdhjul för rymd, robotsvetsning, formtillverkning
"
"
 Kallvalsad 104 110 5 B81 (Rockwell)
"
Friskärande mässing Cu 62,0, Zn 35,5, Pb 2,5 Kalldragna 44 70 18 B80 (Rockwell) Skruvar, muttrar, växlar, nycklar
Nickelsilver (ASTM B122) Cu 65,0, Zn 17,0, Ni 18,0 Glödgad 25 58 40 70 Hårdvara
"
"
 Kallvalsad 70 85 4 170
"
Nickelsilver (ASTM B149) Cu 76,5, Ni 12,5, Pb 9,0, Sn 2,0 Kasta 18 35 15 55 Lätt att bearbeta; ornament, VVS
Cupronickel (ASTM B111, B171) Cu 88,35, Ni 10,0, Fe 1,25, Mn 0,4 Glödgad 22 44 45 - Kondensor, saltvattenrör
"
"
 Kalldraget rör 57 60 15 -
"
Cupronickel Cu 70,0, Ni 30,0 Dekorerad - - - - Värmeväxlarutrustning, ventiler
Ounce metall Kopparlegering C83600 (även känd som "Röd mässing" eller "kompositionsmetall") (ASTM B62) Cu 85,0, Zn 5,0, Pb 5,0, Sn 5,0 Kasta 17 37 25 60 -
Gunmetal (känd som "röd mässing" i USA) Varierar Cu 80-90%, Zn <5%, Sn ~ 10%, + andra element @ <1%
Mekaniska egenskaper hos Copper Development Association (CDA) kopparlegeringar
Familj CDA Draghållfasthet [ksi] Avkastningsstyrka [ksi] Förlängning (typ.) [%] Hårdhet
[Brinell 10 mm-500 kg]		 Bearbetbarhet [YB = 100]
Min. Typ Min. Typ
Röd mässing 833 32 10 35 35 35
836 30 37 14 17 30 50–65 84
838 29 35 12 16 25 50–60 90
Halvröd mässing 844 29 34 13 15 26 50–60 90
848 25 36 12 14 30 50–60 90
mangan brons 862 90 95 45 48 20 170–195 † 30
863 110 119 60 83 18 225 † 8
865 65 71 25 28 30 130 † 26
Tennbrons 903 40 45 18 21 30 60–75 30
905 40 45 18 22 25 75 30
907 35 44 18 22 20 80 20
Blyad tennbrons 922 34 40 16 20 30 60–72 42
923 36 40 16 20 25 60–75 42
926 40 44 18 20 30 65–80 40
927 35 42 21 20 77 45
Höglistad tennbrons 932 30 35 14 18 20 60–70 70
934 25 32 16 20 55–65 70
935 25 32 12 16 30 55–65 70
936 33 30 16 21 15 79-83 80
937 25 35 12 18 20 55–70 80
938 25 30 14 16 18 50–60 80
943 21 27 13 10 42–55 80
Aluminiumbrons 952 65 80 25 27 35 110–140 † 50
953 65 75 25 27 25 140 † 55
954 75 85 30 35 18 140–170 † 60
955 90 100 40 44 12 180–200 † 50
958 85 95 35 38 25 150-170 † 50
Kiselbrons 878 80 83 30 37 29 115 40
† Brinell-skala med 3000 kg last
Jämförelse av kopparlegeringsstandarder
Familj CDA ASTM SAE SAE ersattes Statlig Militär
Röd mässing 833
836 B145-836 836 40 QQ-C-390 (B5) C-2229 Gr2
838 B145-838 838 QQ-C-390 (B4)
Halvröd mässing 844 B145-844 QQ-C-390 (B2)
848 B145-848 QQ-C-390 (B1)
Manganbrons 862 B147-862 862 430A QQ-C-390 (C4) C-2229 Gr9
863 B147-863 863 430B QQ-C-390 (C7) C-2229 Gr8
865 B147-865 865 43 QQ-C-390 (C3) C-2229 Gr7
Tennbrons 903 B143-903 903 620 QQ-C-390 (D5) C-2229 Gr1
905 B143-905 905 62 QQ-C-390 (D6)
907 907 65
Blyad tennbrons 922 B143-922 922 622 QQ-C-390 (D4) B-16541
923 B143-923 923 621 QQ-C-390 (D3) C-15345 Gr10
926 926
927 927 63
Höglistad tennbrons 932 B144-932 932 660 QQ-C-390 (E7) C-15345 Gr12
934 QQ-C-390 (E8) C-22229 Gr3
935 B144-935 935 66 QQ-C-390 (E9)
937 B144-937 937 64 QQ-C-390 (E10)
938 B144-938 938 67 QQ-C-390 (E6)
943 B144-943 943 QQ-C-390 (E1)
Aluminiumbrons 952 B148-952 952 68A QQ-C-390 (G6) C-22229 Gr5
953 B148-953 953 68B QQ-C-390 (G7)
954 B148-954 954 QQ-C-390 (G5) C-15345 Gr13
955 B148-955 955 QQ-C-390 (G3) C-22229 Gr8
958 QQ-C-390 (G8)
Kiselbrons 878 B30 878

Följande tabell beskriver den kemiska sammansättningen av olika kvaliteter av kopparlegeringar.

Kemisk sammansättning av kopparlegeringar
Familj CDA AMS UNS Cu [%] Sn [%] Pb [%] Zn [%] Ni [%] Fe [%] Al [%] Övrig [%]
Röd mässing 833 C83300 93 1.5 1.5 4
C83400 90 10
836 4855B C83600 85 5 5 5
838 C83800 83 4 6 7
Halvröd mässing 844 C84400 81 3 7 9
845 C84500 78 3 7 12
848 C84800 76 3 6 15
Manganbrons C86100 67 0,5 21 3 5 Mn 4
862 † C86200 64 26 3 4 Mn 3
863 † 4862B C86300 63 25 3 6 Mn 3
865 4860A C86500 58 0,5 39,5 1 1 Mn 0,25
Tennbrons 903 C90300 88 8 4
905 4845D C90500 88 10 0,3 max 2
907 C90700 89 11 0,5 max 0,5 max
Blyad tennbrons 922 C92200 88 6 1.5 4.5
923 C92300 87 8 1 max 4
926 4846A C92600 87 10 1 2
927 C92700 88 10 2 0,7 max
Höglistad tennbrons 932 C93200 83 7 7 3
934 C93400 84 8 8 0,7 max
935 C93500 85 5 9 1 0,5 max
937 4842A C93700 80 10 10 0,7 max
938 C93800 78 7 15 0,75 max
943 4840A C94300 70 5 25 0,7 max
Aluminiumbrons 952 C95200 88 3 9
953 C95200 89 1 10
954 4870B
4872B		 C95400 85 4 11
C95410 85 4 11 Ni 2
955 C95500 81 4 4 11
C95600 91 7 Si 2
C95700 75 2 3 8 Mn 12
958 C95800 81 5 4 9 Mn 1
Kiselbrons C87200 89 Si 4
C87400 83 14 Si 3
C87500 82 14 Si 4
C87600 90 5.5 Si 4,5
878 C87800 80 14 Si 4
C87900 65 34 Si 1
† Kemisk sammansättning kan variera för att ge mekaniska egenskaper

Mässing

Huvudartikel: Mässing

En mässing är en legering av koppar med zink. Mässing är vanligtvis gul i färgen. Zinkhalten kan variera mellan få% till cirka 40%; så länge det hålls under 15% minskar det inte markant korrosionsbeständigheten hos koppar.

Mässing kan vara känslig för selektiv urlakningskorrosion under vissa förhållanden, när zink läcks ut från legeringen ( avzinkning ) och lämnar en svampig kopparstruktur.

Bronser

Huvudartikel: Brons

En brons är en legering av koppar och andra metaller, oftast tenn, men också aluminium och kisel.

  • Aluminiumbronser är legeringar av koppar och aluminium. Innehållet i aluminium varierar mest mellan 5% och 11%. Ibland tillsätts järn, nickel, mangan och kisel. De har högre hållfasthet och korrosionsbeständighet än andra bronser, särskilt i marin miljö, och har låg reaktivitet mot svavelföreningar. Aluminium bildar ett tunt passiveringsskikt på metallens yta.
  • Klockmetall
  • Fosforbrons
  • Nickelbronser, t.ex. nickelsilver och cupronickel
  • Spekulummetall
  • UNS C69100

Ädelmetalllegeringar

Koppar legeras ofta med ädelmetaller som guld (Au) och silver (Ag).

namn Cu [%] Au [%] Ag [%] Övrig [%]
Auricupride † †
Ashtadhatu † † † Fe †, Hg †, Sn †, Zn †
Billon † † Hg †
Kinesiskt silver 58 2 17,5 Zn, 11,5 Ni,
Korintisk brons † † †
CuSil 28 72
Dymalloy 20 80 C (diamant typ I)
Electrum , grönt guld 6-23 75-80 0-15 0-4 Cd
Grå guld † † Mn †
Guanín 25 56 18
Hepatizon † spår spår
Niello † † Pb sulfider †
Panchaloha † † † Fe †, Sn †, Pb †, Zn †,
Rose, rött och rosa guld 20-50 50-75 0-5
Spangold 18-19 76 5-6 Al
Shakudō 90-96 4-10
Shibuichi 40-77 0-1 23-60
Tibetanskt silver † † Ni †, Sn †
Tumbaga 3-97 3-97
vitt guld † † Ni †, Zn †

† ospecificerat belopp

Se även

Referenser

Bibliografi

  • Oberg, Erik; Jones, Franklin D .; Horton, Holbrook L. (1992). Machinery's Handbook (24 upplagor). New York: Industrial Press Inc. s. 501. ISBN 0-8311-2492-X.

externa länkar