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Aushärtbare Kupfer-Legierungen

581 bytes added, 09:22, 12 January 2023
Kupfer-Chrom-Legierungen
deutlichen Anstieg der Festigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit von CuBe
bewirkt (<xr id="tab:Physical_Properties_of_Selected_Copper_Beryllium_Alloys"/><!--(Tab. 5.17)-->). Die erreichbaren Festigkeits- und Härtewerte sind abhängig
von der Glühtemperatur und Glühdauer sowie vom Umformgrad ((Tab. 5.18),<xr id="tab:Mechanical Properties of Selected Copper-Beryllium Alloys"/><!--(Table 5.18)--> and und [[#figures7|(Figs. 43 2 754)]]<!--(Figs. 5.29 - 5.31)-->.)
|Be 1.6 - 1.8<br />Co 0.3<br />Ni 0.3<br />Cu Rest
|8.4
|8 - 9[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />12 - 13[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />11[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|14 - 16<br />21 - 22<br />19
|11 - 12.5[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />7.7 - 8.3[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />9.1[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|110
|17
|125[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />135[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]
|ca. 380
|890 - 1000
|Be 1.8 - 2.1<br />Co 0.3<br />Ni 0.3<br />Cu Rest
|8.3
|8 - 9[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />12 - 13[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />11[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|14 - 16<br />21 - 22<br />19
|11 - 12.5[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />7.7 - 8.3[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />9.1[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|110
|17
|125[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />135[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]
|ca. 380
|870 - 980
|Co 2.0 - 2.8<br />Be 0.4 - 0.7<br />Ni 0.3<br />Cu Rest
|8.8
|11 - 14[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />25 - 27[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />27 - 34[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|19 - 24<br />43 - 47<br />47 - 59
|7.1 - 9.1[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />3.7 - 4.0[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />2.9[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|210
|18
|131[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />138[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]
|ca. 450
|1030 - 1070
|Ni 1.4 - 2.2<br />Be 0.2 - 0.6<br />Co 0.3<br />Cu Rest
|8.8
|11 - 14[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />25 - 27[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />27 - 34[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|19 - 24<br />43 - 47<br />47 - 59
|7.1 - 9.1[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />3.7 - 4.0[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]<br />2.9[[#text-reference3|<sup>c</sup>]]
|230
|18
|131[[#text-reference1|<sup>a</sup>]]<br />138[[#text-reference2|<sup>b</sup>]]
|ca. 480
|1060 - 1100
|}
<div id="text-reference1"><sub>a</sub> lösungsgeglüht und kaltumgeformt</div>
<div id="text-reference2"><sub>b</sub> lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet</div>
<div id="text-reference3"><sub>c</sub> lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet im Werk (werksvergütet)</div>
</figtable>
 <sup>a</sup>lösungsgeglüht und kaltumgeformt<br /> <sup>b</sup>lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet<br /> <sup>c</sup>lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet im Werk (werksvergütet)
!Bruchdehnung<br />A<sub>50</sub><br />[%]
!Vickershärte<br />HV
!Biegeradius[[#text-reference4|<sup>1)</sup>]]<br />min senkrecht zur<br />Walzrichtung!Biegeradius[[#text-reference4|<sup>1)</sup>]]<br />min parallel zur<br />Walzrichtung
!Federbiegegrenze<br />σ<sub>FB</sub><br />[MPa]
!Biegewechselfestigkeit<br />σ<sub>BW</sub><br />[MPa]
|-
|CuBe1,7
|R 390[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 680[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 1030[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 1240[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 680[[#text-reference7|<sup>c</sup>]]<br />R 1100[[#text-reference7|<sup>c</sup>]]
|380 -520<br />680 - 820<br />1030 - 1240<br />1240 - 1380<br />680 - 750<br />1100 - 1200
|&ge; 180<br />&ge; 600<br />&ge; 900<br />&ge; 1070<br />&ge; 480<br />&ge; 930
|-
|CuBe2
|R 410[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 690[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 1140[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 1310[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 690[[#text-reference7|<sup>c</sup>]]<br />R 1200[[#text-reference7|<sup>c</sup>]]
|410 -540<br />690 - 820<br />1140 - 1310<br />1310 - 1480<br />690 - 760<br />1200 - 1320
|&ge; 190<br />&ge; 650<br />&ge; 1000<br />&ge; 1150<br />&ge; 480<br />&ge; 1030
|-
|CuCo2Be<br />CuNi2Be
|R 250[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 550[[#text-reference5|<sup>a</sup>]]<br />R 650[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 850[[#text-reference6|<sup>b</sup>]]<br />R 520[[#text-reference7|<sup>c</sup>]]
|250 - 380<br />550 - 700<br />650 - 820<br />850 - 1000<br />520 - 620
|&ge; 140<br />&ge; 450<br />&ge; 520<br />&ge; 750<br />&ge; 340
| <br /> <br />220<br />250<br />210
|}
</figtablediv id="text-reference4"><supsub>1)</supsub> t: Banddicke max 0,5 mm<br /div><supdiv id="text-reference5"><sub>a</supsub>lösungsgeglüht und kaltumgeformt<br /div> <supdiv id="text-reference6"><sub>b</supsub>lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet<br /div> <supdiv id="text-reference7"><sub>c</supsub>lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet im Werk (werksvergütet)</div></figtable> <br/><br/>
====<!--5.1.6.2-->Weitere aushärtbare Kupfer-Legierungen====
Kupfer-Chrom ist, wie das Zustandsdiagramm zeigt, ähnlich wie Kupfer-
Beryllium aushärtbar (<xr id="fig:Copper corner of the copper-chromium phase diagram for up to 0.8 wt% chromium"/><!--(Fig. 5.32)-->). Im ausgehärteten Zustand ist CuCr begrenzt
kaltumformbar. Es weist gegenüber Kupfer eine stark erhöhte Warmfestigkeit
bei hoher elektrischer Leitfähigkeit auf. Härte und elektrische Leitfähigkeit von
Kupfer-Chrom in Abhängigkeit von der Kaltumformung und den Aushärtebedingungen
sind in den Bildern Figure [[#figures8|(Figs. 6 bis 9)]]<!--Figs. 5.33 und 5.35--> dargestellt (<xr id="tab:Physical Properties of Other Precipitation Hardening Copper Alloys"/><!--(Tables 5.19)--> und <xr id="tab:Mechanical Properties of Other Precipitation Hardening Copper Alloys"/><!--(Tab. 5.20)-->).
Kupfer-Chrom-Werkstoffe eignen sich besonders für Widerstands-Schweißelektroden.
Beim Hartlöten tritt nur ein geringer Härteabfall auf, wenn mit
niedrigschmelzenden Silberloten und kurzer Lötzeit gearbeitet wird.
 
<div id="figures5">
 
<xr id="fig:Copper corner of the copper-chromium phase diagram for up to 0.8 wt% chromium"/><!--Fig. 5.32:--> Kupferecke des Zustandsdiagramms Kupfer-Chrom bis 0,8 Massen-% Chrom
 
<xr id="fig:Softening of precipitation hardened and subsequently cold worked CuCr1"/><!--Fig. 5.33:--> Erweichungsverhalten von warmausgehärtetem und nachverformtem CuCr1
 
<xr id="fig:Electrical conductivity of precipitation hardened CuCr 0.6"/><!--Fig. 5.34 a:--> Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von lösungsgeglühtem CuCr0,6 von der Glühbehandlung
 
<xr id="fig:Hardness of precipitation hardened CuCr 0.6"/><!--Fig. 5.34 b:--> Abhängigkeit der Härte von lösungsgeglühtem CuCr 0,6 von der Glühbehandlung
 
<xr id="fig:Electrical conductivity and hardness of precipitation hardened CuCr 0.6"/><!--Fig. 5.35:--> Elektrische Leitfähigkeit und Härte von warmausgehärtetem CuCr 0,6 nach Kaltumformung
</div>
<div class="multiple-images">
|Cr 0.3 - 1.2<br />Cu Rest
|8.89
|26[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />48[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|45[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />83[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|3.8[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />2.1[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|170[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />315[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]
|17
|112
|Zr 0.1 - 0.3<br />Cu Rest
|8.9
|35[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />52[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|60[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />90[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|2.9[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />1.9[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|340[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]
|16
|135
|Cr 0.5 - 1.2<br />Zr 0.03 - 0.3<br />Cu Rest
|8.92
|20[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />43[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|34[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />74[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|5.0[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />2.3[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]|170[[#text-reference8|<sup>a</sup>]]<br />310 - 330[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]
|16
|110<sup>a</sup><br />130[[#text-reference9|<sup>b</sup>]]
|ca. 500
|1070 - 1080
|}
<div id="text-reference8"><sub>a</sub> lösungsgeglüht und kaltumgeformt</div>
<div id="text-reference9"><sub>b</sub> lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet</div>
</figtable>
 <sup>a</sup>lösungsgeglüht und kaltumgeformt<br /> <sup>b</sup>lösungsgeglüht, kaltumgeformt und ausscheidungsgehärtet<br />
Die Löslichkeit von Zirkon in Kupfer beträgt ca. 0,15 Massen-% Zr bei der
eutektischen Temperatur von 980° C (<xr id="fig:Copper corner of the copper zirconium for up to 0.5-wt zirconium"/><!--(Fig. 5.36)-->). Kupfer-Zirkon-Werkstoffe weisen
ein ähnliches Eigenschaftsspektrum wie die Kupfer-Chrom-Werkstoffe auf. Bei
Raumtemperatur ist Kupfer-Zirkon in den mechanischen Eigenschaften dem
durch hohe Festigkeitswerte auch bei erhöhten Temperaturen und eine sehr hohe
Anlaufbeständigkeit sowie hohe Erweichungstemperaturen aus. Im ausgehärteten
Zustand weist CuCr1Zr eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf (<xr id="fig:Softening of CuCr1Zr after 1hr annealing"/><!--(Bild 5.37)-->).
Neben ihrem Einsatz als mechanisch und thermisch hochbeanspruchbare Teile,
z.B. als Kontakttulpen in Hochspannungsschaltern, ist auch ihre Verwendung als
Elektrodenwerkstoffe für das Widerstandsschweißen hervorzuheben.
 
<xr id="fig:Copper corner of the copper zirconium for up to 0.5-wt zirconium"/><!--Fig. 5.36:--> Kupferecke des Zustandsdiagramms Kupfer-Zirkon bis 0,5 Massen-% Zirkon
 
<xr id="fig:Softening of CuCr1Zr after 1hr annealing"/><!--Fig. 5.37:--> Erweichungsverhalten von CuCr1Zr nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 90%
<div class="multiple-images">
<figure id="fig:Copper corner of the copper zirconium for up to 0.5-wt zirconium">
[[File:Copper corner of the copper zirconium for up to 0.5-wt zirconium.jpg|right|thumb|Figure 10: Kupferecke des Zustandsdiagramms Kupfer-Zirkon bis 0,5 Massen-% Zirkon]]
</figure>
<figure id="fig:Softening of CuCr1Zr after 1hr annealing">
[[File:Softening of CuCr1Zr after 1hr annealing.jpg|right|thumb|Figure 11: Erweichungsverhalten von CuCr1Zr nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 90%]]
</figure>
</div>

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