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Naturharte Kupfer-Legierungen

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German translation
<sup>1)</sup> t: Banddicke max 0,5 mm
<xr id="fig:Softening of CuZn36 50"/><!--Fig. 5.9:--> Softening of Erweichungsverhalten von CuZn36 after 3 hrs annealing after nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50% cold working)
<xr id="fig:Phase diagram of the Cu-Sn system for the range of 0 – 30 wt% Sn"/><!--Fig. 5.10:--> Phase diagram of the CuZustandsdiagramm Kupfer-Sn system for the range of Zinn für den Bereich 0 bis 30 wtMassen-% Sn)Zinn
<xr id="fig:Mechanical properties of tin bronze depending on the tin content (cold working 0 and 50%)"/><!--Fig. 5.11:--> Mechanical properties of tin bronze depending on the tin content Festigkeitseigenschaften von Zinnbronze in Abhängigkeit vom Zinngehalt(cold working Kaltumformung 0 and und 50%)
<xr id="fig:Strain hardening of CuSn8 by cold working"/><!--Fig. 5.12:--> Strain hardening of Verfestigungsverhalten von CuSn8 by cold workingdurch Kaltumformung
<xr id="fig:Softening of CuSn8 after 3 hrs annealing after 50% cold working"/><!--Fig. 5.13:--> Softening of Erweichungsverhalten von CuSn8 after 3 hrs annealing after nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50% cold working
<div class="multiple-images">
<figure id="fig:Softening of CuZn36 50">
[[File:Softening of CuZn36 50.jpg|left|thumb|<caption>Softening of Erweichungsverhalten von CuZn36 after 3 hrs annealing after nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50% cold working</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Phase diagram of the Cu-Sn system for the range of 0 – 30 wt% Sn">
[[File:Phase diagram of the Cu Sn system.jpg|left|thumb|<caption>Phase diagram of the CuZustandsdiagramm Kupfer-Sn system for the range of Zinn für den Bereich 0 bis 30 wtMassen-% SnZinn</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Mechanical properties of tin bronze depending on the tin content (cold working 0 and 50%)">
[[File:Mechanical properties of tin bronze depending on the tin content.jpg|left|thumb|<caption>Mechanical properties of tin bronze depending on the tin content Festigkeitseigenschaften von Zinnbronze in Abhängigkeit vom Zinngehalt(cold working Kaltumformung 0 and und 50%)</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Strain hardening of CuSn8 by cold working">
[[File:Strain hardening of CuSn8 by cold working.jpg|left|thumb|<caption>Strain hardening of Verfestigungsverhalten von CuSn8 by cold workingdurch Kaltumformung</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Softening of CuSn8 after 3 hrs annealing after 50% cold working">
[[File:Softening of CuSn8 50.jpg|left|thumb|<caption>Softening of Erweichungsverhalten von CuSn8 after 3 hrs annealing after nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50% cold working</caption>]]
</figure>
</div>
<div class="clear"></div>
====<!--5.1.4.3-->CopperKupfer-Nickel-Zinc Alloys Zink-Legierungen (German SilverNeusilber)====
Despite its lower electrical conductivity, the good spring properties, high corrosion resistance, and the good workability make copper-nickel-zinc alloys a frequently used spring contact carrier in switches and relays. As illustrated in the phase diagram the most commonly used materials are in the &alpha; -range which means that they are single-phase alloys <xr id="fig:Copper rich region of the ternary copper-nickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materials"/><!--(Fig. 5.14)-->. The formability and strength properties of german silver are comparable to those of the copper-tin alloys. The work hardening and softening behavior is illustrated on the example of CuNi12Zn24 in <xr id="fig:Strain hardening of CuNi12Zn24 by cold working"/><!--Figures 5.15--> and <xr id="fig:Softening of CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% cold working"/><!--5.16-->.
The relaxation behavior of CuDie günstigen Federeigenschaften, die hohe Korrosionsbeständigkeit und diegute Verarbeitbarkeit machen Kupfer-Nickel-NiZink-Zn alloys is superior to the one for the tin bronzesLegierungen trotz derniedrigen elektrischen Leitfähigkeit zu einem häufig eingesetzten Federwerkstofffür Schalter und Relais. Additional advantages are the very good weldabilityWie dem Zustandsdiagramm zu entnehmen ist, brazingpropertiesliegen die verwendeten Werkstoffe im "-Bereich, and stellen demnach einphasigeLegierungen dar (<xr id="fig:Copper rich region of the high corrosion resistance of these ternary copper-nickel-zinc alloysphase diagram with indication of the more commonly available german silver materials"/><!--(Fig. 5.14)-->.). Die Umformbarkeit und die Festigkeitseigenschaftenvon Neusilber sind mit denen von Kupfer-Zinn-Legierungen vergleichbar. Das Verfestigungs- und Erweichungsverhalten zeigendie Bilder <xr id="fig:Strain hardening of CuNi12Zn24 by cold working"/><!--Figures 5.15--> und <xr id="fig:Softening of CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% cold working"/><!--5.16--> am Beispiel von CuNi12Zn24 . Hinsichtlich ihres Relaxationsverhaltens sind Kupfer-Nickel-Zink-Legierungender Zinnbronze überlegen. Hervorzuheben sind noch die sehr gute SchweißundLötbarkeit sowie die hohe Korrosionsbeständigkeit der Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen.
<figtable id="tab:tab5.11">
<caption>'''<!--Table 5.11:-->Physical Properties of CopperPhysikalische Eigenschaften von Kupfer-Nickel-Zinc AlloysZink-Legierungen'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!MaterialWerkstoff<br />DesignationBezeichnung<br />EN UNS !CompositionZusammensetzung<br />[wt%]!DensityDichte<br />[g/cm<sup>3</sup>]!colspan="2" style="text-align:center"|Electrical<br />ConductivityElektr. Leitfähigkeit!Electrical<br />Resistivity<br />Elektr. Widerstand[μΩ·cm]!Thermal<br />ConductivityWärmeleitfähigkeit<br />[W/(m·K)]!CoeffLin. Ausdehnungskoeff. of Linear<br />Thermal<br />Expansion<br />[10<sup>-6</sup>/K]!Modulus of<br />ElasticityE-Modul<br />[GPa]!Softening TemperatureErweichungstemperatur<br />(approxca. 10% loss in<br />strengthFestigkeitsabfall)<br />[°C]!Melting<br />Temp RangeSchmelzbereich<br />[°C]
|-
!
<figtable id="tab:tab5.12">
<caption>'''<!--Table 5.12:-->Mechanical Properties of CopperMechanische Eigenschaften von Kupfer-Nickel-Zinc AlloysZink-Legierungen'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!MaterialWerkstoff!Hardness<br />ConditionZustand!Tensile Strength Zugfestigkeit R<sub>m</sub><br />[MPa]!0,2% Yield StrengthDehngrenze<br />R<sub>p02</sub><br />[MPa]!ElongationBruchdehnung<br />A<sub>50</sub><br />[%]!Vickers<br />HardnessVickershärte<br />HV!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />perpendicular tomin senkrecht zur<br />rolling directionWalzrichtung!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />min parallel tozur<br />rolling directionWalzrichtung!Spring Bending<br />Limit Federbiegegrenze σ<sub>FB</sub><br />[MPa]!Spring Fatigue<br />Limit Biegewechselfestigkeit σ<sub>BW</sub><br />[MPa]
|-
|CuNi12Zn24
|}
</figtable>
<sup>1)</sup> t: Strip thickness Banddicke max. 0.,5 mm <xr id="fig:Copper rich region of the ternary copper-nickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materials"/><!--Fig. 5.14:--> Copper rich region of the ternary copper-nickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materials
<xr id="fig:Strain hardening Copper rich region of CuNi12Zn24 by cold workingthe ternary copper-nickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materials"/><!--Fig. 5.1514:--> Strain hardening of CuNi12Zn24 by cold workingKupferecke des ternären Zustandsdiagramms Kupfer-Nickel-Zink mit Existenzbereich der handelsüblichen Neusilber-Legierungen
<xr id="fig:Softening Strain hardening of CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% by cold working"/><!--Fig. 5.1615:--> Softening of Verfestigungsverhalten von CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% cold workingdurch Kaltumformung
<xr id="fig:Softening of CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% cold working"/><!--Fig. 5.16:--> Erweichungsverhalten von CuNi12Zn24 nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50%
<div class="multiple-images">
<figure id="fig:Copper rich region of the ternary copper-nickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materials">
[[File:Copper rich region of the termary copper nickel zinc phase diagram.jpg|right|thumb|Copper rich region of the ternary copperKupferecke des ternären Zustandsdiagramms Kupfer-nickelNickel-zinc phase diagram with indication of the more commonly available german silver materialsZink mit Existenzbereich der handelsüblichen Neusilber-Legierungen]]
</figure>
<figure id="fig:Strain hardening of CuNi12Zn24 by cold working">
[[File:Strain hardening of CuNi 12Zn24 by cold working.jpg|left|thumb|<caption>Strain hardening of Verfestigungsverhalten von CuNi12Zn24 by cold workingdurch Kaltumformung</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Softening of CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after 50% cold working">
[[File:Softening of CuNi12Zn24 50.jpg|left|thumb|<caption>Softening of Erweichungsverhalten von CuNi12Zn24 after 3 hrs annealing after nach 3h Glühdauer und einer Kaltumformung von 50% cold working</caption>]]
</figure>
</div>
<div class="clear"></div>
====<!--5.1.4.4-->CopperKupfer-SilverSilber-(Cadmium) Alloys -Legierungen (Silver BronzeSilberbronze)====
Besides the low-allowed Neben dem niedriglegierten CuAg0.,1 other copper materials with higher silver contents werden auch Kupfer-Werkstoffe mithöherem Silberanteil (2bis 6 Massen-6 wt%) are also used as contacts carrier materialsals Kontaktträgerwerkstoffe eingesetzt. Some of them contain additionally Sie enthalten teilweise noch 1.,5 wtMassen-% Cd. The phase diagram Wie aus dem Zustandsdiagrammzu erkennen ist, sind Kupfer-Silber-Legierungen prinzipiell aushärtbar,jedoch ist die dadurch erreichbare Festigkeitssteigerung gering (<xr id="fig:Phase diagram of copper-silver for the range of 0 – 40 wt% silver"/><!--(Fig. 5.17)--> shows that in principle the CuAg alloys can be precipitation hardened, but the possible increase in mechanical strength is rather small).
CopperKupfer-silver alloys have good spring properties and compared to other spring materials have a high electrical conductivity Silber-Legierungen weisen günstige Federeigenschaften und im Vergleichzu anderen Federwerkstoffen eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeitauf (<xr id="tab:tab5.13"/> <!--(Tab. 5.13)--> and und <xr id="tab:tab5.14"/><!--(Tab. 5.14)-->). The mechanical strength values in the strongly worked condition are comparable to those of the copperDie Festigkeitswerte im stark verformten Zustandkommen denen der Kupfer-tin alloysZinn-Legierungen nahe. Work hardening and softening behavior are shown for the example of Verfestigungs- und Erweichungsverhaltensind am Beispiel von CuAg2 dargestellt [[#figures5|(Figs. 13 – 15)]]<!--(Figs. 5.18 – 5.20)-->. For the relaxation behavior the silver bronzes are superior to German silver and tin bronzeIm Relaxationsverhalten ist die Silberbronze dem Neusilber und derZinnbronze überlegen.
Because of their good spring properties combined with high electrical conductivity silver bronzes are suitable for the use contact springs Wegen der günstigen Federeigenschaften in relaysVerbindung mit der sehr hohenunder higher current loadselektrischen Leitfähigkeit eignen sich Silberbronzen z. Taking advantage of their high temperature stability they are also used as current carrying contacts B. für Kontaktfedern in high voltage switchgear and as electrode material for resistance weldingRelais bei hoher Strombelastung. Daneben werden sie wegen ihrer hohenWarmfestigkeit als Trägerwerkstoffe für stromführende Dauerkontakte in Schaltgerätender Hochspannungstechnik sowie als Elektrodenwerkstoffe für dasWiderstandsschweißen eingesetzt.
<figtable id="tab:tab5.13">
<caption>'''<!--Table 5.13:-->Physical Properties of Selected CopperPhysikalische Eigenschaften einiger Kupfer-SilverSilber-(Cadmium) Alloys-Legierungen'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!MaterialWerkstoff<br />DesignationBezeichnung<br />EN UNS !CompositionZusammensetzung<br />[wt%]!DensityDichte<br />[g/cm<sup>3</sup>]!colspan="2" style="text-align:center"|Electrical<br />ConductivityElektr. Leitfähigkeit!Electrical<br />Resistivity<br />Elektr. Widerstand[μΩ·cm]!Thermal<br />ConductivityWärmeleitfähigkeit<br />[W/(m·K)]!CoeffLin. Ausdehnungskoeff. of Linear<br />Thermal<br />Expansion<br />[10<sup>-6</sup>/K]!Modulus of<br />ElasticityE-Modul<br />[GPa]!Softening TemperatureErweichungstemperatur<br />(approxca. 10% loss in<br />strengthFestigkeitsabfall)<br />[°C]!Melting<br />Temp RangeSchmelzbereich<br />[°C]
|-
!
!
|-
|CuAg2<br />not standardizednicht genormt<br />
|Ag 2<br />Cu Rest<br />
|9.0
|1050 - 1075
|-
|CuAg2Cd1,5<br />not standardizednicht genormt<br />
|Ag 2<br />Cd1,5<br />Cu Rest
|9.0
|970 - 1055
|-
|CuAg6<br />not standardizednicht genormt<br />
|Ag 6<br />Cu Rest
|9.2
<figtable id="tab:tab5.14">
<caption>'''<!--Table 5.14:-->Mechanical Properties of Selected CopperMechanische Eigenschaften einiger Kupfer-SilverSilber-(Cadmium) Alloys-Legierungen'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!MaterialWerkstoff!Hardness<br />ConditionZustand!Tensile Strength Zugfestigkeit R<sub>m</sub><br />[MPa]!0,2% Yield StrengthDehngrenze<br />R<sub>p02</sub><br />[MPa]!ElongationBruchdehnung<br />A<sub>50</sub><br />[%]!Vickers<br />HardnessVickershärte<br />HV!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />perpendicular tomin senkrecht zur<br />rolling directionWalzrichtung!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />min parallel tozur<br />rolling directionWalzrichtung!Spring Bending<br />Limit Federbiegegrenze σ<sub>FB</sub><br />[MPa]!Spring Fatigue<br />Limit Biegewechselfestigkeit σ<sub>BW</sub><br />[MPa]
|-
|CuAg2
|}
</figtable>
<sup>1)</sup> t: Strip thickness Banddicke max. 0.,5 mm
<div id="figures5">
<xr id="fig:Phase diagram of copper-silver for the range of 0 – 40 wt% silver"/><!--Fig. 5.17:--> Phase diagram of copperZustandsdiag ramm Kupfer-silver for the range of Silber für den Bereich 0 bis 40 wtMassen-% silverSilber
<xr id="fig:Strain hardening of CuAg2 by cold working"/><!--Fig. 5.18:--> Strain hardening of Verfestigungsverhalten von CuAg2 by cold workingdurch Kaltumformung
<xr id="fig:Softening of CuAg2 after 1 hr annealing after 40% cold working"/><!--Fig. 5.19:--> Softening of Erweichungsverhalten von CuAg2 after 1 hr annealing after nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 40% cold working
<xr id="fig:Softening of CuAg2 after 1 hr annealing after 80% cold working"/><!--Fig. 5.20:--> Softening of Erweichungsverhalten von CuAg2 after 1 hr annealing after nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 80% cold working
</div>
<figure id="fig:Phase diagram of copper-silver for the range of 0 – 40 wt% silver">
[[File:Phase diagram of copper silver.jpg|left|thumb|<caption>Phase diagram of copperZustandsdiag ramm Kupfer-silver for the range of Silber für den Bereich 0 bis 40 wtMassen-% silverSilber</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Strain hardening of CuAg2 by cold working">
[[File:Strain hardening of CuAg2 by cold working.jpg|left|thumb|<caption>Strain hardening of Verfestigungsverhalten von CuAg2 by cold workingdurch Kaltumformung</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Softening of CuAg2 after 1 hr annealing after 40% cold working">
[[File:Softening of CuAg2 40.jpg|left|thumb|<caption>Softening of Erweichungsverhalten von CuAg2 after 1 hr annealing after nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 40% cold working</caption>]]
</figure>
<figure id="fig:Softening of CuAg2 after 1 hr annealing after 80% cold working">
[[File:Softening of CuAg2 80.jpg|left|thumb|<caption>Softening of Erweichungsverhalten von CuAg2 after 1 hr annealing after nach 1h Glühdauer und einer Kaltumformung von 80% cold working</caption>]]
</figure>
</div>

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