CuSn12-C - abmkupral.hu

1 CuSn12-C Werkstoff-Datenbl tter I 1 Inhalt 1. Allgemeine 2. Chemische 3. Physikalische Dichte ..2 Solidus- und Liquidustemperatur ..2 L ngenausdehnungskoeffizient ..2 Spezifische W rmekapazit t ..2 W rmeleitf Spezifische elektrische Leitf higkeit ..2 Spezifischer elektrischer Widerstand ..2 Temperaturkoeffizient des elektr. Widerstands ..3 Elastizit tsmodul ..3 Schwindma ..3 Spezifische magnetische Suszeptibilit Kristallstruktur / Gef ge ..3 4. Mechanische Festigkeitswerte bei Raumtemperatur ..4 Dauerschwingfestigkeit ..5 5. Relevante 6. 7. 8. Gie technische 9. Gl hen ..6 Verbindungstechniken ..6 Oberfl 10. Korrosionsbest 11. 12. 13.

2 14. Stand 2005 Hinweis: Durch Klicken auf die berschriften k nnen Sie direkt zu den entsprechenden Inhalten springen. CuSn12-C CuSn12-C 2 I Deutsches Kupferinstitut 1. Allgemeine informationen Werkstoff-Bezeichnung: CuSn12-C Werkstoff-Nr.: CC483K CuSn12-C ist ein sehr verschlei fester und z hharter Werk-stoff, der gleichzeitig eine gute Korrosionsbest ndigkeit, insbesondere gegen Meerwasser, aufweist. Er wird f r schnell laufende Schnecken und Schraubenr der, unter Last bewegte Spindelmuttern und Kuppelst cke im Sand-gussverfahren hergestellt. Die im Schleuder- und Strangguss hergestellten Teile aus CuSn12-C werden wegen ihrer gleichm igeren Festigkeit und h heren H rte f r hoch beanspruchte Schneckenradkr nze und Zylindereins tze verwendet [1].

3 Aus diesem Werkstoff werden auch kavitations-beanspruchte Konstruktionselemente hergestellt. 2. Chemische Zusammensetzung - nach DIN EN 1982 - Legierungsbestandteile Massenanteil in % Cu Ni P Pb Sn 85,0 bis 88,5 bis 2,0 bis 0,60 bis 0,7 11,0 bis 13,0 Zul ssige Beimengungen bis Massenanteil in % Al Fe Mn S Sb Si Zn 0,01 0,2 0,2 0,05 0,15 0,01 0,5 3. Physikalische Eigenschaften Dichte Temperatur Dichte C g/cm3 20 8,72 Solidus- und Liquidustemperatur Solidustemperatur Liquidustemperatur C C 830 1000 L ngenausdehnungskoeffizient Temperatur L ngenausdehnungs-koeffizient C 10-6 K-1 von 20 bis 100 17,8 von 20 bis 200 18,1 von 20 bis 300 18,5 von 20 bis 400 18,9 Spezifische W rmekapazit t Temperatur Spezifische W rmekapazit t C J/(g K) bei 20 0,376 bei 100 0,385 bei 200 0,395 W rmeleitf higkeit Temperatur W rmeleitf higkeit C W/(m K) bei 20 55 bei 100 62 bei 200 70 5055606570750 50 100 150 200 250 Tem peratur in CW rmeleitf higkeit in W/m K Spezifische elektrische Leitf higkeit Temperatur Spez.

4 Elektr. Leitf higkeit C MS/m 20 6,2 200 5,3 Anmerkung: 1 MS/m entspricht 1 m/( mm2). CuSn12-C Werkstoff-Datenbl tter I 3 Spezifischer elektrischer Widerstand Temperatur Spez. elektr. Widerstand C ( mm2)/m 20 0,161 200 0,189 Temperaturkoeffizient des elektr. Widerstands Temperatur Temperaturkoeffizient des elektr. Widerstands C K-1 20 0,0008 G ltig von 0 bis 100 C. Elastizit tsmodul Temperatur Elastizit tsmodul C kN/mm2 20 97 100 95 200 92 300 89 400 85 7075808590951001050 100 200 300 400 Temperatur in CElastizit tsmodul in kN/mm Schwindma Das Schwindma betr gt bei Abk hlung von Gie - auf Raumtemperatur ca. 1,5 %. Spezifische magnetische Suszeptibilit t - bei 20 C - CuSn12-C besitzt keine ferromagnetischen Eigenschaften, solange kein Eisen in ausgeschiedener Form vorhanden ist.

5 Nach DIN EN 1982 ist ein Eisengehalt von max. 0,2 % zul ssig. Je nach Eisengehalt betr gt die Suszeptibilit t -1,5 10-8 bis 2 10-6 cm3/g. Anmerkung: = / (Massensuszeptibilit t). Kristallstruktur / Gef ge CuSn12-C weist, abh ngig vom Gie verfahren, ein mehr oder weniger heterogenes Gef ge aus meist dendritischen -Mischkristallen und einem ( + )-Eutektoid auf. Die -Phase, eine homogene L sung von Zinn in Kupfer in festem Zustand, kristallisiert in einem kubisch-fl chen-zentrierten Gitter und die -Phase besitzt eine kubische Struktur, deren Zusammensetzung der intermetallischen Verbindung Cu31Sn8 entspricht. Durch schroffe Abk hlung wird der Anteil des ( + )-Eutektoids erh ht. Bei Phosphor- berschuss kann es im Eutektoid eingebunden zu Cu3P-Bildung kommen.

6 Das Blei (falls zulegiert) ist unl slich und liegt im Gef ge in fein verteilter Form vor. Anmerkung: 1 kN/mm2 entspricht 1 GPa. CuSn12-C 4 I Deutsches Kupferinstitut 4. Mechanische Eigenschaften Bei CuSn12-C werden f r verschiedene Gie verfahren und Wanddicken unterschiedliche Festigkeiten erzielt, die durch eine W rmebehandlung nur geringf gig zu verbes-sern sind. Festigkeitswerte bei Raumtemperatur Festigkeitswerte - nach DIN EN 1982 - Werkstoffbezeichnung 1) und Kennzeichnung des Gie verfahrens Gie verfahren Zugfestigkeit 0,2 %-Dehngrenze Bruchdehnung Brinellh rte Rm Rp0,2 A HB N/mm2 N/mm2 % min. min. min. min. CuSn12-C GS Sandguss 260 140 7 80 CuSn12-C GM Kokillenguss 270 150 5 80 CuSn12-C GC Strangguss 2) 300 150 6 90 CuSn12-C GZ Schleuderguss 280 150 5 90 1) Dieser Werkstoff entspricht dem in der ehemaligen deutschen Norm DIN 1705 enthaltenen Werkstoff G-CuSn12 mit der Werkstoffnummer 2) In Strangguss sind unterschiedliche Formen (Rund- und Profilrohre, Profile sowie Rund- und Kantstangen) mit diversen Abmessungen lieferbar.

7 Anmerkung: 1 N/mm2 entspricht 1 MPa. Weitere Eigenschaften a) Scherfestigkeit Sie betr gt bei 20 C je nach Gie verfahren ca. 195 bis 240 N/mm . b) Druckfestigkeit Sie wird f r eine maximale Quetschung von 0,2 % mit ca. 150 bis 160 N/mm abgesch tzt. c) Fl chendruck Der rtliche maximale Fl chendruck wird mit ca. N/cm abgesch tzt. Tieftemperaturverhalten Hierzu sind keine Daten bekannt. Die Zugfestigkeit und die 0,2 %-Dehngrenze d rften jedoch analog zu den vergleich-baren Kupferwerkstoffen mit abnehmender Temperatur ansteigen. So steigen die Festigkeiten nach Literaturangaben bis -260 C ohne Verspr den [2]. Dagegen d rfte die Bruch-dehnung aufgrund des durch den -Bestandteil vermin-derten Form nderungsverm gens mit fallender Temperatur abnehmen.

8 Hochtemperaturverhalten Warmfestigkeit Werte f r die Zugfestigkeit, die 0,2 %-Dehngrenze sowie die Bruchdehnung, die der fr heren Norm DIN 1705 entnommen wurden, sind in dem nachstehenden Diagramm eingetragen. CuSn12-C Werkstoff-Datenbl tter I 5 Zeitstandwerte Es sind Zeitdehngrenzen der fr heren DIN-Legierung G-CuSn10Zn bekannt [3], die hinsichtlich der Konstitution und Festigkeitseigenschaften mit CuSn12-C verglichen werden kann. Die Abh ngigkeiten wurden im folgenden Diagramm gegen die Temperatur aufgetragen. Dauerschwingfestigkeit Es sind folgende Werte bekannt [3]. Gie verfahren Medium Lastspiele Biegewechsel- festigkeit x 108 N/mm2 Sandguss Luft 1 90 0,1 140 1 90 Strangguss Modell-Siebwasser *) 10 54 *) Modell-Siebwasser mit Zusatz von Natriumsulfat, -thiosulfat, -acetat und Schwefels ure; pH-Wert betr gt 5,5.

9 Anmerkung: 1 N/mm2 entspricht 1 MPa. 5. Relevante Normen DIN CEN/TS 13388 Kupfer und Kupferlegierungen bersicht ber die Zusammensetzungen und Produkte DIN EN 1982 Kupfer und Kupferlegierungen - Blockmetalle und Gussst cke DIN EN 1371-1 Gie ereiwesen Eindringpr fung Teil 1: Sand-, Schwerkraftkokillen- und Niederdruckkokillen-Gussst cke DIN EN 1371-2 Gie ereiwesen Eindringpr fung Teil 2: Feingussst cke DIN EN 1412 Kupfer und Kupferlegierungen Europ isches Werkstoffnummernsystem DIN EN 1559-1 Gie ereiwesen technische Liefer-bedingungen, Teil 1: Allgemeines DIN EN 10204 Bescheinigungen ber Werkstoff-pr fungen DIN EN 10002-1 Pr fung metallischer Werkstoffe, Zugversuch DIN EN 10003-1 Pr fung metallischer Werkstoffe, H rtepr fung nach Brinell VDG-Merkblatt P378 Gie en von Probest ben aus Kupfer-Gusslegierungen f r den Zugversuch (Sandguss und Kokillenguss) DIN EN ISO 2624 Kupfer und Kupferlegierungen Bestimmen der mittleren Korngr e (ISO 2624) 6.

10 Werkstoffbezeichnungen Vergleich der Werkstoffbezeichnungen in verschiedenen L ndern (einschlie lich ISO) *) Land Bezeichnung der Normung Werkstoffbezeich-nung / -nummer Europa EN CuSn12-C CC483K USA ASTM (UNS) C90800 Japan JIS PBC2C Internationale Normung ISO CuSn12 Vormalige nationale Bezeichnungen Deutschland DIN G-CuSn12 Frankreich NF CuSn12 / CuSn12P UE12P Gro britannien BS PB2 Italien UNI CuSn12 Schweden SS 5465 Schweiz SNV CuSn12 Spanien UNE CuSn12 *) Die Toleranzbereiche der Zusammensetzung der in au ereurop ischen L ndern genormten Legierungen sind nicht in allen F llen gleich mit der Festlegung nach DIN EN. CuSn12-C 6 I Deutsches Kupferinstitut 7. Gleiteigenschaften Aufgrund des Gef ges, das aus weicher Grundmasse mit harten Einlagerungen besteht, weist der Werkstoff CuSn12-C gute Gleiteigenschaften mit gutem Einbettungsverm gen auf.