Kupfer-Nickel-Legierungen
Kupfer-Nickel-Legierungen sind Legierungen aus Kupfer (Basismetall mit dem größten Einzelgehalt) und Nickel mit oder ohne andere Elemente, wobei jedoch der Zinkgehalt in jedem Fall nicht mehr als 1 % betragen darf. Wenn andere Elemente vorhanden sind, hat Nickel nach Kupfer den größten Einzelanteil verglichen mit jedem anderen Element.
Es ist – wie bei anderen Kupferwerkstoffen auch – zwischen Knetlegierungen, die zu Halbzeug verarbeitet, und Gusslegierungen, aus denen nach verschiedenen Gießverfahren Gussstücke hergestellt werden, zu unterscheiden. Die gebräuchlichen Legierungen enthalten außer 8,5 bis 45 % Ni zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften meist noch Mangan, Eisen sowie Zinn, die Gusslegierungen außerdem hauptsächlich Zusätze von Niob und Silicium.
Kupfer-Nickel-Legierungen haben interessante physikalische Eigenschaften, gute Festigkeitskennwerte – auch bei Dauerbeanspruchung und erhöhten Temperaturen – sowie eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber vielen Medien – vor allem Meerwasser. Die Eigenschaften der binären Kupfer-Nickel-Legierungen sind für manche Anwendungsfälle noch nicht ausreichend. Durch einige Zusätze werden bestimmte Eigenschaften der Kupfer-Nickel-Legierungen entscheidend verbessert. Von den zusätzlichen Legierungselementen sind insbesondere Mangan, Eisen und Zinn sowie Niob und Silicium, ferner Chrom, Beryllium und Aluminium technisch bedeutungsvoll. Bei tiefen Temperaturen besitzen die Kupfer-Nickel-Legierungen, wie auch andere Kupferwerkstoffe, ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften., Zugfestigkeit steigt dort mit fallender Temperatur an, ohne dass Bruchdehnung und Einschnürung merklich abnehmen. Diese Legierungen zeigen also bei tiefen Temperaturen keinerlei Versprödung. Deshalb sind sie für Anwendungen in der Kryotechnik sowie für weitere Tieftemperaturanwendungen in der Marine- und Off-Shore-Technik oder in der Flüssigerdgastechnik (LNG für englisch liquefied natural gas) und in -anlagen sehr gut geeignet.
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