Kupfer-Nickel-Band ist ein geschmiedetes Flachprodukt, das in Rollen geliefert wird und bei dem Kupfer für die Duktilität und Nickel für die Wasserbeständigkeit verantwortlich ist. Fast der gesamte Anteil besteht aus zwei Qualitäten, und der einzige Unterschied, der zu Beginn zählt, ist, wie viel Nickel in der Legierung enthalten ist: etwa 10 Prozent oder etwa 30 Prozent. Alles Weitere ergibt sich aus dieser Wahl.
Die Sorten werden nach ihrem Nickelgehalt benannt und die Spezifikationsgrenzen sind so eng, dass die beiden nach der Analyse auf einem Zertifikat nicht verwechselt werden können.
| Bezeichnung | UNS | Nickel | Eisen | Mangan | Andere Grenzen |
|---|---|---|---|---|---|
| CuNi 90/10 | C70600 | 9,0 bis 11,0 % | 1,0 bis 1,8 % | 1,0 % max | Zink max. 1,0 %, Blei max. 0,05 %; Kupfer plus die genannten Elemente 99,5 % min |
| CuNi 70/30 | C71500 | 29,0 bis 33,0 % | 0,40 bis 1,0 % | 1,0 % max | Zink max. 1,0 %, Blei max. 0,05 % |
Das Eisen ist keine Verunreinigung. Es handelt sich um eine bewusste Ergänzung, die die Sorte 90/10 für ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber fließendem Wasser benötigt, und aus diesem Grund ist ihr Bereich in der Spezifikation angegeben. Die europäische Bezeichnung der 90/10-Klasse lautetDIN 2.0872, auch CuNi10Fe1Mn geschrieben, und es handelt sich um dieselbe Legierung unter einem anderen Namenssystem.
Bei diesen beiden handelt es sich um die Kupfer-Nickel-Knetqualitäten. Es lohnt sich, sich den Namen zu merken, da eine Nickel-Kupfer-Legierung namens Monel 400 in denselben Wassersystemen verkauft wird und es sich um eine andere Familie handelt: Die Bezeichnungssysteme trennen sie durch den ersten Buchstaben, mit C-Nummern für Legierungen auf Kupferbasis wie C70600 und N-Nummern für Legierungen auf Nickelbasis. Bei dem hier beschriebenen Band handelt es sich um das Material auf Kupferbasis, wobei Kupfer die Basis und Nickel der Zusatz ist.
Die Erhöhung des Nickelanteils von 10 Prozent auf 30 Prozent erhöht die Festigkeit und kostet Leitfähigkeit. Die folgenden Zahlen sind die veröffentlichten Werte für die beiden Legierungen; daneben muss auch der Zustand genannt werden, da ein Band in mehreren Zuständen geliefert wird und sich die mechanischen Werte mitbewegen.
| Eigentum | CuNi 90/10 (C70600) | CuNi 70/30 (C71500) |
|---|---|---|
| Spezifisches Gewicht | 8,94 | 8,94 |
| Elektrische Leitfähigkeit bei 68 °F (20 °C) | 9 % IACS | 4,6 % InVeKoS |
| Schmelzbereich | Solidus 2.010 °F (1.099 °C), Liquidus 2.100 °F (1.149 °C) | Solidus 2.140 °F (1.171 °C), Liquidus 2.260 °F (1.238 °C) |
| Zugfestigkeit, Flachprodukt wie warmgewalzt | 40 ksi (276 MPa) mindestens für Standard | 55 ksi (379 MPa) typisch |
| Dehnung, Flachprodukt wie warmgewalzt | 30 % mindestens für Standard | 45 % typisch |
| Bearbeitbarkeitsbewertung, Automatenmessing = 100 | 20 | 20 |
Zwei Zeilen in dieser Tabelle erledigen die meiste Arbeit bei einer Kaufentscheidung. Die Leitfähigkeit der 70/30-Klasse ist etwa halb so hoch wie die der 90/10-Klasse, daher muss ein Leiter oder eine Sammelschiene, die in 70/30 spezifiziert ist, dafür dimensioniert werden. Und die Festigkeitswerte werden nur für eine Bedingung angegeben: Die gleiche Güteklasse in viertelharter Härte und in harter Güte wird ganz unterschiedlich lauten, weshalb die Bedingung in die Bestellzeile neben der Güteklasse gehört.
Der Widerstand kommt von der Legierung selbst. In sauberem oder verschmutztem Wasser bildet es einen dünnen, stabilen Oberflächenfilm, der weitere Angriffe verlangsamt. Bei Störungen bildet sich der Film erneut. Die gleiche Oberfläche ist feindlich für die Ansiedlung von Meeresorganismen, weshalb das Material für Rohrleitungen und Wärmetauscherteile gewählt wird, die in einer Strömung liegen.
Der Nickelgehalt bestimmt, wie viel Schutz vorhanden ist und wie stark der Streifen ist. Die Sorte 90/10 deckt den Großteil des Seewassereinsatzes ab, und die Sorte 70/30 wird dort eingesetzt, wo mehr Festigkeit erforderlich ist. Keine der Sorten ist überall die Antwort: In den veröffentlichten Legierungsdaten werden sowohl Kupfer-Aluminium-Legierungen als auch vergleichbare Materialien hinsichtlich der Kosten bewertet, also dem Preis, den ein Käufer tatsächlich eingeht.
Band ist ein formgebendes Material. Es wird in einer Spule mit kontrollierter Dicke und Härte geliefert, sodass es ohne weitere Wärmebehandlung zu einem fertigen Teil ausgestanzt, gestanzt, gewalzt oder gebogen werden kann. Die Stärke ist der Grund für einen Großteil der Kostenunterschiede zwischen einer Bestellung und einer anderen.
| Artikel | Was ist anzugeben? | Warum es die Reihenfolge bestimmt |
|---|---|---|
| Grad | CuNi 90/10 oder CuNi 70/30, mit der UNS-Nummer | Die Analysegrenzen, die Festigkeit und die Leitfähigkeit |
| Standard | ASTM B122für Bleche, Bleche, Bänder und Walzbarren | Die Zusammensetzungsgrenzen und die mechanischen Anforderungen, denen die Charge ausgesetzt ist |
| Dicke | Das Messgerät mit der dafür geltenden Toleranz | Wie sich das Band in der Presse oder dem Rollformer verhält |
| Temperament | Weichgeglüht, viertelhart oder hart | Die Zug- und Dehnungswerte sowie die verbleibende Umformzeit, bis das Teil fertig ist |
| Breite und Rand | Spulenbreite und ob die Kante geschlitzt oder gerollt ist | Die Ausbeute der Spule und ob die Kante eine weitere Bearbeitung benötigt |
| Lieferzustand | Spuleninnendurchmesser, Spulengewicht und etwaige Verschachtelungen | Wie die Spule in die Ausrüstung des Kunden eingespeist wird |
Auf der Verbundform wird der Dickenbereich auf dieser Website als veröffentlicht0,05 mm bis 0,5 mm, das ist der Bereich, der für Batterielaschen verwendet wird. Massivband in den Standardgüten wird anhand der Zeichnung angegeben und die Analyse wird auf dem Werkstestzertifikat für jede Schmelze bestätigt, wobei es sich um die Aufzeichnung handelt, die zählt.
Die veröffentlichten Anwendungsdaten für beide Qualitäten werden von einer Umgebung, Wasser, und den damit verbundenen elektrischen Aufgaben dominiert.
| Anwendung | Normalerweise wird die Note gewählt | Warum |
|---|---|---|
| Meerwasserrohre, Armaturen und Flansche | 90/10 | Beständigkeit gegen fließendes Meerwasser bei den niedrigsten Kosten der beiden Qualitäten |
| Kondensator- und Wärmetauscherrohrplatten, Ferrulen und Leitbleche | 90/10 und 70/30, wo mehr Kraft benötigt wird | Beständigkeit gegenüber Salzwasser und den Temperaturen des Wärmetauschers |
| Elektrische Sammelschiene für die Schifffahrt | 90/10 | Korrosionsbeständigkeit und die höhere Leitfähigkeit der beiden Qualitäten, weshalb eine Sammelschiene gekauft wird |
| Batterielaschen in Verbundstreifenform | Kupfer-Nickel-Verbundwerkstoff | Leitfähigkeit durch Kupfer mit der Korrosionsbeständigkeit der Nickeloberfläche |
| Ventilkörper, Pumpenlaufräder und Propellerhülsen | 70/30 | Die höhere Festigkeit der Sorte in Teilen, die eine Last tragen |
| Bootsrümpfe und Salzwasserleitbleche | 90/10 | Beständigkeit gegen Salzwasser und gegen die Ansiedlung von Meeresbewuchs |
| Brems- und Servolenkungsleitungen für Kraftfahrzeuge | 90/10 | Beständigkeit gegenüber Streusalz und der Flüssigkeit in der Leitung |
| Limit | Warum | Was es für die Bestellung bedeutet |
|---|---|---|
| Es ist nicht das günstigste Flachprodukt | Nickel ist das teure Element in der Legierung, und die veröffentlichten Daten ordnen beide Qualitäten hinsichtlich der Kosten besser als Kupfer-Aluminium-Legierungen und vergleichbare Materialien ein | Die Qualität sollte für die Umgebung gewählt werden, in der das Teil eingesetzt wird, und für den Rest der Zeichnung sollte das billigste Material verwendet werden, das geeignet ist |
| Es handelt sich nicht um ein hochfestes Material | Beide Grade werden in den veröffentlichten Daten als mäßig stark beschrieben | Wenn das Teil eine Last trägt, ist 70/30 die stärkere Wahl und die Dicke muss noch entsprechend dimensioniert werden |
| 70/30 ist der schlechtere Leiter | 4,6 % IACS gegenüber 9 % IACS | Ein 90/10-Leiter führt bei gleichem Querschnitt nicht den gleichen Strom wie 70/30 |
| Das Zertifikat gibt an, aus welcher Hitze das Los stammt | Die Analyse wird für diese Hitze und die mechanischen Ergebnisse für den bestellten Zustand bestätigt | Wenn in der Zeichnung eine Eigenschaft gefordert wird, die die Norm nicht abdeckt, muss diese in der Bestellung benannt und geprüft werden |
Der Nickelgehalt und alles, was sich daraus ergibt. Die Sorte 90/10, UNS C70600, enthält 9 bis 11 Prozent Nickel mit 1,0 bis 1,8 Prozent Eisen; Die Sorte 70/30, UNS C71500, enthält 29 bis 33 Prozent Nickel mit einem geringeren Eisenzusatz. Die Sorte mit höherem Nickelgehalt ist stärker und etwa halb so leitfähig.
Die Sorte 90/10 deckt die meisten Meerwasseranwendungen ab, einschließlich Rohrleitungen, Armaturen und Rohrplatten, und ist die Sorte mit den geringeren Kosten. Die Sorte 70/30 wird dort gewählt, wo das Teil mehr Festigkeit benötigt, und sie sollte in einem Leiter nicht durch 90/10 ersetzt werden, ohne den Querschnitt zu ändern.
DIN 2.0872 ist die deutsche Bezeichnung für die Sorte 90/10, auch CuNi10Fe1Mn geschrieben, und sie erscheint in den veröffentlichten Äquivalenzlisten neben UNS C70600. Ein unter einem Namen bestelltes Band sollte anhand der Analysegrenzen der Sorte zertifiziert sein, was auf einem Zertifikat zeigt, dass es sich bei beiden um dieselbe Legierung handelt.
Die Wärmeanalyse und die mechanischen Ergebnisse für den bestellten Zustand, ausgegeben im Formular EN 10204 3.1. Für Kupfer-Nickel ist dies wichtiger als für einen Katalogwerkstoff, da die Eisen- und Manganzusätze das Korrosionsverhalten bestimmen und in das Zertifikat für die Hitze gehören.
Ja. Die veröffentlichten Fertigungsdaten bewerten das Löten und Hartlöten für beide Qualitäten als ausgezeichnet, das Schutzgasschweißen als ausgezeichnet und die Fähigkeit zur Kaltumformung als gut. Die Warmbearbeitung erfolgt in einem schmalen Bereich, der für die Sorte 90/10 mit 843 bis 954 °C (1.550 bis 1.750 °F) angegeben ist, und das Glühen liegt zwischen 593 und 816 °C (1.100 und 1.500 °F).
Der für Batterielaschen gelieferte Verbundstreifen ist auf dieser Website von 0,05 mm bis 0,5 mm aufgeführt. Bei Massivbändern in den Standardgüten werden Dicke, Breite, Härte und Kantenbeschaffenheit anhand der Zeichnung angegeben, da das für die Presse des Kunden passende Coil durch das zu formende Teil bestimmt wird.
Kupfer-Nickel-Streifen sind ein Formmaterial, das für Wasser ausgewählt wurde, und die Wahl der Sorte ist eine einzige Entscheidung zwischen 10 Prozent Nickel und 30 Prozent Nickel. Die Sorte 90/10 deckt die meisten Seewasseranwendungen ab und weist eine bessere Leitfähigkeit auf; die 70/30-Klasse ist stärker und leitet etwa halb so gut. Was der Käufer danach kontrolliert, ist der Standard, die Dicke, die Härte und die Kante, und alles wird auf dem Zertifikat vermerkt.
Das Werk in Changzhou, Jiangsu, produziert seit 2002 Nickel- und Nickellegierungsprodukte. Die Fabrik erstreckt sich über 12.000 m² und ist nach ISO 9001 zertifiziert, mit SGS-Audits. CuNi-Bänder werden in der Güteklasse 90/10 gemäß ASTM B122 und DIN 2.0872 sowie als Kupfer-Nickel-Verbundband von 0,05 mm bis 0,5 mm geliefert: Senden Sie die Güteklasse, die Dicke, die Härte und den Antrag für ein bestätigtes Angebot.
Die oben genannten Eigenschaftswerte sind veröffentlichte Werte für die beiden Legierungen und stellen keine Akzeptanzgrenzen dar. Eine Kupfer-Nickel-Charge wird mit der bestellten Sorte, Härte und den bestellten Abmessungen angenommen, und die Analyse und die mechanischen Ergebnisse werden auf dem Zertifikat für die Schmelze, aus der das Material stammt, bestätigt.