CuZn40-Pulver

CuZn40-Pulver Übersicht

CuZn40, auch als Messingpulver bekannt, ist eine Kupfer-Zink-Legierung, die aus 40% Zink und einem Rest Kupfer besteht. Es bietet eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, Duktilität, Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit und wirtschaftlichem Preis, was es zu einem der am häufigsten verwendeten Legierungspulver macht.

CuZn40-Pulver-Zusammensetzung

Die Zusammensetzung von CuZn40-Messingpulver ist:

Element	Zusammensetzung
Kupfer (Cu)	Bilanz
Zink (Zn)	39-41%

• Kupfer bildet die Hauptmatrix, die ihm Duktilität und Korrosionsbeständigkeit verleiht.
• Zink sorgt für eine Festigkeitssteigerung des Mischkristalls und verbessert die Bearbeitbarkeit.

Diese Zusammensetzung wird aufgrund der Verbesserungen durch den Zinkgehalt von 40% als "frei zerspanbares Messing" oder "hoch zerspanbares Messing" bezeichnet.

Einige Sorten können geringe Bleizusätze von bis zu 0,5% enthalten, um die Bearbeitbarkeit weiter zu verbessern. Bleifreies CuZn40-Pulver wird aus Gründen des Lebensmittelkontakts und der Umweltsicherheit bevorzugt.

Eigenschaften von CuZn40-Pulver

CuZn40-Pulver bietet eine vielseitige Mischung von Eigenschaften, die es für eine breite Verwendung in verschiedenen Branchen geeignet macht:

Eigentum	Wert
Dichte	8,4-8,8 g/cm3
Schmelzpunkt	900-920°C
Elektrische Leitfähigkeit	26% IACS
Wärmeleitfähigkeit	120 W/m-K
Wärmeausdehnungskoeffizient	20 x 10-6 /°C
Elastizitätsmodul	97-110 GPa
Zugfestigkeit	330-550 MPa
Dehnung	15-40%
Härte	80-90 Brinell
Thermische Stabilität	Gut, bis zu 400°C

• Ausgezeichnete Verformbarkeit und Duktilität - Die hohe Dehnung ermöglicht eine umfangreiche Kaltverformung und Umformung.
• Gute Bearbeitbarkeit und Oberfläche - Verringerung der Bearbeitungskräfte im Vergleich zu Kupferlegierungen mit weniger oder gar keinem Zink.
• Hohe Festigkeit - Bis zu doppelt so stark wie Kupfer aufgrund von Zink in fester Lösung.
• Korrosionsbeständig -bildet in der Atmosphäre eine schützende Oxidschicht. Besser als reine Kohlenstoffstähle.
• Nicht-magnetisch - Geeignet für Anwendungen, die minimale magnetische Eigenschaften erfordern.
• Gute thermische Stabilität - Die Abmessungen sind bei Temperaturwechseln bis zu 400°C stabil.

Dank dieser Kombination aus Festigkeit, Duktilität, thermischen und elektrischen Eigenschaften eignet sich CuZn40 für einen breiten Einsatz in der Elektro-, Automobil-, Schiffs- und Industrietechnik.

Anwendungen von CuZn40-Pulver

Die vielseitigen Eigenschaften von CuZn40-Pulver eignen sich für die folgenden Anwendungen:

Anmeldung	Vorteile
Elektrische Anschlüsse	Hohe Festigkeit, gute Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Befestigungselemente, Zahnräder	Gute Bearbeitbarkeit, Verschleißfestigkeit
Lager, Buchsen	Kompatibel mit rotierenden Wellen, gute Schmierfähigkeit
Schweißdrähte	Kompatibilität mit Stahl, gute Lötbarkeit
Dekorative Teile	Attraktive goldene Farbe, gute Verarbeitung
Thermisches Management	Höhere Wärmeleitfähigkeit als Stähle

• Elektrische Steckverbinder und Kontakte - Aufgrund seiner Festigkeit, Leitfähigkeit und seines Kostenvorteils gegenüber anderen Materialien wird es häufig für Stifte und Steckverbinder verwendet.
• Bearbeitete Teile - Geeignet für Muttern, Bolzen, Zahnräder, Ventile usw. aufgrund der hervorragenden Bearbeitbarkeit.
• Lager und Buchsen - Kompatibel mit Stahlwellen und bietet gute Verschleißfestigkeit und Schmierfähigkeit.
• Schweißzusatzwerkstoffe - Beliebt in Cu-Zn-Füllstäben und Lötlegierungen zum Verbinden von Stahlteilen.
• Dekoratives Zubehör - Bietet eine ästhetische Goldoberfläche für dekorative Teile und Schmuck.
• Thermische Komponenten - Wird in Wärmetauschern und Wärmemanagementteilen verwendet, die seine höhere Wärmeleitfähigkeit nutzen.

CuZn40-Pulver ist aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften, seiner Leistungsfähigkeit und seiner wirtschaftlichen Preisgestaltung in allen Industriezweigen weit verbreitet.

CuZn40-Pulver Spezifikationen

CuZn40-Pulver ist in verschiedenen Größenordnungen, Formen und Reinheitsgraden erhältlich:

Spezifikation	Optionen
Partikelgrößenverteilung	10 - 150 Mikrometer
Mittlere Partikelgröße	20, 45, 60, 100 Mikrometer
Form des Pulvers	Unregelmäßig, kugelförmig
Scheinbare Dichte	Theoretisch bis zu 75%
Durchflussmenge	Bis zu 25 s/50g
Reinheit	Bis zu 99,9%
Legierungsvarianten	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• Kleinere Partikelgrößen unter 45 Mikron ermöglichen eine stärkere Verdichtung, verringern jedoch die Fließfähigkeit.
• Kugelförmiges Pulver bietet eine bessere Fließfähigkeit und Packungsdichte, die für die additive Fertigung geeignet ist.
• Höhere Schüttdichte und Fließgeschwindigkeiten verbessern die Handhabung und Verarbeitung von Pulver.
• Hochreine Varianten sind für anspruchsvollere Anwendungen erhältlich.
• Verschiedene Zinkgehalte zwischen 10-40% für unterschiedliche Festigkeit und Verformbarkeit verfügbar.

CuZn40-Pulver kann in Bezug auf Partikelgröße, Form, Dichte, Fließeigenschaften und Legierungszusammensetzung je nach den Anforderungen der Anwendung angepasst werden.

Konsolidierungsmethoden für CuZn40-Pulver

CuZn40-Pulver kann mit Techniken wie diesen zu Bauteilen voller Dichte verarbeitet werden:

Methode	Einzelheiten
Verdichtung + Sinterung	Ältere wirtschaftliche Methode mit Formgrenzen.
Metall-Spritzgießen (MIM)	Netzformteile mit hervorragender Präzision und Oberflächengüte.
Additive Fertigung	Direktes Drucken von komplexen, dichten Teilen aus CAD-Modellen.
Heiß-Extrusion	Für einfache, achsensymmetrische Formen wie Stäbe und Rohre.
Walzenverdichtung	Für Bleche und Bänder, die eine gute Dehnbarkeit erfordern.

• Das Pressen und anschließende Sintern wird häufig verwendet, erfordert jedoch eine Nachbearbeitung, um eine vollständige Verdichtung zu erreichen.
• MIM bietet höchste Präzision und Oberflächengüte, erfordert aber hohe Stückzahlen, um die Werkzeugkosten zu rechtfertigen.
• Additive Fertigungsverfahren wie Binder Jetting und Fused Deposition Modeling werden aufgrund ihrer Designflexibilität immer beliebter.
• Strangpressen und Walzen eignen sich gut für einfache Geometrien wie Stangen, Bleche usw. und nutzen die Duktilität.

Das Konsolidierungsverfahren steuert die endgültigen Eigenschaften wie Dichte, Präzision, Oberflächengüte und Mikrostruktur.

Wärmebehandlung von CuZn40-Teilen

Die Wärmebehandlung von CuZn40-Teilen trägt zur Anpassung einer Reihe mechanischer Eigenschaften bei:

Wärmebehandlung	Zweck
Lösungsglühen	Wiederherstellung der Duktilität nach Kaltverformung
Stressabbau	Beseitigt Eigenspannungen
Aushärtung durch Niederschlag	Verfestigung durch Alterung nach der Lösungsgebung

• Durch das Glühen bei 700-900°C und die anschließende langsame Abkühlung wird die Legierung weicher, da die Auswirkungen der Kaltverformung beseitigt werden und eine weitere Umformung möglich ist.
• Die Aushärtung bei niedrigen Temperaturen im Bereich von 150-350°C führt zur Ausscheidung einer kupferreichen Phase, die die Festigkeit bis auf 50% erhöht, jedoch mit einem Verlust an Duktilität.
• Das Spannungsarmglühen bei 300-500 °C trägt zum Abbau von Eigenspannungen aus der vorherigen Formgebung bei.

Die Wärmebehandlung erweitert die Vielseitigkeit der CuZn40-Legierung, indem sie eine Verbesserung der Eigenschaften je nach Anwendungsbedarf ermöglicht.

Vergleich von CuZn40 mit Alternativen

Hier sehen Sie, wie CuZn40 im Vergleich zu anderen gängigen Kupferlegierungspulvern abschneidet:

Legierung	CuZn40	CuSn6	CuNi18Zn20	Bronze
Stärke	Hoch	Mittel	Höchste	Mittel
Duktilität	Hoch	Mittel	Niedrig	Mittel
Korrosionsbeständigkeit	Gut	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet
Wärmeleitfähigkeit	120 W/m-K	50 W/m-K	20 W/m-K	60 W/m-K
Kosten	Niedrig	Hoch	Hoch	Mittel

• CuSn6 hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit, aber eine geringere Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Teurer.
• CuNi18Zn20 hat die höchste Festigkeit, aber die geringste Duktilität und Wärmeleitfähigkeit.
• Bronzen wie CuSn10 bieten eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, aber nur eine mäßige Festigkeit.
• CuZn40 bietet die ausgewogensten Gesamteigenschaften und hat die niedrigsten Kosten.

Aufgrund seiner gut abgerundeten Eigenschaften, seiner ausgezeichneten Formbarkeit, seiner Bearbeitbarkeit und seiner niedrigen Kosten ist CuZn40 das beliebteste Kupferlegierungspulver für eine breite Verwendung in allen Industriesegmenten.

CuZn40-Pulver Hersteller

CuZn40-Pulver wird weltweit in großen Mengen von großen Metallpulverherstellern produziert:

Hersteller	Land
Hoganas	Schweden
CNPC	China
Miyou-Gruppe	China
GKN Hoeganaes	USA
Jien Nickel	Taiwan
SCM Metallprodukte	Japan

Seriöse Hersteller unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle und halten sich an internationale Standards für Zusammensetzung, Partikelgrößenverteilung, scheinbare Dichte und Verunreinigungsgrade.

Sie können die Zusammensetzung von CuZn40-Pulver und Eigenschaften wie Partikelform, Dichte, Fließgeschwindigkeit usw. auf der Grundlage der Kundenanforderungen für ihre spezifische Anwendung anpassen.

Preise für CuZn40-Pulver

CuZn40 ist ein weit verbreitetes, kommerziell hergestelltes Legierungspulver und recht wirtschaftlich. Ein Richtpreis ist:

Pulver Typ	Partikelgröße	Preis ($/kg)
Zum Pressen	Unter 150 Mikrometer	$5-15
Zum Sintern	45-150 Mikrometer	$8-20
Für MIM	10-20 Mikrometer	$12-25
Für AM	15-45 Mikrometer	$15-30
Hohe Reinheit	Bis zu 5 Mikrometer	$25-40

• Unregelmäßig geformtes Pulver zum Pressen und Sintern ist am wirtschaftlichsten.
• Sphärisches Pulver für MIM und AM ist aufgrund des Gaszerstäubungsverfahrens teurer.
• Kleinere Partikelgrößen und hochreine Qualitäten ziehen einen Preisaufschlag nach sich.
• Bei Großbestellungen in Tonnen kann der Preis pro Kilogramm weiter gesenkt werden.

CuZn40-Pulver ist aufgrund seiner breiten kommerziellen Verwendung, die eine wirtschaftliche Produktion in großen Mengen ermöglicht, preislich wettbewerbsfähig.

Gesundheits- und Sicherheitsvorkehrungen für CuZn40-Pulver

Wie jedes feine Metallpulver muss auch CuZn40-Pulver sicher gehandhabt werden:

Gefährdung	Vorsichtsmaßnahmen	PSA
Einatmen	Das Einatmen von Pulverstaub vermeiden. Für Belüftung sorgen	Atemschutzmaske
Hautkontakt	Handschuhe tragen. Nach Kontakt waschen.	Handschuhe
Augenkontakt	Schutzbrille tragen. Bei Berührung abspülen.	Schutzbrille
Verschlucken	Vermeiden Sie Hand-Mund-Kontakt. Hände waschen.	–
Staubexplosion	Vermeiden Sie Pulverwolken. Bodenausrüstung.	–

• Beim Umgang mit Pulver PSA - Atemschutz, Handschuhe, Schutzbrille - verwenden.
• Hautkontakt vermeiden. Nach der Exposition waschen.
• Versiegelte Behälter fern von Funken und Flammen lagern.
• Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Belüftung und Staubabsaugung.
• Vollständige Sicherheitsrichtlinien finden Sie im Sicherheitsdatenblatt und in den örtlichen Vorschriften.

Richtige Vorsichtsmaßnahmen und PSA bei der Lagerung, Handhabung und Verarbeitung minimieren die Gesundheits- und Sicherheitsrisiken.

Inspektion und Prüfung von CuZn40-Pulver

Um die Qualität sicherzustellen, sollte CuZn40-Pulver wie folgt geprüft werden:

Parameter	Methode	Spezifikation
Chemische Zusammensetzung	Verbrennungsanalyse oder XRF	Zn 40% ± 1%, Pb < 1000 ppm
Partikelgrößenverteilung	Siebung, Laserbeugung	D10, D50, D90 in Reichweite
Scheinbare Dichte	Hall-Durchflussmesser	Minimum angegeben
Durchflussmenge	Hall-Durchflussmesser	Maximal angegeben
Verunreinigungen	ICP- oder LECO-Analyse	Wenig Sauerstoff und Stickstoff

Die routinemäßigen Tests nach ASTM-Normen gewährleisten eine gleichbleibende Produktion und eine hohe Qualität des Pulvers, das für die Endanwendungen geeignet ist.

Die Käufer müssen auf Qualitätszertifikaten von renommierten Herstellern bestehen. Regelmäßige interne Prüfungen werden ebenfalls empfohlen.

FAQs

Q. Wofür wird CuZn40 verwendet?

A. CuZn40 findet breite Verwendung in elektrischen Steckverbindern, Sanitärarmaturen, Zahnrädern, dekorativen Teilen usw., wobei seine Festigkeit, Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit genutzt werden.

Q. Was ist der Unterschied zwischen einer normalen und einer verbleiten Messinglegierung?

A. Verbleites Messing enthält eine geringe Menge an Blei bis zu 3%, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern, während normales Messing bleifrei ist. Bleifrei wird aus Gründen des Lebensmittelkontakts und der Umweltsicherheit bevorzugt.

Q. Ist für CuZn40 eine Wärmebehandlung erforderlich?

A. Eine optionale Wärmebehandlung kann zur Erweichung und Wiederherstellung der Duktilität durch Glühen oder zur Verfestigung durch Ausscheidungshärtung durchgeführt werden.

Q. Welche Verfahren werden zur Herstellung von Teilen aus CuZn40-Pulver verwendet?

A. Verdichtung und anschließendes Sintern, Metall-Spritzguss und additive Fertigungsverfahren wie Binder-Jetting und FDM sind gängige Techniken, um CuZn40-Pulver zu dichten Bauteilen zu verfestigen.

Q. Ist CuZn40-Pulver sicher in der Handhabung?

A. Wie bei jedem feinen Metallpulver sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um Einatmen und Hautkontakt zu vermeiden. Richtige Belüftung, PSA und sichere Handhabungsverfahren minimieren die Risiken.