CuZn40-poeder

CuZn40 poeder overzicht

CuZn40, ook bekend als messingpoeder, is een koper-zinklegering bestaande uit 40% zink en de rest koper. Het biedt een uitstekende combinatie van sterkte, ductiliteit, corrosieweerstand, bewerkbaarheid en voordelige prijzen, waardoor het een van de meest gebruikte legeringspoeders is.

CuZn40 poedersamenstelling

De samenstelling van CuZn40-messingpoeder is:

Element	Samenstelling
Koper (Cu)	Evenwicht
Zink (Zn)	39-41%

• Koper vormt de primaire matrix die ductiliteit en corrosieweerstand verleent.
• Zink zorgt voor een solide versterking van de oplossing en verbetert de bewerkbaarheid.

Deze samenstelling wordt 'Vrij machinaal bewerkt messing' of 'Hoge bewerkbaarheid messing' genoemd vanwege de verbeteringen van het zinkgehalte van 40%.

In sommige varianten kunnen kleine toevoegingen van lood tot 0,5% aanwezig zijn om de bewerkbaarheid verder te vergroten. Loodvrij CuZn40-poeder heeft de voorkeur voor contact met voedsel en milieuveiligheid.

Eigenschappen van CuZn40-poeder

CuZn40-poeder biedt een veelzijdige mix van eigenschappen die geschikt zijn voor breed gebruik in verschillende industrieën:

Eigendom	Waarde
Dikte	8,4-8,8 g/cm3
Smeltpunt	900-920°C
Elektrische geleiding	26% IACS
Warmtegeleiding	120 W/mK
Uitzettingscoëfficiënt	20 x 10 -6 /°C
Elasticiteitsmodulus	97-110 GPa
Treksterkte	330-550 MPa
Verlenging	15-40%
Hardheid	80-90 Brinell
Thermische stabiliteit	Goed, tot 400°C

• Uitstekende vervormbaarheid en ductiliteit – Hoge rek maakt uitgebreid koud bewerken en vormen mogelijk.
• Goede bewerkbaarheid en afwerking – Vermindering van de bewerkingskrachten vergeleken met koperlegeringen met minder of geen zink.
• Grote sterkte – Tot tweemaal de sterkte van koper dankzij zink in vaste oplossing.
• Roestvrij - Vormt een beschermende oxidelaag in de atmosfeer. Beter dan gewoon koolstofstaal.
• Niet-magnetisch – Geschikt voor toepassingen die minimale magnetische eigenschappen vereisen.
• Goede thermische stabiliteit – Afmetingen stabiel tijdens thermische cycli tot een bereik van 400°C.

Deze combinatie van sterkte, ductiliteit, thermische en elektrische eigenschappen maakt CuZn40 geschikt voor breed gebruik in elektrische, automobiel-, maritieme en industriële toepassingen.

Toepassingen van CuZn40-poeder

De veelzijdige eigenschappen van CuZn40-poeder maken het geschikt voor de volgende toepassingen:

Sollicitatie	Voordelen
Elektrische connectoren	Hoge sterkte, goede geleidbaarheid, corrosieweerstand
Bevestigingsmiddelen, tandwielen	Goede bewerkbaarheid, slijtvastheid
Lagers, bussen	Compatibel met roterende assen, goede smering
Lasstaven	Compatibiliteit met staal, goede soldeerbaarheid
Decoratieve onderdelen	Aantrekkelijke goudkleur, goede afwerking
Thermisch beheer	Hogere thermische geleidbaarheid dan staal

• Elektrische connectoren en contacten – Veel gebruikt in pinnen, connectoren vanwege sterkte, geleidbaarheid en kostenvoordeel ten opzichte van alternatieven.
• Bewerkte onderdelen – Geschikt voor moeren, bouten, tandwielen, kleppen etc. vanwege uitstekende bewerkbaarheid.
• Lagers en bussen – Compatibel met stalen assen en biedt goede slijtvastheid en smering.
• Lastoevoegmaterialen voor lassen – Populair in Cu-Zn-vulstaven en soldeerlegeringen om stalen componenten te verbinden.
• Decoratieve accessoires – Biedt een esthetische gouden afwerking voor decoratieve onderdelen en sieraden.
• Thermische componenten – Gebruikt in warmtewisselaars en onderdelen voor thermisch beheer, waarbij gebruik wordt gemaakt van de hogere thermische geleidbaarheid.

CuZn40-poeder wordt algemeen aanvaard in industriële sectoren vanwege de veelzijdige eigenschappen, prestaties en voordelige prijzen.

CuZn40-poederspecificaties

CuZn40-poeder is verkrijgbaar in verschillende maten, vormen en zuiverheidsniveaus:

Specificatie	Opties
Deeltjesgrootteverdeling	10 – 150 micron
Gemiddelde deeltjesgrootte	20, 45, 60, 100 micron
Poedervorm	Onregelmatig, bolvormig
Schijnbare dichtheid	Tot 75% theoretisch
Stroomsnelheid	Tot 25 s/50 g
Puurheid	Tot 99,9%
Legeringsvarianten	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• Kleinere deeltjesgroottes onder 45 micron maken een grotere verdichting mogelijk, maar verminderen de vloeibaarheid.
• Bolvormig poeder zorgt voor een betere vloei en pakkingsdichtheid, geschikt voor additieve productie.
• Hogere schijnbare dichtheid en stroomsnelheden verbeteren de verwerking en verwerking van poeder.
• Er zijn varianten met een hoge zuiverheid beschikbaar voor veeleisende toepassingen.
• Bereik van zinkniveaus tussen 10-40% beschikbaar voor variërende sterkte-ductiliteit.

CuZn40-poeder kan worden aangepast wat betreft deeltjesgrootte, vorm, dichtheid, vloei-eigenschappen en legeringssamenstelling op basis van toepassingsvereisten.

Consolidatiemethoden voor CuZn40-poeder

CuZn40-poeder kan worden verwerkt tot componenten met volledige dichtheid met behulp van technieken zoals:

Methode	Details
Verdichting + Sinteren	Oudere economische methode met vormgrenzen.
Metaalspuitgieten (MIM)	Netvormige onderdelen met uitstekende precisie en oppervlakteafwerking.
Additieve productie	Direct printen van complexe, dichte onderdelen vanuit CAD-modellen.
Hete extrusie	Voor eenvoudige, asymmetrische vormen zoals staven en buizen.
Rolverdichting	Voor platen en strips die een goede ductiliteit vereisen.

• Persen gevolgd door sinteren wordt vaak gebruikt, maar vereist secundaire verwerking voor volledige verdichting.
• MIM biedt de hoogste precisie en oppervlakteafwerking, maar heeft grote volumes nodig om de gereedschapskosten te rechtvaardigen.
• Additieve productiemethoden zoals het spuiten van bindmiddelen en het modelleren van gesmolten depositie winnen aan populariteit vanwege de ontwerpflexibiliteit.
• Extrusie en walsen zijn zeer geschikt voor eenvoudige geometrieën zoals staven, platen enz., waarbij gebruik wordt gemaakt van ductiliteit.

De consolidatiemethode controleert de uiteindelijke eigenschappen zoals dichtheid, precisie, oppervlakteafwerking en microstructuur.

Warmtebehandeling van CuZn40-onderdelen

Warmtebehandeling van CuZn40-onderdelen helpt bij het afstemmen van een reeks mechanische eigenschappen:

Hittebehandeling	Doel
Oplossing gloeien	Herstelt de ductiliteit na koudvervormen
Stress verlichtend	Verwijdert restspanningen
Neerslagverharding	Versterking door veroudering na oplossing

• Gloeien bij 700-900°C gevolgd door langzame afkoeling maakt de legering zacht door de effecten van koud werken te verwijderen, waardoor verdere vorming mogelijk wordt.
• Verouderingsharding bij lage temperaturen in het bereik van 150-350°C veroorzaakt precipitatie van de koperrijke fase, waardoor de sterkte toeneemt tot 50%, maar met verlies aan ductiliteit.
• Het verlichten van spanningen rond 300-500°C helpt de restspanningen van eerdere vormgeving te verminderen.

Warmtebehandeling vergroot de veelzijdigheid van de CuZn40-legering door eigenschapsverbeteringen mogelijk te maken afhankelijk van de toepassingsbehoeften.

Vergelijking van CuZn40 met alternatieven

Hier ziet u hoe CuZn40 zich verhoudt tot andere populaire koperlegeringspoeders:

Legering	CuZn40	CuSn6	CuNi18Zn20	Bronzen
Kracht	Hoog	Medium	Hoogste	Medium
Ductiliteit	Hoog	Medium	Laag	Medium
Corrosieweerstand	Goed	Uitstekend	Uitstekend	Uitstekend
Warmtegeleiding	120 W/mK	50 W/mK	20 W/mK	60 W/mK
Kosten	Laag	Hoog	Hoog	Medium

• CuSn6 heeft een superieure corrosieweerstand, maar een lagere sterkte en thermische geleidbaarheid. Duurder.
• CuNi18Zn20 heeft de hoogste sterkte maar de laagste ductiliteit en thermische geleidbaarheid.
• Bronssoorten zoals CuSn10 bieden uitstekende corrosieweerstand, maar slechts een matige sterkte.
• CuZn40 biedt de meest evenwichtige algemene eigenschappen en heeft de laagste kosten.

Dankzij de goed afgeronde eigenschappen, uitstekende vervormbaarheid, bewerkbaarheid en lage kosten is CuZn40 het populairste koperlegeringspoeder voor breed gebruik in industriële segmenten.

CuZn40-poederfabrikanten

CuZn40-poeder wordt wereldwijd in grote volumes geproduceerd door grote metaalpoederproducenten:

Fabrikant	Land
Hoganas	Zweden
CNPC	China
Miyou-groep	China
GKN Hoeganaes	VS
Jien Nikkel	Taiwan
SCM Metaalproducten	Japan

Gerenommeerde fabrikanten hebben strenge kwaliteitscontroles en voldoen aan internationale normen voor samenstelling, deeltjesgrootteverdeling, schijnbare dichtheid en onzuiverheidsniveaus.

Ze kunnen CuZn40-poedersamenstellingen en -kenmerken zoals deeltjesvorm, dichtheid, stroomsnelheden enz. aanpassen op basis van de eisen van de klant voor hun specifieke toepassing.

CuZn40-poederprijzen

Als een op grote schaal geproduceerd commercieel legeringspoeder is CuZn40 behoorlijk economisch. Indicatieve prijzen zijn:

Poeder soort	Deeltjesgrootte	Prijs ($/kg)
Voor het drukken	Minder dan 150 micron	$5-15
Voor sinteren	45-150 micron	$8-20
Voor MIM	10-20 micron	$12-25
Voor AM	15-45 micron	$15-30
Hoge zuiverheid	Tot 5 micron	$25-40

• Poeder met onregelmatige vorm voor persen en sinteren is het meest economisch.
• Bolvormig poeder voor MIM en AM is duurder vanwege het gasvernevelingsproces.
• Kleinere deeltjesgroottes en hoge zuiverheidsgraden zorgen voor een hogere prijs.
• Grote bestellingen in tonnen kunnen de prijs per kilogram verder verlagen.

CuZn40-poeder is concurrerend geprijsd vanwege het brede commerciële gebruik dat een economische productie in grote volumes mogelijk maakt.

Gezondheids- en veiligheidsmaatregelen voor CuZn40-poeder

Zoals elk fijn metaalpoeder vereist CuZn40-poeder een veilige omgang:

Gevaar	Voorzorgsmaatregelen	PBM
Inademing	Vermijd inademen van poederstof. Zorg voor ventilatie	Ademhalingsmasker
Huidcontact	Draag handschoenen. Wassen na contact.	Handschoenen
Oogcontact	Draag een veiligheidsbril. Spoel af bij contact.	Veiligheidsbril
Inslikken	Vermijd hand-mondcontact. Handen wassen.	–
Stofexplosie	Vermijd poederwolken. Grondapparatuur.	–

• Gebruik PPE – gasmasker, handschoenen, veiligheidsbril bij het hanteren van poeder.
• Vermijd huidcontact. Wassen na blootstelling.
• Bewaar verzegelde containers uit de buurt van vonken en vlammen.
• Zorg voor goede ventilatie en stofopvang.
• Raadpleeg het veiligheidsinformatieblad en de lokale regelgeving voor volledige veiligheidsrichtlijnen.

Juiste voorzorgsmaatregelen en PBM's tijdens opslag, hantering en verwerking minimaliseren de gezondheids- en veiligheidsrisico's.

Inspectie en testen van CuZn40-poeder

Om de kwaliteit te garanderen, moet CuZn40-poeder als volgt worden getest:

Parameter	Methode	Specificatie
Chemische samenstelling	Verbrandingsanalyse of XRF	Zn 40% ± 1%, Pb < 1000 ppm
Deeltjesgrootteverdeling	Zeven, laserdiffractie	D10, D50, D90 binnen bereik
Schijnbare dichtheid	Hall-debietmeter	Minimum gespecificeerd
Stroomsnelheid	Hall-debietmeter	Maximaal gespecificeerd
Onzuiverheden	ICP- of LECO-analyse	Laag zuurstof- en stikstofgehalte

Routinematig testen volgens ASTM-normen garandeert consistentie in de productie en poeder van hoge kwaliteit dat geschikt is voor eindtoepassingen.

Kopers moeten aandringen op kwaliteitscertificaten van gerenommeerde fabrikanten. Periodiek testen in eigen huis wordt ook aanbevolen.

Veelgestelde vragen

V. Waar wordt CuZn40 voor gebruikt?

A. CuZn40 wordt veelvuldig gebruikt in elektrische connectoren, sanitaire fittingen, tandwielen, decoratieve onderdelen enz., waarbij gebruik wordt gemaakt van zijn sterkte, ductiliteit, corrosieweerstand en bewerkbaarheid.

V. Wat is het verschil tussen gewone en loodhoudende messinglegeringen?

A. Loodhoudend messing bevat een kleine hoeveelheid lood tot 3% om de bewerkbaarheid te verbeteren, terwijl gewoon messing loodvrij is. Loodvrij heeft de voorkeur vanwege contact met levensmiddelen en om redenen van milieuveiligheid.

V. Heeft CuZn40 een warmtebehandeling nodig?

A. Er kan een optionele warmtebehandeling worden uitgevoerd om de taaiheid te verzachten en te herstellen via uitgloeien of om te versterken door middel van neerslagverharding.

V. Welke methoden worden gebruikt om onderdelen van CuZn40-poeder te maken?

A. Verdichting gevolgd door sinteren, metaalspuitgieten en additieve productieprocessen zoals binderjetting en FDM zijn populaire technieken om CuZn40-poeder te consolideren tot dichte componenten.

V. Is CuZn40-poeder veilig in gebruik?

A. Zoals bij elk fijn metaalpoeder moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen om inademing en contact met de huid te voorkomen. Goede ventilatie, PBM's en veilige hanteringsprocedures minimaliseren de risico's.