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Kupferberyllium – Kupferbasislegierung mit höchster Festigkeit
Berylliumkupfer – in vielen Branchen geschätzt
Berylliumkupfer, auch Kupferberyllium oder Berylliumbronze genannt, ist eine Kupferbasislegierung mit 0,4 bis 2 % Beryllium. Im Produktprogramm von ALBROMET erhalten Sie Halbzeuge oder Fertigteile aus den wichtigsten hochfesten Legierungen CuBe2 (ALBROMET W-130) und CuCoBe (ALBROMET-W240).
Die hochleitfähige Legierungen ALBROMET-W240 und W260 weisen einen geringeren Berylliumanteil von 0,3 – 0,5 % auf. Diese werden hauptsächlich im werksvergüteten Zustand geliefert und bearbeitet. Eine nachträgliche Aushärtung nach Bearbeitung ist nicht notwendig.
Die hochfeste und aushärtbare Legierung ALBROMET-W130 mit ca. 2,0 % Berylliumanteil, kann im geglühten Zustand gut verformt werden. Bei der anschließenden Aushärtung erreicht sie die höchsten Festigkeiten und Härten aller Kupferlegierungen. Diese können ca. Rm 1250 Nmm² und eine Härte von 40 HRC betragen. Die mechanischen Festigkeitswerte sind damit vergleichbar mit Stahllegierungen. Berylliumkupfer ist in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit sowie elektrische Leitfähigkeit dem Stahl deutlich überlegen.
Die Funkenfreiheit von Berylliumbronze macht sie für den Einsatz in explosionsgefährdeten Einsatzgebieten, wie Öl- und Gasindustrie sowie im Bergbau interessant.
Besondere Eigenschaften von Berylliumkupfer:
- Hervorragende elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit
- Nicht magnetisch
- Hohe Korrosionsbeständigkeit
- Hohe Verschleiß- und Ermüdungsbeständigkeit
- Gute Bearbeitbarkeit und Umformbarkeit im nicht ausgehärteten Zustand
- Funkenfreiheit
- Sehr geringes Risiko von Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion (SCC)
Anwendungsgebiete:
- Spritzgussformen in der Kunststofftechnik
- Elektroden und Halter für das Widerstandsschweißen
- Ventilsitzringe im Motorenbau
- Dichtringe im Maschinenbau
- Hochbelastete Federn in Maschinen
- Gesenke zum Schmieden von Metallen und zum Tiefziehen von Metallen
- Funkenfreie Werkzeuge
- Kontaktfedern in Relais
Wichtige Hinweise zur Bearbeitung von Berylliumkupfer:
Die Verarbeitung von berylliumhaltigen Stoffen kann ein Gesundheitsrisiko darstellen, wenn insbesondere bei Prozessen, die Stäube erzeugen, keine sicheren Verfahren befolgt werden. Das Einatmen von berylliumhaltigem Staub, Nebel oder Rauch kann bei einigen Personen zu ernsthaften Lungenerkrankungen führen. Der Grad der Gefahr variiert je nach der Form des Produkts und der Verarbeitung und Behandlung des Materials.
Lesen Sie das Sicherheitsdatenblatt mit entsprechenden Gesundheits-, Sicherheits- und Umwelthinweise vor der Arbeit mit berylliumhaltigen Materialien. Darin genannt sind geeignete Schutzmaßnahmen bei den jeweiligen relevanten Arbeitsschritten. Die Verwendung von Kupfer-Beryllium Legierungen im festen Zustand weist keine besonderen gesundheitlichen Risiken auf.
Die Handhabung, das Sägen, das Formen, die meisten maschinellen Bearbeitungen (Drehen, Fräsen), das Bürsten, Oberflächenbeschichtungen, thermische Behandlungen sind Arbeitsschritte mit geringem Inhalationsrisiko und verlangen keine speziellen Vorsichtsmaßnahmen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den Prozessen wie Schmelzen, Gießen, Schweißen, Schmieden, Schleifen, Polieren, Brennschneiden, Löten, Hartlöten, Strahlen und Elektroerosion, wo bei der Bearbeitung Stäube und Rauch entstehen. In diesen Fällen sollte eine geeignete Absaugung und Filtervorrichtung eingesetzt werden, so dass die Konzentration von 0,6 Mikrogramm Beryllium pro Kubikmeter Luft (µg/m3 ) (Einatembar) nicht überschritten wird, gemessen als zeitgewichteter 8-Stunden-Mittelwert (TWA) bez. Arbeitsplatzgrenzwert (OEL).
Berylliumfreie Kupferlegierungen
Mit den Legierungen ALBROMET-W164 und ALBROMET-W200 stehen zwei berylliumfreie Kupferlegierungen mit sehr hohen Festigkeitswerten und sehr guter Verschleißbeständigkeit im ALBROMET Produktprogramm.
Mit Festigkeitswerten von bis zu 860 N/mm² erreichen diese Legierungen ähnliche Werte wie die berylliumhaltigen Legierungen und sind mit ihrer ausgezeichneten thermischen Leitfähigkeit als Ersatz für Kupferberyllium-Legierungen im high-end Bereich entwickelt worden.
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Häufige Anworten auf Fragen
Kupfer-Beryllium-Legierungen sind besonders verschleiß- und ermüdungsbeständig. Damit ist es ideal in Anwendungen mit hoher Reibung oder schwingender, dynamischer Belastung.
Im weichgeglühten Zustand ist Berylliumkupfer gut formbar und lässt sich relativ leicht bearbeiten. Durch die anschließende Wärmebehandlung bei ca. °C wird die Härte und Festigkeit deutlich erhöht, ohne dabei spröde zu werden oder sich zu verformen. Es kann eine Zugfestigkeit von bis zu 1400 MPa erreichen, was vergleichbar mit einigen Stählen ist.
Im Vergleich zu Messing, Bronze und Kupfer-Nickel-Legierungen bietet Berylliumkupfer eine vergleichbar gute Korrosionsbeständigkeit, aber deutlich höhere Festigkeit und Härte.
Reines Kupfer bietet eine höhere elektrische und thermische Leitfähigkeit, aber die mechanische Festigkeit ist im Vergleich zu Berylliumkupfer deutlich geringer.
Die hohe Korrosionsbeständigkeit ist ideal für Anwendungen in rauen Umgebungen, wie etwa in der chemischen Industrie, der Offshore-Industrie oder in der Luft- und Raumfahrt.
Die hohe elektrische Leitfähigkeit macht sie für elektrische Kontakte und Steckverbinder interessant.
Der hohe Widerstand gegenüber Verschleiß und Ermüdung erhöht die Lebensdauer von hochbelasteten Komponenten wie Zahnrädern, Lagerbuchsen, Federn und Schaltern.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit in Kombination mit hoher Festigkeit ist vor allem für den Werkzeugbau, Kunststoff- Formenbau, in der Gießereitechnik oder im allgemeinen Maschinenbau interessant.
Ja, ALBROMET liefert nicht nur Halbzeuge in verschiedensten Abmessungen und Formen sondern fertigt auch Bauteile aus Berylliumkupfer nach Kundenzeichnung. Es liegen umfangreiche Erfahrungen in der Bearbeitung dieser Legierungen vor.
Beryllium ist kein Gefahrstoff, der in der REACH Kandidatenliste (SVHC-Liste) steht. Der Bleigehalt der ALBROMET-Kupferlegierungen ist minimal (< 0,1 Massenprozent). Damit sind die Kupferlegierungen REACH und RoHS konform. Eine Information dazu finden Sie hier.
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