Wofür wird Aluminiumbronze verwendet?

Aluminiumbronze ist eine Art von Kupferlegierung, bei der das primäre Legierungsmaterial, das auf das Kupfer aufgetragen wird, Aluminium ist. Dies steht im Vergleich zu herkömmlicher Bronze oder Messing, bei denen Zinn bzw. Zink die Legierungsbestandteile sind. Aluminium verbessert Kupfer, indem es Oxidationsbeständigkeit in Form eines kleinen, eng haftenden Films aus Aluminiumoxid bereitstellt. Um die Festigkeit oder Korrosionsschutzeigenschaften weiter zu verbessern, können bestimmte Metalle wie Mangan, Kupfer, Silizium und Eisen auf Bronzealuminium aufgetragen werden.

Das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbronze ist ähnlich wie bei anderen Kupferlegierungen. Erhitzen Sie zuerst den Kupferanteil auf eine bestimmte Temperatur. Sobald das Kupfer im geschmolzenen Zustand ist, werden zusätzlich zu anderen Legierungselementen bestimmte Mengen Aluminium hinzugefügt, je nach gewünschter Legierungsart.

Kategorien von Aluminium-Bronze-Legierungen

Zahlreiche Formen von Aluminiumbronze sind im Universal Numbering Scheme (UNS) klassifiziert, das von der American Society for Testing and Materials (ASTM) und der Society of Automotive Engineers (SAE) aufgestellt wurde. Diese Legierungen unterscheiden sich hauptsächlich durch die Menge des Primärelements (Aluminium) und die Anzahl der mit dem Kupfer legierten Sekundärelemente.

Die verschiedenen Formen von Bronze in Aluminium werden in den UNS mit den Referenznummern von C95200 bis C95800 identifiziert. C95200 Aluminiumbronze beispielsweise enthält 8,5 bis 9,5 Gewichtsprozent Aluminium, während C95300 9,0 bis 11,0 Gewichtsprozent enthält

Obwohl verschiedene Arten von Bronzelegierungen von Aluminium verwendbar sind, können sie alle in vier Haupttypen eingeteilt werden:

1. Einphasige Legierungen mit niedriger Legierung — Diese Legierungen produzieren weniger als 8 % Aluminium und haben hervorragende Kaltduktilitätseigenschaften, wodurch sie sich für kalte Rohre, Platten, Bleche und Drähte eignen.
2. Mäßig legierte, zweiphasige (Duplex)-Legierungen — Diese Legierungen enthalten 8 bis 11 Prozent Aluminium mit minimalen Mengen anderer Elemente, die für verbesserte Festigkeitseigenschaften enthalten sind. Solche Stoffe sind ideal für Anwendungen in heißen Arbeitsumgebungen. Auch das Gießen von Aluminiumbronze ist ein gängiges Verfahren zur Bearbeitung solcher Legierungen.
3. Kupfer-Aluminium-Silizium-Legierungen oder Bronzen mit Silizium-Aluminium — Diese Legierungen enthalten bis zu 6 % Aluminium und 2 % Silikon. Wie andere Bronzen haben diese Produkte eine schwache magnetische Permeabilität und eine ausgezeichnete Stoß- und Vibrationsbeständigkeit.
4. Kupfer-Mangan-Aluminium-Legierungen oder Mangan-Aluminium-Bronzen — Im Gegensatz zu anderen Aluminiumbronzen ist Mangan der Hauptlegierungsbestandteil (etwa 13 %) in solchen Materialien, während Aluminium etwa 8 bis 9 % ausmacht. Obwohl diese Legierungen nicht die gleichen Festigkeitseigenschaften wie die anderen Formen haben, haben sie eine ausgezeichnete Schlag-, Kavitations- und Verschleißfestigkeit.

Verwendung von Bronzelegierung

Die Aluminiumbronze wird aufgrund ihrer günstigen mechanischen Eigenschaften, ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und ihrer guten Gieß- und Bearbeitbarkeit in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Zu diesen Standardimplementierungen gehören:

Meerwasseranwendungen

Der Oxidfilm der Aluminiumbronze verleiht ihm eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen. Aufgrund seiner Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit ist das Material auch ideal für Laufräder, Propeller und andere maritime Ausrüstung.

Wasseraufbereitungsindustrie

Die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumbronze kann von großem Wert für Komponenten sein, die in der Wasseraufbereitungs- und Dienstleistungsindustrie verwendet werden, wo Korrosion immer noch ein großes Problem darstellt.

Öl- und Gasindustrie

Bronze-Aluminium ist auch für seine funkenfreien Eigenschaften bekannt. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich für Teile und Komponenten, die in der Öl- und Gasindustrie verwendet werden, wo die Umgebung explosive oder zündfähige Materialien, Dämpfe oder Staub enthalten kann.

Spezialisierte korrosionsbeständige Anwendungen

Diese Legierung kann oft unter heftigen, korrosiven Bedingungen verwendet werden, die normalerweise für andere Kupferlegierungen wie Messing inakzeptabel wären. Bronzealuminium ist auch in salzhaltigem Wasser resistent gegen Biofouling.

Architekturanwendungen

Die erstaunlichen Eigenschaften von Bronzealuminium machen es in der Lage, hohen Belastungen, Stößen und Vibrationsbelastungen standzuhalten. Damit ist das Material ideal für Brückenlager und Sockeldämmsysteme in erdbebengefährdeten Gebäuden.