EN 12163 CuZr TH – Aushärtbares Kupfer-Zirkonium-Stäbe für hohe elektrische Leitfähigkeit
CuZr (Werkstoffnummer CW120C) gehört zu den aushärtbaren, niedrig legierten Kupferlegierungen. Zum vergleichbaren Werkstoff CuZr, Werkstoffnummer 2.1580, nach DIN 17666:1983-12 gilt: Die Festigkeitseigenschaften von CuZr sind nicht so günstig wie bei CuCrZr, aber es erfüllt sehr gut hohe Anforderungen an Anlassfestigkeit und Kriechfestigkeit bei bevorzugt hoher elektrischer Leitfähigkeit. Temperatur für die Aufhebung der Kaltverfestigung ca. 525 °C. Verarbeitungseigenschaften: Warm- und Kaltumformen: gut, Zerspanbarkeit: mittelmäßig, Weichlöten: mittelmäßig, Hartlöten: mittelmäßig, Schutzgasschweißen: mittelmäßig, Polieren: gut. Anwendung: Für Kommutatorlamellen hoher Beanspruchung, Rotorwicklungen in hochbelasteten Elektromotoren, Diodenbasen, Widerstandsschweißelektroden sowie für elektronische Rechner.
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20,0 °C | 8,9 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 23,0 °C | 95 – 98 GPa | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer |
| Dehnung | 20,0 °C | 18 – 20 % | |
| Dehnung A10 | 20,0 °C | 14 – 15 % | |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 90 – 130 [-] | |
| Härte Vickers | 20,0 °C | 95 – 135 [-] | |
| Poisson-Zahl | 23,0 °C | 0,34 [-] | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer |
| Schubmodul | 23,0 °C | 48 GPa | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 280 – 350 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 180 – 300 MPa |
Thermisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 23,0 °C | 1,6E-5 – 1,8E-5 1/K | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer |
| Schmelzpunkt | 965 – 1100 °C | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer | |
| Spezifische Wärmekapazität | 23,0 °C | 377 – 420 J/(kg·K) | Typisch für gewalztes Kupfer / niedrig legiertes Kupfer |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Zirkonium | 0,1 – 0,2 % |
CuZr TH (behandelt: lösungsgeglüht + kaltverformt + ausgehärtet) bietet eine einzigartige Kombination aus hoher elektrischer Leitfähigkeit (ca. 80–85 % IACS im ausgehärteten Zustand) und guter Festigkeit bei erhöhter Temperatur. Im Gegensatz zu CuCrZr ist die Leitfähigkeit höher, die Festigkeit etwas niedriger. Der Werkstoff wird bevorzugt dort eingesetzt, wo hohe Stromdichten bei gleichzeitig guter mechanischer Belastbarkeit und Temperaturbeständigkeit gefordert sind: Kommutatoren, Rotorwicklungen, Widerstandsschweißelektroden, Stromschienen, Kontaktfedern. Die Aushärtung erfolgt durch Lösungsglühen (ca. 920–950 °C), Abschrecken und anschließendes Aushärten (ca. 450–500 °C). Die Zirkuniumausscheidungen (Cu5Zr) sorgen für die Festigkeitssteigerung ohne die Leitfähigkeit stark zu beeinträchtigen.
Metall
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