EN 1652 CuSn4 R610 – Hochfeste Zinn-Kupfer-Legierung für anspruchsvolle Federanwendungen

Werkstoffbeschreibung

CuSn4 (Werkstoffnummer CW450K) entspricht der DIN-Bezeichnung CuSn4 (2.1016) nach DIN 17662:1983-12. Die Legierung bietet eine günstige Kombination aus sehr guter Kaltumformbarkeit, hoher Festigkeit und Härte. Sie ist korrosionsbeständig, gut weich- und hartlötbar und besitzt noch eine gute elektrische Leitfähigkeit. Die Eigenschaften werden maßgeblich vom Zinngehalt bestimmt. Die Legierung ist nicht aushärtbar; eine Verfestigung erfolgt ausschließlich durch Kaltverformung. Mit steigendem Kaltumformungsgrad nehmen Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte zu, während die Bruchdehnung abnimmt. Elektrische und thermische Leitfähigkeit liegen unter denen von reinem Kupfer.

CuSn4 besitzt eine sehr hohe Beständigkeit gegen Korrosion, insbesondere gegen atmosphärische Einflüsse, Seewasser, Sulfitleichlaugen, karbonatisiertes und gesalzenes Grubenwasser. Die Legierung ist spannungsrisskorrosionsbeständig.

Verarbeitungseigenschaften

Warmumformen: begrenzt
Kaltumformen: sehr gut
Zerspanbarkeit: mäßig bis schwer
Hartlöten: mäßig bis schwer
Weichlöten: sehr gut
Gas-Schmelzschweißen: mittel
Lichtbogenschweißen: mittel
WIG-Schweißen: gut
MIG-Schweißen: gut
Widerstandsschweißen: gut
Elektronenstrahlschweißen: gut
Kleben: geeignet
Polieren (mechanisch): gut
Polieren (elektrolytisch/chemisch): gut
Verzinken: sehr gut
Eignung für Tauchverzinnen: sehr gut

Typische Anwendungen

CuSn4 wird vorwiegend als Bandmaterial für Federn mit mittleren Anforderungen eingesetzt: Steckverbinder, elektrografische Federn für Kontakte und Erdungskontakte, Klemmverbindungen für Radio, TV und Video, Aufnahmekontakte für elektronische Baugruppen, Tastaturfedern, Sperrklammern, Federringe sowie Bauteile für Textilmaschinen. Für elektrolytisch verzinntes Band sind die Beschichtungen (Sn hell, Sn matt, Sn aufgeflossen, SnPb) nach Anwendungszweck (bessere Lötbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, geringerer elektrischer Kontaktwiderstand, Optik) in DIN EN 14436:2004-11 (Tabelle 5) aufgeführt.

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20,0 °C	8,85 – 8,90 g/cm³

Mechanisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elastizitätsmodul	20,0 °C	120 GPa
Dehnung A50	20,0 °C	2 %
Querkontraktionszahl	20,0 °C	0,34
Zugfestigkeit	20,0 °C	610 MPa
Streckgrenze Rp0,2	20,0 °C	540 MPa

Thermisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Wärmeausdehnungskoeffizient	100,0 °C	1,78·10⁻⁵ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	200,0 °C	1,82·10⁻⁵ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	300,0 °C	1,90·10⁻⁵ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	650,0 °C	2,06·10⁻⁵ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	800,0 °C	2,05·10⁻⁵ 1/K
Spezifische Wärmekapazität	20,0 °C	377 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20,0 °C	90 – 100 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	200,0 °C	120 W/(m·K)

Elektrisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrische Leitfähigkeit	20,0 °C	1,10·10⁷ – 1,20·10⁷ S/m
Elektrische Leitfähigkeit	200,0 °C	1,07·10⁷ S/m
Elektrischer Widerstand	20,0 °C	8,5·10⁻⁸ Ω·m
Elektrischer Widerstand	200,0 °C	9,3·10⁻⁸ Ω·m
Spez. elektrische Leitfähigkeit (IACS)	–	19 – 21 % IACS

Chemische Zusammensetzung (Gehalt in %)

Element	Gehalt
Eisen (Fe)	0,10
Blei (Pb)	0,02
Nickel (Ni)	0,20
Phosphor (P)	0,01 – 0,40
Zinn (Sn)	3,5 – 4,5
Zink (Zn)	0,20

EN 1652 CuSn4 R540 – Hochwertige Zinn-Kupfer-Legierung mit exzellenter Umformbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit EN 1652 CuSn5 R400 – Kupfer-Zinn-Legierung für Präzisionsfedern und Rohre

Metall