Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe

Transkript

1 Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe Creating powerful materials.

2 AUF DEN ERSTEN BLICK VERTRAUT. AUF DEN ZWEITEN: UNVERGLEICHLICH. Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe von CEP sehen aus wie Kupfer, und wie dieses leiten sie sehr gut Elektrizität und Wärme. Aber damit hört die Vergleichbarkeit auch auf: Werden die Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe bei der Verarbeitung oder beim Einsatz bis auf 900 C erwärmt, dann behalten sie aufgrund eines sehr stabilen Gefüges weitaus mehr von ihrer Festig keit als konventionelle Werkstoffe. Noch ungewöhnlicher aber ist, dass sie nach dem Abkühlen ihre ursprüngliche Festigkeit wieder annehmen. Die liegt deutlich über der von Kupfer auf dem Niveau von unlegiertem Stahl. Mit dieser einzigartigen Kombination aus hoher Leitfähigkeit, thermischer Stabilität und Festigkeits-Memory bieten Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe von CEP ganz neue Anwendungsmöglichkeiten. Wo Konstrukteure bis lang Kompromisse eingehen mussten, um bestimmte Komponenten darstellen zu können zu Lasten von Funktionalität oder Preis kommen sie nun direkt ans Ziel. CEP DISCUP bildet die Basis der Kupfer-Hoch temperatur werkstoffe von CEP. Es wird je nach Bedarf in verschiedenen Festigkeitsklassen angeboten. CEP DISCUP VOLT ist eine Variante für hochbeständige elektrische Kontakte. Geeignet ist es beispielsweise für Leitungsdrähte, die hohe mechanische Beanspruchungen ertragen müssen, für klebefreie Kontakte in der Starkstromtechnik oder für haltbare Elektrodenkappen beim Widerstandsschweißen. CEP DISCUP +Cu ist ein Verbundwerkstoff. Effizient vereint er die Eigenschaften des Hochtemperaturwerkstoffs mit denen eines klassischen Metalls. Beispielsweise bildet er das Ausgangs material für langlebige Verbund-Stromkontaktdüsen beim Lichtbogenschweißen. Durch Verbünde von CEP DISCUP mit anderen Werkstoffen lassen sich Bauteile preiswerter herstellen oder ganz neue Eigenschaftspaarungen erzeugen. Eigenschaftsprofil der Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe von CEP Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit Gute Federeigenschaften Thermische Stabilität bis 900 C Hohe Verschleißbeständigkeit Festigkeits-Memory Hohe Härte und Festigkeit bei Raumtemperatur Gute Bearbeitungseigenschaften Sieht aus wie Kupfer, ist aber mehr: CEP DISCUP : Ein Kupfer-Hoch temperatur werkstoff von CEP

3 MACHEN SIE ETWAS DARAUS. Mit ihrem Eigenschaftsprofil eignen sich Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe von CEP wie CEP DISCUP für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedensten Technologie-Branchen. Ihren Einsatz zu erwägen lohnt sich immer dann, wenn es gilt, das magische Dreieck aus Hochtemperatur, Festigkeit und Leitfähigkeit zu überlisten. Bei diesen so genannten Leitfähigkeit-Temperatur-Anwendungen (kurz: LT-Anwendungen), bei denen elektrische und / oder thermische Leitfähigkeit sowie thermische Stabilität gleichzeitig gefragt sind, suchen die Werkstoffe von CEP ihresgleichen. Mitunter kommen zusätzlich oder allein auch noch deren weitere Eigenschaften zum Tragen. Eine Übersicht zeigt, was alles gehen kann. Fertigungstechnisch setzen die Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe den An wen dungen kaum Grenzen. Sie lassen sich sehr gut umformen, zerspanen, polieren oder auch hartlöten. LT-Bauelemente für Elektronenstrahlund Mikrowellenröhren Luft- und Raumfahrttechnik Elektronenstrahltechnik Hoch- und tieftemperatur beständige Strukturbauteile Luft- und Raumfahrttechnik Elektronenstrahltechnik Metallurgietechnik LT-Bauteile zur Leitung von Wärme und/oder Strom Medizintechnik Antriebstechnik Lasertechnik Energietechnik Nukleartechnik Schweiß- und Schneidtechnik Erodiertechnik Chemieanlagenbau Mechanisch hoch beständige Drähte und Kontakte Medizintechnik Antriebstechnik Energietechnik Luft- und Raumfahrttechnik Schwermaschinenbau Hochbelastete Gleitlager Schwermaschinenbau

4 HALBZEUGE. ODER FERTIGTEILE. Weil CEP über eine gut ausgebaute mechanische Fertigung verfügt, können Sie in vielen Fällen Teile aus Kupfer- Hochtemperaturwerkstoffen nach Zeichnung beziehen. Schon heute liefert CEP beispielsweise eine Vielzahl von Verbund-Stromkontaktdüsen für unter schiedlichste Schweißanlagen. Als Halbzeug wird üblicherweise Stangenmaterial angeboten in der Regel mit rundem Querschnitt. Auf Anfrage können jedoch auch rechteckige oder polygone Querschnitte bezogen werden. Ebenfalls auf Anfrage sind Drähte lieferbar. Verbundwerkstoffe wie CEP DISCUP +Cu sind als Rohre erhältlich wahlweise mit rundem oder stern förmigem Innen querschnitt. Letzterer empfiehlt sich bei Verschleißbeanspruchung im Inneren, wie sie beispielsweise bei Drahtführungen in der Schweiß- oder Erodiertechnik auftreten. Sich beraten lassen, anfragen und bestellen können Sie direkt bei CEP. Geliefert wird ab Werk. Bitte besuchen Sie unsere Website wenn Sie noch mehr Hintergrund-Informationen wollen. Ihre Bestellung von Verbund-Stromkontaktdüsen können Sie dort schon im Detail vorbereiten. Rohre aus dem Verbundwerkstoff CEP DISCUP +Cu CEP DISCUP +Cu: Abmessungen von Rohren Rohrinnendurchmesser (mm) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Innenquerschnitt kreis- oder sternförmig wählbar. Bei sternförmiger Ausführung gilt die Innendurchmesser-Angabe für den kleinen einbeschriebenen Kreis. Rohraußendurchmesser (mm) CEP DISCUP : Lieferbare Abmessungen von Rundstangen Verbund-Stromkontaktdüsen aus CEP DISCUP +Cu, fertig produziert von CEP Durchmesser Maximale Länge 3,0 mm bis 30,3 mm mm

5 DER KLEINE UNTERSCHIED IM DETAIL. Härte und elektrische Leitfähigkeit CEP DISCUP im Vergleich mit anderen Elektrotechnik-Werkstoffen Leitfähig wie Kupfer, hart und fest wie Stahl Eigenschaften von CEP DISCUP in vier beispielhaften Festigkeitsklassen bei Raumtemperatur Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe von CEP gehören zu den ODS-Kupfern. Das sind pulvermetallurgische Werkstoffe, die ihre Festigkeit durch kleine, nichtmetallische Ausscheidungen im Gefüge erhalten. Was sie von anderen Vertretern dieser Gruppe unterscheidet, ist das Herstellungs verfahren: Reaktionsmahlen bzw. mechanisches Legieren, gefolgt von einer Formgebung durch Strangpressen. Beides bewirkt, dass sich die Eigenschaften richtig entfalten und dann Bestand haben. Eine Besonderheit der Werkstoffe ist der Wiederaufbau der Festigkeit nach starker Erwärmung, das Festigkeits- Memory. Zum einen resultiert es aus dem Mechanismus der Ausscheidungsverfestigung, zum anderen aus dem speziellen Herstellungsverfahren. Das untenstehende Schau bild zeigt das metallurgische Verhalten: Während sich die Gefüge von Reinkupfer und konventionellen Kupferlegierungen wie CuCr1Zr nach Erwärmung ir rever sibel vergröbern, bleibt das von CEP DISCUP unverändert fein. CEP DISCUP Härte HV2 Zugfestigkeit MPa 0.2-%-Dehngrenze MPa Dehnung % Elektr. Leitfähigkeit % IACS C3/ C3/ C3/ C3/11-M Kürzung Klappe Festigkeits-Memory Vergleich der Gefüge von CEP DISCUP, CuCr1Zr und Reinkupfer vor und nach Wärmebehandlung Die Daten sind Richtwerte und können in Abhängigkeit vom Ver arbei tungs verfahren variieren. Abweichungen bleiben vorbehalten. E CEP DISCUP CuCr1Zr E-Cu Stranggepresst Thermische Stabilität Vergleich der Raumtemperaturhärten von CEP DISCUP, von Reinkupfer und von CuCr1Zr nach Glühung Herstellungsprozess für die Kupfer-Hoch tem pera turwerkstoffe von CEP 1. Reaktionsmahlen / Mechanisches Legieren Nach Glühung C/1h Keine Änderung der Mikrostruktur, Erhalt der Festigkeit Rekristallisation, Kornvergröberung, Erweichung Rekristallisation, Kornvergröberung, Erweichung 2. Pulverpressen (Vorverdichten zum Grünling) 3. Strangpressen 4. Ziehen 5. Richten 6. Mechanische Bearbeitung (optional)

6 cep-freiberg.de CEP Compound Extrusion Products GmbH Maxim-Gorki-Straße Freiberg / Germany Tel.: Fax: cep@cep-freiberg.de Werkstoffberatung: Dr.-Ing. Wolfram Möhler Tel.: