Materialgruppen: Metall > Nichteisenmetalle > Schwermetalle > Buntmetalle. CuPb1P wird in der Elektrotechnik für Kontaktstifte verwendet.

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1 CuPb1P Materialgruppen: Metall > Nichteisenmetalle > Schwermetalle > Buntmetalle Materialbeschrieb Die phosphorhaltige Kupfer-Blei-Legierung CuPb1P (Swissmetal-Werkstoffnummer C99) setzt sich aus 0,8-1,2% Blei, 0,01-0,04% Phosphor und einem Restanteil Kupfer zusammen. Kupfer ist das älteste Gebrauchsmetall, es wurde bereits vor mehr als 7000 Jahren verwendet. Das kupferrote Buntmetall CuPb1P ist eine unmagnetische Kupferlegierung mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit. Es ist gegen Spannungsrisskorrosion unempfindlich sowie gut beständig gegenüber Süsswasser und ländlicher wie auch industrieller und Meeresatmosphäre. Dagegen ist die Beständigkeit gegenüber Chlor schlecht und gegenüber Essig mittelmässig. Ebenso ist sie gegenüber hoher Luftfeuchtigkeit bei erhöhter Temperatur nur mittelmässig. CuPb1P lässt sich gut spanabhebend bearbeiten, wobei sich Kurzspäne bilden. Das Material ist nur begrenzt warm-, aber gut kaltumformbar. Die Bearbeitung mittels Laser ist inneffizient und ergibt bestenfalls genügende Ergebnisse. CuPb1P lässt sich sehr gut galvanisch behandeln, während Polieren nur mässige Ergebnisse ergibt. CuPb1P wird in der Elektrotechnik für Kontaktstifte verwendet. Handelsnamen: CuPb1P Chemische Formel: CuPb1P: 0,8-1,2% Blei, 0,01-0,04% Phosphor, Restanteil Kupfer Hintergrund Recycling: Die elektrolytische Raffination ermöglicht die restlose Entfernung unedler und edler Verunreinigungen aus Kupfer. Deshalb lassen sich Kupfer und seine Legierungen aus Altmaterialien ohne Qualitätseinbussen beliebig oft rezyklieren und es gibt keine Qualitätsunterschiede zwischen Neumetall oder MATERIAL ARCHIV / 5

2 aus Altmetall hergestelltem Kupfer. Die Wiederverwertung von Kupfer schont zudem nicht nur die Rohstoffe, sondern hilft auch, Energie zu sparen. Zum einen entfällt der Energieaufwand, der mit dem Erzabbau, der Aufbereitung und dem Transport zu den Verarbeitungsstätten verbunden ist, und zum anderen beträgt der Energieeinsatz für das Einschmelzen des Altmaterials nur einen Bruchteil dessen, was für die Metallgewinnung aus Konzentraten erforderlich ist. Herstellung Herkunft, geografische Region: Australien, Brasilien, Mozambique, Thailand, Portugal, Nigeria, Zaire, Kanada Gewinnung: CuPb1P wird aus reinen Metallen gewonnen. Fertigung: Für das Erschmelzen der Legierungen werden Reinmetalle, Recyclingmaterialien und fertigungsbedingte Neuschrotte eingesetzt. Das Schmelzen erfolgt in elektrisch beheizten Induktionsöfen. Von dort wird die Schmelze in die Giessöfen überführt. Eigenschaften Beimischungen, Art: Gefüge/Mikrostruktur: Pb 0,8 1,2%, P 0,01 0,04%, Cu Restanteil kubisch raumzentriert Erscheinung Farbe: Rottöne kupferrot Haptik: hart, kalt, trocken Beständigkeit CuPb1P wird von Chlor angegriffen. Gegenüber Essig ist die Beständigkeit mittelmässig. Witterungsbeständigkeit: beständig CuPb1P ist gegenüber Süsswasser und ländlicher sowie industrieller und Meeresatmosphäre gut, gegenüber Salzwasser und hoher Luftfeuchtigkeit bei erhöhter Temperatur hingegen nur mittelmässig beständig. Weiter ist der Werkstoff gegen Spannungsrisskorrosion unempfindlich. Das Risiko zur Kontaktkorrosion besteht, wenn CuPb1P mit einem Material niedrigeren Potenzials in Berührung kommt, z. B. bei Stahl mit einem geringeren Chromanteil als 13%. Mechanische Eigenschaften MATERIAL ARCHIV / 5

3 Bruchdehnung [εb]: 8.00 bis % Dichte [ρ]: kg/m 3 Elastizitätsmodul: N/mm 2 Streckspannung/Elastizitätsgrenze [ft]: bis N/mm 2 Vickershärte geglüht: bis HV Zugfestigkeit [ft]: bis N/mm 2 Thermische Eigenschaften Längenausdehnungskoeffizient: 1.70 x /K Schmelzpunkt/-bereich [T_SM]: C Wärmeleitfähigkeit/-zahl [λ]: W/mK Quellen der Kennwerte Alloy Swissmetal Swiseco, CuPb1P (2003). Dornach: Swissmetal Holding AG. Bearbeitung Lieferformen: Gezogene Runddrähte (mit max. 6,30 mm Durchmesser) und Stangen (mit max. 12 mm Durchmesser) Formen und Generieren: biegen, drehen, drücken, hämmern, prägen, pressen, rotationsformen, schleifen, schmieden, spanabhebend, spanlos bearbeiten, tiefziehen, umformen (biege-, druck-, zug- und zugdruckumformen), walzen, ziehen CuPb1P ist schlecht kalt- und mittelmässig warmumformbar. Fügen und Verbinden: kleben, laserschweissen, löten, nieten, pressverbinden, punktschweissen, schnappverbinden, schrauben, schweissen CuPb1P lässt sich gut durch Weichlöten verbinden, hingegen nur mit mittelmässigem Ergebnis hartlöten und schweissen. Oberflächenbearbeitung: aufrauen, elektropolieren, gravieren, laserbeschriften, polieren, prägen, sandstrahlen, schleifen CuPb1P lässt sich mit mittelmässigem Ergebnis polieren. Oberflächenbehandlung: beizen, beschichten, lackieren, polieren MATERIAL ARCHIV / 5

4 Mit hervorragendem Ergebnis sind bei CuPb1P galvanische Überzüge bzw. Behandlungen durchführbar. Trennen und Subtrahieren: bohren, drehen, feilen, fräsen, lasern, sägen, spanabhebend bearbeiten, spanlos formen, stanzen, wasserstrahlschneiden CuPb1P lässt sich, bei mittlerem Werkzeugverschleiss, gut spanabhebend bearbeiten. CuPb1P kann während vier Stunden bei 200 C spannungsarm geglüht werden. Angelassen wird während einer Stunde bei 500 C. Durch Wärmebehandlung lassen sich Eigenschaften wie Biegbarkeit, Relaxation, Härte, Zugfestigkeit und Dehnung verbessern. Anwendung Anwendungsgebiete: Elektro- und Stromtechnik Anwendungsbeispiele: Kontaktstifte bei Steckern und anderen elektronischen Anwendungen Bezugsquelle Bezugsquelle Sammlungsmuster: Swissmetal Industries AG, Weidenstrasse 50, CH-4143 Dornach, Tel.: , Fax: Quellennachweis Verwendete Quellen: Moeller, Elvira (2008). Handbuch Konstruktionswerkstoffe. München: Carl Hanser Verlag. Recycling von Kupferwerkstoffen (2011). Düsseldorf: Deutsches Kupferinstitut. Auskunfts- und Beratungsstelle für die Verwendung von Kupfer und Kupferlegierungen. Swissmetal Produktsortiment (2008). Dornach: Swissmetal Holding AG. Vom Erz zum Metall (1970). Bern: Metallverband AG. Verwendung des Kupfers und seiner Legierungen (1970). Bern: Metallverband AG. Die Herstellung von Halbfabrikaten aus Nichteisenmetallen (1970). Bern: Metallverband AG. Weiterverarbeitung des NE-Metall-Halbzeugs (1970). Bern: Metallverband AG. Eigenschaften der Halbfabrikate (1970). Bern: Metallverband AG. Alloy Swissmetal Swiseco, CuPb1P (2003). Dornach: Swissmetal Holding AG. Normierung / Werkstoffnummer: Swiseco von Swissmetal MATERIAL ARCHIV / 5

5 Expertin / Experte: Rudolf Vetsch Material-Archiv-Signatur: MET_NEM_SCH_BUN_KUP_SM7 Stand: (Online-Schaltung: ) Permalink: materialarchiv.ch/detail/1399 MATERIAL ARCHIV / 5