Aluminium-Bronze ist eine Hochleistungslegierung, die für ihre einzigartige Mischung aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit bekannt ist - ein Grundnahrungsmittel in Branchen von der Schiffstechnik bis zur Luft- und Raumfahrt. Ganz gleich, ob Sie Materialien für hoch beanspruchte Komponenten beschaffen oder langlebige Legierungen für raue Umgebungen erforschen möchten, es ist wichtig, die Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungen von Aluminiumbronze zu verstehen. Dieser Leitfaden enthält alles, was Sie über dieses vielseitige Material wissen müssen.

Was ist Aluminiumbronze?

Aluminiumbronze ist eine Legierung auf Kupferbasis, die sich durch ihr primäres Legierungselement auszeichnet: Aluminium. Im Gegensatz zu herkömmlicher Bronze (bei der häufig Zinn verwendet wird) wird bei Aluminiumbronze Kupfer mit Aluminium (und Spurenelementen wie Eisen, Nickel oder Mangan) kombiniert, um die mechanische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern.

Die Magie der Aluminiumbronze liegt in der Ausgewogenheit der natürlichen Duktilität von Kupfer und den verstärkenden Eigenschaften von Aluminium. Kupfer sorgt dafür, dass die Legierung formbar und elektrisch leitfähig bleibt, während Aluminium die Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhöht - vor allem in aggressiven Umgebungen wie Meerwasser oder bei hohen Temperaturen. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen sowohl Haltbarkeit als auch Leistung nicht verhandelbar sind.

Chemische Zusammensetzung von Aluminiumbronze

Die Zusammensetzung von Aluminiumbronze variiert je nach Güteklasse, aber die Kernelemente sind einheitlich. Hier ist eine Aufschlüsselung der wichtigsten Komponenten:

• Kupfer (Cu): 85-95% (das Grundmetall, das für Duktilität und Leitfähigkeit sorgt).
• Aluminium (Al): 5-12% (das wichtigste Legierungselement, das die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhöht).
• Eisen (Fe): 1-6% (verbessert Verschleißfestigkeit und strukturelle Stabilität).
• Nickel (Ni): 1-5% (erhöht die Zähigkeit, insbesondere bei Anwendungen mit hoher Schlagbeanspruchung).
• Mangan (Mn): 1-3% (erhöht die Korrosionsbeständigkeit in sauren oder salzigen Umgebungen).
• Spurenelemente: Silizium (bis zu 1%, verbessert die Fließfähigkeit des Gusses) und Zink (Spuren, verbessert die Korrosionsbeständigkeit).

Diese Elemente wirken zusammen, um die Eigenschaften der Legierung anzupassen - sei es in Bezug auf Festigkeit, Flexibilität oder Beständigkeit gegen raue Bedingungen.

Eigenschaften von Aluminiumbronze: Physikalische und mechanische Eigenschaften

Die Beliebtheit von Aluminiumbronze ist auf seine außergewöhnlichen Eigenschaften zurückzuführen, die es für anspruchsvolle Anwendungen geeignet machen. Schauen wir uns diese an:

Physikalische Eigenschaften

• Dichte: 7,4-8,7 g/cm³ (ähnlich wie bei anderen Kupferlegierungen, ausgewogenes Verhältnis zwischen Gewicht und Festigkeit).
• Farbe: Ein ausgeprägter goldgelber Farbton, der es optisch von anderen Bronzen unterscheidet.
• Wärmeleitfähigkeit: Mäßig (niedriger als reines Kupfer, aber ausreichend für die Wärmeableitung der meisten industriellen Teile).
• Elektrische Leitfähigkeit: Angemessen (nicht so hoch wie reines Kupfer, aber ausreichend für Anwendungen, bei denen die mechanische Festigkeit wichtiger ist als die Leitfähigkeit).
• Korrosionsbeständigkeit: Außergewöhnlich-besonders in Meerwasser, Salzsprühnebel und Industriechemikalien. Das macht sie zur ersten Wahl für den Einsatz auf See und im Offshore-Bereich.

Mechanische Eigenschaften

• Zugfestigkeit: 550-1.200 MPa (stärker als Messing oder reines Kupfer, ideal für hochbelastete Bauteile).
• Härte: Bis zu 230 BHN (Brinell-Härtezahl), erhöht durch Eisen- und Nickelzusätze.
• Duktilität: Behält eine gute Flexibilität, so dass es zu komplexen Formen geformt werden kann (z. B. Zahnräder, Ventile).
• Verschleißfestigkeit: Ausgezeichnet für Teile, die Reibung oder wiederholter Belastung ausgesetzt sind (z. B. Lager, Buchsen).
• Ermüdungsbeständigkeit: Widersteht zyklischen Belastungen besser als viele andere Legierungen und ist daher für den langfristigen Einsatz in Maschinen geeignet.

Welche Arten von Aluminiumbronze gibt es?

Aluminiumbronze gibt es in verschiedenen Qualitäten, die jeweils für bestimmte Leistungsanforderungen ausgelegt sind. Diese Sorten werden nach ihrer Zusammensetzung und ihrem Verwendungszweck klassifiziert. Nachstehend sind einige der gängigsten Typen aufgeführt:

Aluminium-Schmiedebronze

Aluminiumbronze-Knetlegierungen wie C60800 und C61400 werden durch Walzen, Schmieden oder Strangpressen verarbeitet. Diese Güten sind für ihre hohe Festigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt, wodurch sie sich ideal für Bleche, Platten und Rohre eignen.

C60800

Enthält etwa 5% Aluminium, das eine gute Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit für Schiffsarmaturen bietet.

C61400

Mit 7%-Aluminium und zugesetztem Eisen ist diese Sorte stärker und wird für Pumpenteile und Ventilarmaturen verwendet.

Aluminiumguss Bronze

Gegossene Aluminiumbronze, wie z. B. C95200 und C95400, wird im Gießverfahren hergestellt und eignet sich daher für komplexe Formen wie Zahnräder und Buchsen.

C95200

Enthält 9% Aluminium und 2% Eisen, bekannt für seine Festigkeit und Verschleißfestigkeit in schweren Maschinen.

C95400

Eine beliebte Sorte mit 10% Aluminium, die ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit bietet.

C95500

Enthält Nickel zur Erhöhung der Zähigkeit und wird häufig bei hochbelasteten Anwendungen wie Propellerwellen verwendet.

Nickel-Aluminium-Bronze

Nickel-Aluminium-Bronze, wie z.B. C95800enthält einen hohen Nickelgehalt (bis zu 5%), der eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Meerwasser gewährleistet. Diese Sorte ist ein Favorit für Anwendungen in der Schifffahrt und im Marinebereich.

Jede Sorte ist auf ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit zugeschnitten, so dass Ingenieure die beste Lösung für ihre Projekte auswählen können.

Wofür wird Aluminiumbronze verwendet?

Dank seiner Vielseitigkeit glänzt Aluminiumbronze in verschiedenen Branchen:

Schifffahrtsindustrie: Schiffspropeller, Ventile, Hardware für Offshore-Anlagen und Seewasserrohre (widersteht Salzwasserkorrosion).

Luft- und Raumfahrt: Fahrwerksbuchsen, Triebwerkskomponenten und Befestigungselemente (für hohe Belastungen und Temperaturschwankungen).

Automobilindustrie: Hochleistungsbremsteile, Pumpen und Getriebezahnräder (kombiniert Festigkeit und Verschleißfestigkeit).

Herstellung: Zahnräder, Lager und hydraulische Komponenten (halten hohen Belastungen und Reibung stand).

Elektrisch: Steckverbinder und Klemmen (wo mäßige Leitfähigkeit und mechanische Beständigkeit erforderlich sind).

Vorteile und Nachteile von Aluminiumbronze

Vorteile

• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit: Übertrifft viele Legierungen in Seewasser, Chemikalien und hoher Luftfeuchtigkeit.
• Hohe Festigkeit: Eine der stärksten Bronzelegierungen, geeignet für Schwerlastanwendungen.
• Verschleißfestigkeit: Hält Reibung und wiederholter Belastung stand und reduziert den Wartungsbedarf.
• Temperaturtoleranz: Gute Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen.
• Ästhetischer Reiz: Seine goldene Farbe macht es für dekorative Teile (z. B. Baubeschläge) nützlich.

Benachteiligungen

• Kosten: Teurer als Messing oder Stahl aufgrund der Legierungselemente und der komplizierten Herstellung.
• Bearbeitbarkeit: Härter als weichere Legierungen, erfordert spezielle Werkzeuge, um Verschleiß zu vermeiden.
• Begrenzte Leitfähigkeit: Nicht ideal für hohe Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit (verwenden Sie stattdessen reines Kupfer).

Warum sollten Sie Aluminiumbronze für Ihr nächstes Projekt wählen?

Aluminiumbronze ist eine leistungsstarke Legierung, die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Vielseitigkeit vereint, um sich in anspruchsvollen Branchen auszuzeichnen. Von Schiffspropellern bis hin zu Komponenten für die Luft- und Raumfahrt - ihre einzigartigen Eigenschaften machen sie unersetzlich für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Leistung entscheidend sind.

Wenn Sie Teile aus Aluminiumbronze suchen oder Beratung bei der Auswahl der richtigen Sorte für Ihr Projekt benötigen, ist unser Team bei Precionn auf die Bearbeitung von Hochleistungsmaterialien spezialisiert. Kontaktieren Sie uns noch heute, um zu erfahren, wie Aluminiumbronze Ihr nächstes Projekt aufwerten kann.