Kopparlegeringar lämpliga för miljöer med hög-temperatur (större än eller lika med 300 grader / 572 grader F)
Utmärkt oxidations-/korrosionsbeständighet (för att förhindra kalkbildning och materialnedbrytning);
Hög termisk stabilitet (minimal uppmjukning eller krypdeformation under långvarig värme);
Bibehållen mekanisk hållfasthet (draghållfasthet Större än eller lika med 200 MPa vid måltemperatur).
Nyckelbetyg och tekniska detaljer:
(1) Koppar-Nickellegeringar (Cu-Ni)
Betyg: C70600 (90-10 Cu-Ni), C71500 (70-30 Cu-Ni)
Temperaturområde: Upp till 450 grader (842 grader F) kontinuerlig service; toppmotstånd upp till 600 grader (1112 grader F) för kort-exponering.
Legeringsfördel: Nickel (10-30%) bildar ett skyddande Cr₂O₃/NiO-oxidskikt, som hämmar oxidation och korrosion (även i högtemperaturgaser eller havsvattenånga).
Ansökningar:
Marin och offshore: Hög-temperaturvärmeväxlare, pannrör och avgassystem (motstår saltvattenkorrosion vid förhöjda temperaturer).
Kraftgenerering: ångturbinkondensatorer, kylsystem för kärnkraftverk (tål hög-tryck, hög-temperaturånga).
Industriellt: Ugnsfoder, kemiska reaktorkomponenter (motstår sura/alkaliska gaser vid 300-450 grader).
(2) Aluminium bronslegeringar
Betyg: C61400 (Cu-Al-Fe), C63000 (Cu-Al-Ni-Fe, "Aluminium Bronze 9D")
Temperaturområde: Upp till 400 grader (752 grader F) kontinuerlig service; 450 grader (842 grader F) för intermittent användning.
Legeringsfördel: Aluminium (8-12%) bildar en tät Al₂O₃-oxidfilm, vilket ger överlägsen oxidations- och slitstyrka; järn/nickel tillsatser förbättrar högtemperaturhållfasthet och krypmotstånd.
Ansökningar:
Flyg: Motorkomponenter (ventiler, bussningar), landningsställsdelar (exponerade för avgasvärme).
Industriell maskineri: Hög-temperaturlager, kugghjul och pumphjul (fungerar i heta oljor eller slam).
Marin: Fartygsframdrivningssystem (motstår saltvattenkorrosion och kavitation vid höga temperaturer).
(3) Koppar-Krom-Zirkoniumlegeringar (Cu-Cr-Zr)
Betyg: C18150 (Cu-Cr-Zr), C18200 (Cu-Cr-Zr-Ti)
Temperaturområde: Upp till 500 grader (932 grader F) kontinuerlig service; 600 grader (1112 grader F) för kortare-varaktighetstoppar.
Legeringsfördel: Krom (0,5-1,0%) och zirkonium (0,1-0,2%) bildar fina fällningar (Cr₂Zr) via värmebehandling, bibehåller hög draghållfasthet (större än eller lika med 350 MPa vid 400 grader) och elektrisk ledningsförmåga (större än eller lika med 75% IACS).
Ansökningar:
Elektroteknik: Elektriska-högtemperaturkontakter, svetselektroder och transformatorlindningar (kombinerar konduktivitet med värmebeständighet).
Flyg: Raketmotorkomponenter, hydraulledningar (tål extrem värme från förbränning).
Fordon: Hög-motorventiler och avgasgrenrör (motstår termisk cykling).
(4) Silikonbronslegeringar
Betyg: C65500 (Cu-Si-Mn), C65800 (Cu-Si-Zn)
Temperaturområde: Upp till 350 grader (662 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Kisel (2-4%) förbättrar oxidationsbeständigheten och styrkan vid förhöjda temperaturer; mangantillsatser förbättrar duktiliteten.
Ansökningar:
Arkitektonisk: Hög-dekorativ dekoration, takbeläggning (motstår väderpåverkan och värme i industriella miljöer).
Industriellt: Fästelement, ventiler och kopplingar för varmvatten/ångsystem (kostnads-effektivt alternativ till Cu-Ni).
(5) Nickel Silverlegeringar (Cu-Ni-Zn)
Betyg: C75200 (65-18-17 Cu-Ni-Zn), C77000 (75-12-13 Cu-Ni-Zn)
Temperaturområde: Upp till 300 grader (572 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Nickel (12-18%) ökar oxidationsbeständigheten; zink förbättrar bearbetbarheten utan att kompromissa med stabiliteten vid hög temperatur.
Ansökningar:
Musikinstrument: Mässingsinstrumentventiler och slider (behåller form och akustiska egenskaper under värme).
Elektronik: Hög-kontakthöljen och brytarkomponenter (kombinerar korrosionsbeständighet med estetiskt tilltalande).
(6) Koppar-tennbrons (fosforbrons)
Betyg: C52100 (Cu-Sn-P), C54400 (Cu-Sn-Zn-P)
Temperaturområde: Upp till 300 grader (572 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Fosfor (0,05-0,35%) deoxiderar legeringen och förbättrar oxidationsbeständigheten; tenn (5-10%) ökar styrkan vid förhöjda temperaturer.
Ansökningar:
Industriellt: Hög-temperaturlager, bussningar och fjädrar (motstår slitage och deformation i heta maskiner).
Elektrisk: Elektriska kontakter och fjädrar med hög-temperatur (behåller elasticitet och ledningsförmåga).
(7) Koppar-Magnesiumlegeringar (Cu-Mg)
Betyg: C18660 (Cu-Mg)
Temperaturområde: Upp till 400 grader (752 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Magnesium (0,5-1,0%) förbättrar hållfasthet vid hög temperatur och oxidationsbeständighet; bibehåller god duktilitet.
Ansökningar:
Flyg: Hög-temperaturfästen och strukturella komponenter (lättvikts- och värmebeständiga-).
Fordon: Motordelar med hög-prestanda (motstår termisk cykling och korrosion).
(8) Koppar-Titanlegeringar (Cu-Ti)
Betyg: C19900 (Cu-Ti)
Temperaturområde: Upp till 450 grader (842 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Titan (1,5-2,5%) bildar TiCu₃-fällningar, vilket förbättrar högtemperaturhållfastheten och oxidationsbeständigheten; bibehåller god elektrisk ledningsförmåga.
Ansökningar:
Elteknik: Elektriska kontakter och samlingsskenor för hög-temperatur (kombinerar konduktivitet med värmebeständighet).
Industriell: Hög-temperaturventiler och kopplingar (motstår korrosion och deformation).
(9) Koppar-zirkoniumlegeringar (Cu-Zr)
Betyg: C15000 (Cu-Zr)
Temperaturområde: Upp till 500 grader (932 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Zirkonium (0,1-0,2%) bildar ZrCu₂-fällningar, vilket bibehåller hög hållfasthet och konduktivitet vid förhöjda temperaturer.
Ansökningar:
Elteknik: Hög-svetselektroder och transformatorlindningar (motstår värme och bibehåller konduktiviteten).
Flyg: Raketmotorkomponenter (tål extrem värme).
(10) Koppar-Kromlegeringar (Cu-Cr)
Betyg: C18000 (Cu-Cr)
Temperaturområde: Upp till 450 grader (842 grader F) kontinuerlig service.
Legeringsfördel: Krom (0,5-1,0%) bildar Cr-fällningar, vilket förbättrar högtemperaturhållfastheten och oxidationsbeständigheten; bibehåller god elektrisk ledningsförmåga.
Ansökningar:
Elektroteknik: Elektriska kontakter och brytare för hög-temperatur (kombinerar konduktivitet med värmebeständighet).
Industriell: Hög- ugnskomponenter (motstår oxidation och deformation).
Kritiska anmärkningar för användning vid hög-temperatur:
Undvik hög-zinkmässing (t.ex. C36000) över 200 grader, eftersom avzinkning (zinkläckage) orsakar materialförsprödning.
För temperaturer över 500 grader, prioritera nederbörds-härdade legeringar (Cu-Cr-Zr, Cu-Ti) eller Cu-Ni-legeringar med hög nickelhalt (större än eller lika med 30 % Ni) för att förhindra krypfel.
I oxiderande atmosfärer (t.ex. ugnsmiljöer), välj legeringar med aluminium-, krom- eller kiseltillsatser (t.ex. C61400, C18150) för robust oxidfilmbildning.
