1. Hårdhetsenheter för kopparlegeringar
Hårdheten hos kopparlegeringar mäts primärt med hjälp av tre standardiserade enheter, valda baserat på testmetoder, tillämpningsscenarier (t.ex. kvalitetskontroll, materialval) och industristandarder (ASTM, ISO, JIS):
| Testmetod | Enhetssymbol | Definition & Application Scenario |
|---|---|---|
| Brinell hårdhet (HB) | HB | Mäts genom att trycka in en härdad stålkula (10 mm diameter) i materialet med en belastning på 3000 kgf i 10-30 sekunder. Lämplig förmjuka till medelhårda-kopparlegeringar(t.ex. ren koppar, låg-zinkmässing) på grund av dess stora fördjupningsarea, vilket minimerar påverkan av ytjämnhet. |
| Rockwell hårdhet (HR) | HRB/HRC | - HRB: Använder en 1/16" (1,588 mm) stålkulindypning med en belastning på 100 kgf. Idealisk förmedium-hård kopparlegeringar(t.ex. C26000 patron mässing, C60600 aluminiumbrons).
- HRC: Använder en konisk diamantindragare med en belastning på 150 kgf. Används sällan för kopparlegeringar (reserverad för material med hög-hårdhet som kylt stål), men kan gälla helt värme-behandlad hög-hållfast koppar-nickellegeringar. |
| Vickers hårdhet (HV) | HV | Använder en fyrkantig -baserad diamantpyramidindenter med variabel belastning (10-1000 gf). Lämplig föralla typer av kopparlegeringar, särskilt tunna plåtar, små komponenter eller material med ojämn hårdhet (t.ex. C17200 berylliumkoppar efter värmebehandling). Erbjuder hög precision och bred tillämpbarhet över hårdhetsintervall. |
2. Typiska hårdhetsintervall för vanliga kopparlegeringar
Hårdhetsvärdena nedan baseras påglödgad (O) eller halv-hård (H24)härdning (vanligast för industriella applikationer), hänvisade till standarderna ASTM B301 (mässing), ASTM B124 (brons) och ASTM B194 (koppar-nickel). Värdena kan variera beroende på värmebehandling, kallbearbetning och tillverkarens bearbetning.
| Legeringskvalitet | Vanligt namn | Hårdhetsområde (glödgat/O) | Hårdhetsintervall (Halv-Hård/H24) | Testmetod | Viktiga anmärkningar |
|---|---|---|---|---|---|
| C11000 | Elektrolytisk Tough Pitch (ETP) koppar | HB 30-40 / HV 35-45 | HB 60-80 / HV 65-85 | HB/HV | Ren koppar (99,9% Cu); mjuk, hög ledningsförmåga; används i elektriska komponenter. |
| C26000 | Patron mässing (70Cu-30Zn) | HB 50-70 / HV 55-75 | HB 100-130 / HV 105-135 | HRB/HV | Mest använda mässing; god formbarhet och bearbetbarhet; används i ventiler, beslag. |
| C28000 | Muntz Metal (60Cu-40Zn) | HB 60-80 / HV 65-85 | HB 120-150 / HV 125-155 | HRB/HV | Högre zinkhalt än C26000; starkare men mindre seg; används i marin hårdvara. |
| C36000 | Gratis-skärande mässing (61.5Cu-35.5Zn-3Pb) | HB 70-90 / HV 75-95 | HB 110-140 / HV 115-145 | HRB | Bly-innehållande för förbättrad bearbetbarhet; används i skruvar, muttrar och precisionsdelar. |
| C60600 | Aluminiumbrons (90Cu-10Al) | HB 100-130 / HV 105-135 | HB 180-220 / HV 185-225 | HB/HRC | Hög hållfasthet och korrosionsbeständighet; används i växlar, lager och marina propellrar. |
| C63000 | Nickel-aluminiumbrons (85Cu-9Al-4Ni-2Fe) | HB 140-180 / HV 145-185 | HB 220-260 / HV 225-265 | HB/HRC | Överlägsen slitstyrka; används i pumphjul och industriventiler. |
| C71500 | Koppar-nickel (70Cu-30Ni) | HB 80-100 / HV 85-105 | HB 130-160 / HV 135-165 | HB/HV | Utmärkt korrosionsbeständighet i havsvatten; används i fartygsskrov och värmeväxlare. |
| C17200 | Beryllium koppar (98Cu-1.9Be-0.1Co) | HB 90-120 / HV 95-125 (glödgat) | HB 300-350 / HV 310-360 (värmebehandlad) | HV/HRC | Värmebehandlas- till hög hårdhet; används i fjädrar, elektriska kontakter och flygkomponenter. |
| C51000 | Fosforbrons (95Cu-5Sn) | HB 80-110 / HV 85-115 | HB 150-180 / HV 155-185 | HB/HV | Hög utmattningshållfasthet; används i fjädrar, brickor och musikinstrument. |
