Werbung

Kupfer als Basis

Kleiner Einblick in die Welt der Legierungen und wo sie zu finden sind

Bild 1: Typisches Gefüge eines bleihaltigen Messings. Bild: CDA Inc., NY, USA

Bild: Bullenwächter/Wikimedia Commons

 

Kupfer ist eines der ersten Gebrauchsmetalle der Menschheit und wurde bereits in der Steinzeit verwendet. Im Lauf der Zeit erlernte die Menschheit mehr und mehr die Eigenschaften des Metalls zu verbessern, z. B. durch Legieren mit anderen Metallen wie Zinn oder Zink. Die Legierung von Kupfer und Zinn gab einem ganzen Zeitalter seinen Namen: die Bronzezeit (ca. 2200 - 800 v. Chr.).

Im Laufe der jahrhundertelangen Nutzung von Kupferlegierungen haben sich insbesondere auch im deutschen Sprachraum bestimmte Bezeichnungen für technisch genutzte Kupferwerkstoffe etabliert, die auch im Bereich der Versorgungstechnik jeder kennt: Bronze, Messing oder Rotguss. Sehr oft ist die genaue Zusammensetzung dieser Werkstoffe nur sehr rudimentär bekannt, aber es werden dennoch gewisse Eigenschaften mit diesen Namen assoziiert.

Klassische Kupferwerkstoffe
Messing

Legierungen aus den Hauptbestandteilen Kupfer und Zink werden allgemein als Messing bezeichnet. Bezüglich der mengenmäßigen Verwendung sind Messinge die wichtigste Werkstoffgruppe unter den Kupferlegierungen. Standardmessinge enthalten zur Verbesserung der Zerspanbarkeit außer Kupfer und Zink oftmals Blei, diese werden dann als „Zerspanungsmessing“ bezeichnet. Messing-Mehrstofflegierungen mit weiteren zusätzlichen Legierungsbestandteilen zur Optimierung weiterer technischer Eigenschaften werden als „Sondermessing“ bezeichnet.
Messinge sind – ob auf Anhieb erkennbar oder nicht – überall in der Versorgungstechnik zu finden. Fittings, Rohrleitungsarmaturen, aber auch viele andere Bauteile wie Sanitärarmaturen oder gar Tauchhülsen, Siphons und Ablaufgarnituren werden hieraus kostengünstig hergestellt.

Bronze
Legierungen mit den funktionellen Hauptbestandteilen Kupfer und Zinn werden traditionell als Bronze bezeichnet (siehe oben) und gehören zu den ältes­ten technisch verwerteten Kupferlegierungen. Die gute Korrosionsbeständigkeit der Bronzen ist im Wesentlichen auf das Zulegieren von Zinn zurückzuführen. Werden zur Verbesserung der verarbeitungs- oder funktionell-technischen Eigenschaften weitere Elemente zulegiert, so spricht man von „Mehrstoffbronzen“. Ein klassischer Vertreter dieser Gruppe ist die Kupfer-Zinn-Zink-Mehrstoffbronze, die branchen-üblich als „Rotguss“ bezeichnet wird.
Bronzen und Mehrstoffbronzen finden sich sehr oft in mechanisch und auch korrosiv hoch beanspruchten Bauteilen wie Getrieben, Pumpen und dergleichen. Die exzellente Korrosionsbeständigkeit des Rotguss steht heute als Synonym für hochwertige Bauteile wie Fittings und Armaturen in der Versorgungstechnik.

Die Rolle des Bleis
Klassische Zerspanungsmessinge enthalten einen gewissen Prozentsatz an Blei. Das Blei liegt dabei in ungelöster Form im Gefüge vor („dunkle Flecken“ im Gefüge, Bild 1) und dient im Wesentlichen der Verbesserung der spanabhebenden Verarbeitung (Drehen, Fräsen). Der Bleizusatz optimiert den Spanbruch und die Standzeiten der Werkzeuge.
Auch in Bronzen und Mehrstoffbronzen dient ein Bleianteil der Verbesserung der Zerspanbarkeit, beim Rotguss aber auch einem verbesserten Gießverhalten. Nach dem Erstarrungsprozess liegt Blei auch hier in ungelöster Form im Gefüge vor.

Autor: Uwe Michael Tomaschek, Technical Manager Central Europe, IBP GmbH

www.conexbanninger.com

 


Artikel teilen:
Weitere Tags zu diesem Thema: