Aluminiumbronze
Als Aluminiumbronze wird eine goldgelbe, gieß- und schmiedbare Kupferlegierung mit Aluminium bezeichnet. Der Aluminiumgehalt liegt meist zwischen 9 % und 14 %. Weitere häufige Legierungselemente sind Eisen, Mangan und Nickel. Die im Deutschen Reich von 1923 bis 1939 geprägten Fünf- und Zehnpfennigmünzen sowie ebenda von 1923 bis 1925 geprägten Fünfzigpfennigmünzen bestanden aus einer solchen Legierung. Zuweilen wird als Aluminiumbronze auch eine Aluminiumpulver-Suspension als Anstrichfarbe bezeichnet.
Kennwerte und Eigenschaften
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| Dichte | ca. 7400..8200 kg/m³ |
| Elastizitätsmodul | ca. 110.000 N/mm² |
| Wärmeleitfähigkeit | ca. 56 W/(m*K) |
| spez. Wärmekapazität | ca. 350 J/(kg*K) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | ca. 17·10−6/K |
| Streckgrenze | ca. 275 N/mm² |
| Zugfestigkeit | ca. 550 N/mm² |
| Schubmodul | ca. 85.000 N/mm² |
| Poissonzahl | 0,3 |
Schweißbarkeit
Das Schweißen von Aluminiumbronzen ist wegen der leichten Oxidierbarkeit des Aluminiums herausfordernd. Als Schweißstäbe oder -drähte wurden Kupferlegierungen benutzt, die eigentlich für die Schweißung von Kupfer in Frage kamen und mit Flussmitteln umhüllt waren, die in der Regel Fluoride enthielten. Am 9. Juni 1952 wurde der Firma Carl Canzler unter der Nummer DE840943C ein weltweit gültiges Patent für einen auf Kupferbasis, mit Aluminium, Mangan und Silizium legierten Schweißstab bzw. -draht erteilt. Das Patent ist inzwischen abgelaufen.[1]
Weitere Eigenschaften (je nach Legierungszusammensetzung)
- verschleißfest
- beständig gegen Seewasser, Korrosion, Verzunderung, Erosion und Kavitation
- warmfest bis ca. 400 °C
Verwendungsbeispiele
Die Legierung wird beispielsweise für Schiffspropeller, Gleitelemente, Lager, Wellen, Schrauben, Muttern, Bolzen, Schneckenräder, Schnecken, Zahnräder und Münzen sowie in der chemischen Industrie genutzt.
Literatur
- Reinhold Hinzmann: Nichteisenmetalle. Erster Teil, Kupfer – Messing – Bronze – Rotguß, zweite Auflage, Springer Verlag, Berlin 1941.
- Alfred Kopecky, Rudolf Schamschula: Mechanische Technologie. Vierte neubearbeitete Auflage, Springer Verlag, Wien 1977.
Siehe auch
Weblinks
- Liste verschiedener Legierungen mit Dichte und Eigenschaften
- Kupfer-Aluminium Legierungen (abgerufen am 26. August 2019)
- Untersuchung zur Gefügestruktur einer Aluminiumbronze (abgerufen am 26. August 2019)
- Untersuchungen zum Recycling von Aluminiumbronze in der metallverarbeitenden Industrie (abgerufen am 26. August 2019)
- Volumendefizite von Gussstücken aus Kupfer und Kupfergusswerkstoffen (abgerufen am 26. August 2019)
Einzelnachweise
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Binary phase diagram of AlCu.
Attention: Diagram have illustrative and educational value. Some of the points and temperatures over time may change due to the use better equipment and get much more pure alloys. Diagram made on the basis of numerous dates from the literature in Polish and English language.
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Aluminiumbronze, 20% Aluminium, geätzt mit Kupfer-Ammonchlorid, V=500:1
Pièce de 5 francs français en bronze-aluminium de « type Lavrillier ».