Kupfereigenschaften

Die Kombination der Kupfereigenschaften, wie Festigkeit, Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Zerspanbarkeit und Duktilität macht Kupfer für viele verschiedene Anwendungen geeignet.

Diese Kupfereigenschaften können durch Modifikation der Zusammensetzung des Kupfers und der Herstellungsmethode weiter optimiert werden.

• Elektrische Leitfähigkeit: Kupfer hat unter allen Konstruktionsmetallen die höchste Leitfähigkeit. Durch Beimischung von Silber und anderen Elementen kann zum Beispiel die Festigkeit erhöht und der Widerstand verringert werden.
• Thermische Leitfähigkeit: Diese Eigenschaft verhält sich ähnlich wie die elektrische Leitfähigkeit. Die Legierung des Kupfers spielt hier eine Rolle. Allerdings stellt sich mit zunehmendem Legierungsgrad ein Leitfähigkeitsverlust ein, die Korrosionsbeständigkeit nimmt jedoch zu.
• Farbe und Erscheinungsbild: Viele Kupferlegierungen haben eine unverwechselbare Farbe, welche sich mit zunehmender Bewitterungsdauer verändert. Bei den meisten Kupferlegierungen ist es sogar unter ungünstigen Bedingungen einfach, eine bestimmte Oberflächenqualität herzustellen und zu erhalten. Viele Kupferlegierungen werden als Dekoration genutzt, entweder in ihrer ursprünglichen Form oder nach der Plattierung mit Metall. Typische Farben dieser Legierungen sind lachsrosa für neues Kupfer; bei Bewitterung verfärben sich Kupferlegierung über gelb, gold und grün zu dunkler Bronze. Bei manchen Produktformen können allerdings auch vorgefärbte Legierungen erworben werden.
• Korrosionsbeständigkeit: Die Korrosionsbeständigkeit von Kupferlegierungen wird durch die Ausbildung eines adhäsiven Films auf der Materialoberfläche begründet. Dieser Film ist relativ korrosionsunempfindlich und schützen daher das Basismetall. Alle Kupferlegierungen sind beständig gegen Korrosion durch Süßwasser und Dampf. Sie sind allerdings auch in den meisten ländlichen, industriellen und marinen Umgebungen witterungsfest, da Kupfer gegen Salzlösungen, Erden, nichtoxidierende Mineralien, organische Säuren und Ätzmittel resistent ist. Im Gegensatz dazu greifen Ammoniak, Halogene, Sulfide und Lösungen, welche Ammoniakione oder oxidierende Säuren enthalten (wie z.B. Salpetersäure) Kupfer an. Kupfer hat zudem nur eine geringe Beständigkeit gegen anorganische Säuren.
• Duktilität kann durch Glühen erreicht werden. Dies kann entweder durch einen spezifischen Glühprozess oder durch lokales Glühen wie zum Beispiel Schweißen oder Löten geschehen.
• Härten/Festigen: Es gibt vier gebräuchliche Wege zur Härtung von Kupfer. Diese sind Kaltverfestigung, Mischkristallverfestigung, Ausscheidungshärten und Dispersionsverfestigen. Die spinodale Entmischung ist eine fünfte Methode, welche aber nur bei bestimmten Kupfer-Nickel-Zinn-Legierungen zum Einsatz kommt. Bei hoch kupferhaltigen Legierungen wird oft eine Kombination der verschiedenen Härtungsverfahren genutzt, da sich so die optimalen Kupfereigenschaften einstellen lassen.

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