Kopparlegeringar har utmärkta materialegenskaper och kan användas i många scenarier. Ren koppar har varit en av de viktigaste metallerna i tusentals år, och dess största fördelar jämfört med andra metaller är:
Bra elektrisk ledningsförmåga, hög värmeledningsförmåga, enastående kombination av styrka och plasticitet, korrosionsbeständighet i många miljöer.
Många av koppars egenskaper, inklusive diamagnetism, finns också i dess legeringar, och olika legeringselement tillför andra önskvärda egenskaper. Trots det relativt höga priset på koppar är dess legeringar mässing, brons och cupronickel fortfarande fast etablerade inom olika områden, inklusive teknik.
mässing
Att tillsätta zink till koppar ökar legeringens styrka och samtidigt ökar dess plasticitet, vilket är en mycket viktig egenskap.
10-20 procent zinklegeringar är kända som förgyllda metaller och används inom smyckesindustrin och vid tillverkning av värmeväxlare; 30 procent zinklegeringar är kända som patronmässing. Den högsta tröskeln för zink i formbar mässing är cirka 35 procent.
Att lägga till andra legeringselement kan ytterligare förbättra egenskaperna hos mässing. Till exempel ökar tenn och aluminium dess korrosionsbeständighet i havsvatten.
enfas mässing
Applikationer: Smycken, konstverk, porslin, musikinstrument och patroner. Enfasmässing har en zinkhalt på upp till 37 procent, känd som alfamässing, har en enhetlig kristallstruktur, är mjukare och är mer seg. Dessa egenskaper gör Alpha Brass lämplig för kallbearbetning, dragning, bockning och andra processer.
Duplex mässing
Användningsområden: värmeväxlare, kondensatorer, delar tillverkade av automatiska skärbord etc. Duplex mässing innehåller både och faser, dvs både kornstruktur och kornstruktur finns. Duplex mässing är billigare än enfas mässing eftersom det använder mycket zink, och det är också känsligt för korrosion. Dess kemiska sammansättning ger den större styrka och hårdhet, vilket gör den lämplig för processer som termoformning och gjutning.
brons
Bronslegeringar delas in i olika klasser beroende på vilka legeringsämnen som används.
Plåtbrons
Användningsområden: fjädrar, brickor, mynt, hantverk, pumpdelar, tryckbeständiga gjutgods, lager etc. Dess tillämpning beror på den procentuella andelen tenn som används i legeringen. Den maximala tennhalten i legeringar som är lämpliga för kallbearbetning är cirka 7 procent, och dessa kopparlegeringar har god plasticitet. Den maximala tennhalten är cirka 20 procent, från 5 procent tenn förändras legeringens struktur och ytterligare en värmebehandling krävs vilket resulterar i en porös struktur som även gör dem olämpliga för andra formningsmetoder än gjutningsskäl. Den huvudsakliga tillämpningen av duplex tennbrons är i lagerindustrin, denna struktur har en bra balans, där alfafasen säkerställer slaghållfastheten, medan den hårda och spröda föreningen bär lasten och ger en viss slitstyrka. Zink och bly förekommer också ibland i tennbrons. Zink förbättrade kvaliteten på gjutgodset och gjorde även legeringen billigare. Denna brons var också känd som pistolbrons eftersom stora pistoler gjordes av detta material förr i tiden. En liten mängd bly hjälper till att förbättra de skärmekaniska egenskaperna hos brons. Blyhalten i blybrons som används som lagermaterial är relativt hög (25 procent högre än Z).
Aluminium brons
Applikationer: mynt, fartygsdelar, fartygshårdvara, hylslager, pumpar, ventiler och mer. Aluminiumbrons har liknande egenskaper som tennbrons, mestadels enfasig och lämplig för kallformning, mycket lämplig för att tillverka mynt, där aluminiumhalten vanligtvis ligger mellan 6-12 procent. Duplex aluminiumbrons kan användas som gjutlegeringar eller för varmbearbetning. Aluminiumbrons, med en aluminiumhalt på cirka 10 procent, används för att tillverka propellrar, ventiler, pumpar etc.
Cupronickel
Användningsområden: mynt, marin utrustning, elektrisk utrustning, värmeväxlare, kylsystem, skeppsbyggnad, etc. Koppar-nickellegeringar är starka och mycket formbara. Tillsatsen av nickel (vanligtvis 2-30 procent) till koppar gör metallen mycket korrosionsbeständig och har utmärkt elektrisk ledningsförmåga. Koppar-nickellegeringar har nästan ingen termisk expansionskoefficient vid 40…50 procent nickel, och motståndet är också det största, så Constantan (Cu-Ni-legering med 45 procent nickel) används för elektrisk utrustning med stora temperaturförändringar. Korrosionsbeständiga koppar-nickellegeringar innehåller cirka 30 procent nickel, med små mängder järn och mangan, och är särskilt stabila i saltvatten.