Kupfer, Messing und Bronze, auch als „rote Metalle“ bekannt, sehen auf den ersten Blick vielleicht gleich aus, unterscheiden sich aber tatsächlich erheblich.
Kupfer
Kupfer wird aufgrund seiner hervorragenden elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, guten Festigkeit, guten Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl von Produkten verwendet. Rohre und Rohrverbindungsstücke werden aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit üblicherweise aus diesen Metallen hergestellt. Sie lassen sich leicht löten und hartlöten, und viele können mit verschiedenen Gas-, Lichtbogen- und Widerstandsverfahren geschweißt werden. Sie können auf fast jede gewünschte Textur und jeden gewünschten Glanz poliert und poliert werden.
Es gibt Sorten von unlegiertem Kupfer, die in der Menge der enthaltenen Verunreinigungen variieren können. Sauerstofffreie Kupfersorten werden speziell dort eingesetzt, wo eine hohe Leitfähigkeit und Duktilität erforderlich sind.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Kupfer ist seine Fähigkeit, Bakterien zu bekämpfen. Nach umfangreichen antimikrobiellen Tests durch die Environmental Protection Agency wurde festgestellt, dass 355 Kupferlegierungen, darunter viele Messinge, mehr als 99,9 % der Bakterien innerhalb von zwei Stunden nach dem Kontakt abtöten. Es wurde festgestellt, dass normales Anlaufen die antimikrobielle Wirksamkeit nicht beeinträchtigt.
Kupferanwendungen
Kupfer war eines der frühesten entdeckten Metalle. Die Griechen und Römer verarbeiteten es zu Werkzeugen oder Schmuckstücken, und es gibt sogar historische Details, die die Verwendung von Kupfer zur Sterilisation von Wunden und zur Reinigung von Trinkwasser belegen. Aufgrund seiner Fähigkeit, Elektrizität effektiv zu leiten, findet man es heutzutage am häufigsten in elektrischen Materialien wie Kabeln.
Messing
Messing ist hauptsächlich eine Legierung, die aus Kupfer mit Zusatz von Zink besteht. Messing kann unterschiedliche Mengen an Zink oder anderen Elementen enthalten. Diese unterschiedlichen Mischungen ergeben ein breites Spektrum an Eigenschaften und Farbvariationen. Erhöhte Mengen an Zink verleihen dem Material eine verbesserte Festigkeit und Duktilität. Abhängig von der Menge an Zink, die der Legierung hinzugefügt wird, kann die Farbe von Messing von Rot bis Gelb reichen.
- Wenn der Zinkgehalt des Messings zwischen 32 % und 39 % liegt, ist die Warmumformbarkeit besser, die Kaltumformbarkeit jedoch begrenzt.
- Wenn das Messing mehr als 39 % Zink enthält (Beispiel – Muntz Metal), hat es eine höhere Festigkeit und eine geringere Duktilität (bei Raumtemperatur).
Messinganwendungen
Messing wird vor allem wegen seiner Ähnlichkeit mit Gold häufig für dekorative Zwecke verwendet. Aufgrund seiner guten Bearbeitbarkeit und Haltbarkeit wird es auch häufig zur Herstellung von Musikinstrumenten verwendet.
Andere Messinglegierungen
Zinn Messing
Dabei handelt es sich um eine Legierung, die Kupfer, Zink und Zinn enthält. Zu dieser Legierungsgruppe gehören Admiralitätsmessing, Marinemessing und Automatenmessing. Das Zinn wurde hinzugefügt, um in vielen Umgebungen die Entzinkung (das Auslaugen von Zink aus Messinglegierungen) zu verhindern. Diese Gruppe weist eine geringe Entzinkungsempfindlichkeit, eine mäßige Festigkeit, eine hohe atmosphärische und wässrige Korrosionsbeständigkeit und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit auf. Sie besitzen eine gute Warmschmiedbarkeit und eine gute Kaltumformbarkeit. Diese Legierungen werden typischerweise zur Herstellung von Verbindungselementen, Schiffszubehör, Schraubenmaschinenteilen, Pumpenwellen und korrosionsbeständigen mechanischen Produkten verwendet.
Bronze
Bronze ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer mit Zusatz weiterer Bestandteile besteht. In den meisten Fällen handelt es sich bei dem zugesetzten Inhaltsstoff typischerweise um Zinn, aber auch Arsen, Phosphor, Aluminium, Mangan und Silizium können verwendet werden, um dem Material unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen. Alle diese Bestandteile ergeben eine Legierung, die viel härter ist als Kupfer allein.
Bronze zeichnet sich durch seine mattgoldene Farbe aus. Sie können den Unterschied zwischen Bronze und Messing auch daran erkennen, dass Bronze auf seiner Oberfläche schwache Ringe aufweist.
Bronzeapplikationen
Bronze wird beim Bau von Skulpturen, Musikinstrumenten und Medaillen sowie in industriellen Anwendungen wie Buchsen und Lagern verwendet, wo die geringe Metall-auf-Metall-Reibung von Vorteil ist. Bronze findet aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit auch Anwendung in der Schifffahrt.
Andere Bronzelegierungen
Phosphorbronze (oder Zinnbronze)
Diese Legierung hat typischerweise einen Zinngehalt im Bereich von 0,5 % bis 1,0 % und einen Phosphorgehalt im Bereich von 0,01 % bis 0,35 %. Diese Legierungen zeichnen sich durch Zähigkeit, Festigkeit, niedrigen Reibungskoeffizienten, hohe Ermüdungsbeständigkeit und feine Körnung aus. Der Zinngehalt erhöht die Korrosionsbeständigkeit und Zugfestigkeit, während der Phosphorgehalt die Verschleißfestigkeit und Steifigkeit erhöht. Zu den typischen Endanwendungen dieses Produkts gehören Elektroprodukte, Bälge, Federn, Unterlegscheiben und korrosionsbeständige Geräte.
Aluminiumbronze
Dieses hat einen Aluminiumgehalt von 6 % – 12 %, einen Eisengehalt von 6 % (max.) und einen Nickelgehalt von 6 % (max.). Diese kombinierten Additive sorgen für eine erhöhte Festigkeit bei gleichzeitig hervorragender Korrosions- und Verschleißbeständigkeit. Dieses Material wird häufig bei der Herstellung von Schiffszubehör, Gleitlagern und Pumpen oder Ventilen verwendet, die korrosive Flüssigkeiten fördern.
Siliziumbronze
Dies ist eine Legierung, die sowohl Messing als auch Bronze (rote Siliziummessinge und rote Siliziumbronzen) abdecken kann. Sie enthalten typischerweise 20 % Zink und 6 % Silizium. Rotguss weist eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und wird häufig für Ventilschäfte verwendet. Rotbronze ist sehr ähnlich, weist jedoch geringere Zinkkonzentrationen auf. Es wird häufig bei der Herstellung von Pumpen- und Ventilkomponenten verwendet.
Nickelmessing (oder Neusilber)
Dabei handelt es sich um eine Legierung, die Kupfer, Nickel und Zink enthält. Das Nickel verleiht dem Material ein fast silbernes Aussehen. Dieses Material hat eine mäßige Festigkeit und eine ziemlich gute Korrosionsbeständigkeit. Dieses Material wird typischerweise zur Herstellung von Musikinstrumenten, Nahrungsmittel- und Getränkegeräten, optischen Geräten und anderen Gegenständen verwendet, bei denen die Ästhetik ein wichtiger Faktor ist.
Kupfer-Nickel (oder Kupfernickel)
Dabei handelt es sich um eine Legierung, die zwischen 2 % und 30 % Nickel enthalten kann. Dieses Material weist eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit und thermische Stabilität auf. Dieses Material weist außerdem eine sehr hohe Toleranz gegenüber Korrosionsrissen unter Belastung und Oxidation in einer Dampf- oder feuchten Luftumgebung auf. Ein höherer Nickelgehalt in diesem Material führt zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit im Meerwasser und einer Widerstandsfähigkeit gegen marinen biologischen Bewuchs. Dieses Material wird typischerweise bei der Herstellung von elektronischen Produkten, Schiffsausrüstung, Ventilen, Pumpen und Schiffsrümpfen verwendet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. August 2020