Inoxyda

Wichtigste Eigenschaften von Aluminiumbronze-Legierungen

Definition der Aluminiumbronze-Legierungen

Aluminiumbronze ist eine Werkstofffamilie der Kupferlegierungen, die neben Aluminium auch Nickel, Aluminium und Eisen enthalten; die Verbindung dieser Elemente führt zu verbesserten mechanischen Eigenschaften und einer größeren Korrosions-Beständigkeit und/oder Bearbeitbarkeit; ferner erlaubt sie die Herstellung verschiedener Zusammensetzungen, die in mehreren Normen dokumentiert sind.

Aluminiumbronze hat Eigenschaften, die für eine ganze Reihe von Anwendungen im Bereich Ventile/Hähne, Pumpen, Wärmetauscher sowie im Schiffsbau (darunter in der Antriebstechnik) nützlich sind, in erster Linie aufgrund ihrer guten Beständigkeit gegenüber Meerwasser-Korrosion:

Gute mechanische Eigenschaften
Dichte niedriger als bei Stahl
Nicht funkenbildent
Schwache magnetische Permeabilität (bis zu <1,03 µ für bestimmte Zusammensetzungen)
Hohe Korrosionsbeständigkeit (besonders gegenüber Meerwasser-Korrosion)
Gute Korrosionsbeständigkeit unter Belastung
Interessante kyrotechnische Eigenschaften
Kavitationsbeständigkeit
Beständigkeit gegenüber Biokorrosion
Ökonomischer als Titan

Zentraler Vorteil der Aluminiumbronze ist ihre hauchdünne Oxidschicht, die einen Film bildet, der dauerhafter erhalten bleibt, besser als jede Lösung aus mit Rostschutzfarben gestrichenem Stahl.

Falls die mechanischen Eigenschaften von Standard-Aluminiumbronze-Legierungen nicht ausreichen, gibt es spezielle Zusammensetzungen wie etwa Inoxyda 154, die erhältlich sind:

	Tensite Strength Rm in MPa	Yield Strength 0.2 Rm in M pa	Elongation A%	Hardness HB
CuAI10Fe5Ni5 EN 1982	600	250	13	140
INOXYDA 154(*)	750	450	8	200

Diese Eigenschaften können durch einen zusätzlichen Schmiedevorgang noch verbessert werden.

Die Kavitation ist ein wichtiges Kriterium für alle Schiffspumpen, -turbinen und -antriebe und meint die Bildung von Luftblasen, die bei ihrer Implosion die Flügelspitzen der Bauteile beschädigen können. Aluminiumbronze verfügt über eine gute Kavitationsbeständigkeit, weshalb sie regelmäßig zur Herstellung von Schiffsantrieben eingesetzt wird.

Bei kyrotechnische Anwendungen ist die Verwendung von Legierungen erforderlich, die sehr niedrigen Temperaturen standhalten können. Im Gegensatz zu den meisten Stählen wird Aluminiumbronze von derartigen Bedingungen nicht beeinträchtigt und behält ihre Formstabilität bis zu -190°C. Für diese Anwendungen hat Inoxyda eine besondere Zusammensetzung entwickelt, Inoxyda 3 Cryo, die insbesondere für Ventile und Pumpen verwendet werden kann.

Biokorrosion meint die Entwicklung von Algen in Systemen, die Meerwasser verwenden, vor allem bei bestimmten Temperaturen; dies kann zu kostenintensiven Reparaturen führen.

Die Legierungen mit hohem Kupferanteil haben die Eigenschaft, dank der langsamen Auflösung der Kupferionen die Vermehrung von Algen zu bremsen.

Aluminiumbronze verfügt gegenüber Titan-Legierungen, Duplex- oder Superduplexstahl, die regelmäßig für ähnliche Anwendungen eingesetzt werden, über 2 zentrale Vorteile:

Die Formgebung der Aluminiumbronze ist einfach und schnell
Aluminiumbronze ist leicht durch Schweißen zu reparieren, indem das gleiche Metall als Schweißzusatz verwendet wird.

Weitere technische Informationen zu Aluminiumbronze finden sich in dem Leitfaden: the Guide to Nickel Aluminium Bronze for Engineers , veröffentlicht von Ivan Richardson und der Copper Development Association.

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Normen

Aluminiumbronze-Legierungen sind heute weithin bekannt und in mehreren Normen dokumentiert, deren geläufigste sind:

Internationale
Normen : EN 1982 / BS 1400 / ASTM B 148 / ASTM B171 / ASTM B 505

Militärische Normen : DEF STAN / STF / GAMM MM11 / GAMM MM12 / MIL-STD

Besondere
Legierungen :

- Inoxyda 90 : für Bleche und Wärmetauscher
- Inoxyda 3 Cryo : für kyrotechnische Anwendungen
- Inoxyda 72 : für Verschleißbeständigkeit

- Inoxyda 53 AMA : für Anwendungen mit schwacher magnetischer Permeabilität
- Inoxyda 154 : für besonders hohe mechanische Eigenschaften

Anwendungen

Aluminiumbronze ist in verschiedenen Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren erhältlich, was ihre Verwendung in unterschiedlichen Bauteilen ermöglicht, etwa: