Wie setzt sich Kupfernickel zusammen?
Kupfer-Nickel-Legierungen können prinzipiell zwischen 1 % und 49 % Nickel enthalten, wobei Kupfer das Hauptelement bleibt (sonst würde man von einer Nickel-Kupfer-Legierung sprechen). Beide Elemente sind vollständig ineinander löslich, was diese sehr große Bandbreite an Zusammensetzungen ermöglicht.
Das am häufigsten hergestellte Kupfernickel ist das 90/10 (90% Cu, 10% Ni). Eine Erhöhung des Nickelgehalts in Richtung 30 % (wie in Legierungen wie UNS C71640) erhöht die Abriebfestigkeit, was auch für die Strömungsgeschwindigkeiten im Meerwasser gilt, denen die Teile ausgesetzt sein können.
Hiduron 130 (DTD 900/4805, 2.1504) und Hiduron 191 (DEFSTAN 02-835, NES835) enthalten beide ca. 15 % Nickel, was ein optimaler Wert ist, um ausgezeichnete mechanische und physikalische Eigenschaften zu erzielen. Beide Legierungen werden seit >50 Jahren seit ihrer ursprünglichen Entwicklung für Marineanwendungen erfolgreich eingesetzt, obwohl sie heute in vielfältigeren Anwendungen wie Unterwasseranschlüssen, Ventilverkleidungen, Befestigungselementen und Kupplungen, im Allgemeinen in Meerwasser, verwendet werden.
Weitere Anwendungen für Kupfernickellegierungen
Hier einige weitere Anwendungen, die Kupfernickellegierungen erfordern –
- Automobilbau – Da die 90/10-Legierung keinen Oberflächenschutz benötigt, wird sie eher in Brems- und hydraulischen Aufhängungssystemen sowie in Kühlsystemen von Autos und Nutzfahrzeugen eingesetzt.
- Schifffahrt – Aufgrund ihrer hohen Beständigkeit gegen Biofouling und Seewasserkorrosion werden die Legierungen 90/10 und 70/30 in Bereichen wie der Verkleidung von Schiffsrümpfen, den Beinen von Ölplattformen und Seewassereinlasssieben verwendet.
- Münzen – Kupfer mit 25 % Nickel und 0,05-0.4% Mangan werden für die Herstellung von Münzen, Medaillen und anderen halbwertigen Anwendungen verwendet.
- Widerstandsdraht – Kupfernickellegierungen haben einen sehr niedrigen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands, was bedeutet, dass sie für Widerstandsdrähte in Hochpräzisionswiderständen verwendet werden können. Diese Eigenschaft ermöglicht es dem Widerstand, unabhängig von der Temperatur mit fast dem gleichen Widerstand zu arbeiten.
- Thermoelemente – Kupfernickellegierungen werden für Thermoelemente verwendet, da sie eine hohe und gleichmäßige EMK entwickeln, wenn sie mit anderen Metallen wie Kupfer und Eisen gekoppelt sind.