Prášek CuZn40

CuZn40, známý také jako mosazný prášek, je měděno-zinková slitina, kterou tvoří 40 % zinku a zbytek mědi. Nabízí výjimečnou kombinaci pevnosti, tažnosti, odolnosti proti korozi, obrobitelnosti a ekonomické ceny, díky kterým se stal jedním z nejpoužívanějších slitinových prášků.

Složení prášku CuZn40

Složení mosazného prášku CuZn40:

Element	Kompozice
Měď (Cu)	Balance
Zinek (Zn)	39-41%

• Měď tvoří primární matricu, která poskytuje kujnost a odolnost proti korozi.
• Zinek poskytuje pevnost tuhé slitiny a zlepšuje obrábění.

Tato kompozice je nazývána ‘Volně obráběná mosaz’ nebo ‘Dobře obráběná mosaz’ díky vylepšením z obsahu 40 % zinku.

Malé příměsi olova až do 0,5 % mohou být obsaženy v některých variantách, aby ještě více zvýšily obrobitelnost. Bezoolovná slitina CuZn40 se preferuje u kontaktů s potravinami a z důvodů ochrany životního prostředí.

Vlastnosti práškového CuZn40

Prášek CuZn40 nabízí univerzální kombinaci vlastností, která je vhodná pro širokou škálu průmyslového použití:

Nemovitost	Hodnota
Hustota	8,4–8,8 g/cm3
Teplota tání	900-920 °C
Elektrická vodivost	26% IACS
Tepelná vodivost	120 W/m-K
Součinitel tepelné roztažnosti	20 x 10^-6 c
Modul pružnosti	97–110 GPa
Pevnost v tahu	330-550 MPa
Prodloužení	15-40%
Tvrdost	80-90 Brinellovy stupnice
Tepelná stabilita	Dobré, až 400¡«C

• Vynikající tvářitelnost a plasticitaVysoká protaženost zaručuje rozsáhlé za studena prováděné tváření a formování.
• Dobrá obrobitelnost a povrchová úprava?- Snížení řezných sil ve srovnání s měděnými slitinami s nižším obsahem zinku nebo bez zinku.
• vysoká pevnost- Až dvojnásobně vyšší pevnost než měď v důsledku přítomnosti zinku v pevném roztoku.
• Odolný proti korozi?-Tvoří ochrannou vrstvu oxidu ve vzduchu. Je lepší než pouhé uhlíkové oceli.
• Nemagnetické- Vhodné pro aplikace s minimálními magnetickými vlastnostmi.
• Dobrá teplotní stabilita?- Rozměry stabilní během tepelného cyklu až do rozsahu 400¡«C.

Tato kombinace pevnosti, tažnosti a tepelných a elektrických vlastností činí CuZn40 vhodnou pro široké použití v elektrických, automobilových, námořních a průmyslových aplikacích.

Použitie prášku CuZn40

Univerzální vlastnosti prášku CuZn40 ho činí vhodným pro aplikace:

Aplikace	Výhody
Elektrické konektory	Vysoká pevnost, dobrá vodivost, odolnost proti korozi
Spojovací materiál, převody	Dobré obrábění, odolnost proti opotřebení
Ložiska, pouzdra	Kompatibilní s rotačními hřídeli, dobrá mazivost
Svařovací pruty	Kompatibilita s ocelí, dobrá svařitelnost
Dekorativní díly	Atraktivní zlatá barva, dobrý povrch
Řízení tepelného režimu	Vyšší tepelnou vodivost než oceli

• Elektrické konektory a kontakty?- Široce používané v piny, spojeních díky pevnosti, vodivosti a nákladové výhodě.
• Obráběné díly-?- Vhodný pro matice, šrouby, ozubená kola, ventily atd., díky vynikající obrobitelnosti.
• Ložiska a pouzdra?- Kompatibilní s ocelovými hřídelemi při poskytování dobré odolnosti proti opotřebení a mazací vlastnosti.
• Přísady na svařování?- Populární v přídavných tyčinkách Cu-Zn a pájecích slitinách pro spojování ocelových komponentů.
• Dekorativní doplňky?- Poskytuje estetický zlatý povrch pro dekorativní prvky a šperky.
• Tepelné komponenty?- Využívané v tepelných výměnících a částech tepelného managementu, kde se využívá vyšší tepelné vodivosti.

Prášek CuZn40 je široce přijímán v odvětvích průmyslu kvůli jeho všestranným vlastnostem, výkonu a ekonomické ceně.

Specifikace práškového materiálu CuZn40

CuZn40 prášek je k dispozici v různých velikostech, tvarech a úrovních čistoty:

Specifikace	Možnosti
Distribuce velikosti částic	10 – 150 mikronů
Průměrná velikost částic	20, 45, 60, 100 mikronů
Prášková forma	Nepravidelný, kulovitý
Zdánlivá hustota	Až 75 % teoretických
Průtok	Až do 25 s/50 g
Čistota	Až do 99,9 %
Varianty slitiny	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• Menší velikosti částic menší než 45 mikronů umožňují větší denzity, avšak snižují tekutost.
• Sférický prášek se díky své lepší tekutosti a hustotě balení hodí pro aditivní výrobu.
• Vyšší zdánlivá hustota a průtoky zlepšují manipulaci s práškem a jeho zpracování.
• Varianty s vysokou čistotou pro náročnější aplikace.
• Rozsah hladin zinku od 10–40 % je k dispozici pro různou pevnost v tahu a tažnost.

CuZn40 powder může být upraven na míru z hlediska velikosti částic, tvaru, hustoty, vlastností toku a složení slitiny na základě požadavků aplikace.

Metody zpevňování pro CuZn40

Práškový materiál CuZn40 je možné zpracovat na součásti s plnou hustotou pomocí těchto technik:

Metoda	Podrobnosti
Kompaktování + spékání	Starší ekonomická metoda omezená tvary.
Metal Injection Molding (MIM)	Síťované díly s vynikající přesností a povrchovou úpravou.
aditivní výroba	Přímý tisk složitých částí s vysokou hustotou z CAD modelů.
Tepelná extrúze	Pro jednoduché, rotačně symetrické tvary jako tyče a trubky.
Valcování	Pro plechy a desky vyžadující dobrou tvářnost.

• Lisování následované sintrováním se běžně používá, ale pro kompletní zhuštění vyžaduje sekundární zpracování.
• Metoda MIM poskytuje nejvyšší přesnost a povrchovou úpravu, ale pro odůvodnění nákladů na nástroje potřebuje vysoké objemy.
• Aditivní metody výroby jako vázání paprskem a tavení při nanášení získávají na popularitě pro svou flexibilitu návrhů.
• Extrusion a válcování jsou velmi vhodné pro jednoduché geometrie, jako jsou tyče, plechy a další, které využívají tažnost.

Metoda konsolidace ovládá finální vlastnosti jako jsou hustota, přesnost, povrchová úprava a mikrostruktura.

Tepelné zpracování součástí CuZn40

Tepelné zpracování dílů CuZn40 pomáhá přizpůsobit řadu mechanických vlastností:

Tepelné zpracování	Účel
Žíhací metoda	Obnovuje tažnost po za studena provedeném zpracování
Zmírňující stres	Odstraňuje zbytková pnutí
Tvrzení vytvrzováním	Zpevnění stárnutím po roztokovém zpracování

• Žíhání při teplotě 700–900 °C s následným pomalým chlazením slitinu změkčí odstraněním účinků za studena provedené práce, což umožňuje další tvarování.
• Nízko teplotní umělé stárnutí v rozsahu 150-350 ¡«C způsobuje srážení mědí bohaté fáze zvyšující pevnost až o 50 %, ale se ztrátou duktility.
• odstranění napětí kolem 300-500 °C pomáhá snížit zbytková napětí z předchozího tvarování.

Tepelné zpracování rozšiřuje univerzálnost slitiny CuZn40 tím, že umožňuje zdokonalení vlastností podle požadavků aplikace.

Porovnání CuZn40 oproti alternativám

Zde je srovnání prášků ze slitiny mědi CuZn40 s jinými oblíbenými prášky ze slitiny mědi:

Slitina	CuZn40	CuSn6	CuNi18Zn20	Bronz
Síla	Vysoká	Střední	Nejvyšší	Střední
Tažnost	Vysoká	Střední	Nízký	Střední
Odolnost proti korozi	Dobré	Výborný	Výborný	Výborný
Tepelná vodivost	120 W/m-K	50 W/m-K	20 W/m-K	60 W/m.K
Cena	Nízký	Vysoká	Vysoká	Střední

• CuSn6 se vyznačuje lepší odolností proti korozi, ale nižší pevností a tepelnou vodivostí. Dražší varianta.
• CuNi18Zn20 má nejvyšší pevnost, ale nejnižší tažnost a tepelnou vodivost.
• Bronzy jako CuSn10 mají vynikající odolnost proti korozi, ale jen mírnou pevnost.
• CuZn40 poskytuje nejvyváženější celkové vlastnosti a má nejnižší cenu.

Díky svým vyrovnaným vlastnostem, vynikající tvářitelnosti, obrobitelnosti a nízké ceně je CuZn40 nejoblíbenější prášek slitiny mědi pro široké použití v průmyslových segmentech.

Výrobci prášku CuZn40

CuZn40 prášek se ve velkém měřítku celosvětově vyrábí předními výrobci kovových prášků:

Výrobce	Země
Hoganas	Švédsko
CNPC	Čína
Miyou Group	Čína
GKN Hoeganaes	USA
Jsem Nickel	Tchaj-wan
SCM Metal Products	Japonsko

Renomovaní výrobci mají přísnou kontrolu kvality a shodují se s mezinárodními standardy složení, rozdělení velikosti částic, zdánlivé hustoty a úrovně nečistot.

Mohou přizpůsobit složení prášku CuZn40 a vlastnosti jako tvar částic, hustotu, průtokové rychlosti atd. na základě požadavků zákazníků pro jejich konkrétní aplikaci.

Ceny prášku CuZn40

Prášková slitina CuZn40, jelikož je hojně vyráběná je poměrně cenově výhodná. Jedná se orientačně o cenu:

Typ prášku	Velikost částic	Cena (US$/kg)
Pro tisk	Méně než 150 mikronů	$5-15
Pro spékání	45–150 mikronů	$8-20
Pro MIM	10-20 mikronů	$12-25
Pro AM	15–45 mikronů	$15-30
Vysoká čistota	Až 5 mikronů	$25-40

• Nepořádkově tvarovaný prášek pro lisování a spékání je nejúspornější.
• Surovinový kulový prášek pro MIM A AM je nákladnější kvůli postupu plynové atomizace.
• Menší velikosti částic a vysoký stupeň čistoty přinášejí cenovou přirážku.
• Objednávky velkého množství v tunách mohou dále snížit cenu za kilogram.

Prášek CuZn40 se vyznačuje cenovou dostupností díky širokému komerčnímu použití, které umožňuje ekonomickou výrobu ve velkých objemech.

Bezpečnostní opatření pro prášek CuZn40

Stejně jako u všech jemných kovových prášků vyžaduje i prášek CuZn40 bezpečnou manipulaci:

Hazard	Preventivní opatření	OOPP
Inhalace	Vyhněte se vdechování prachu a práškovitého aerosolu. Zajistěte větrání.	Respirátor
Kontakt s pokožkou	Používejte rukavice. Po kontaktu umyjte.	Rukavice
Oční kontakt	Noste ochranné brýle. V případě kontaktu vypláchněte.	Bezpečnostní brýle
Ingestace	Vyhněte se kontaktu rukou s ústy. Myjte ruce.	–
Exploze prachu	Vyhněte se oblakům prášku. Pozemní výbava.	–

• Při manipulaci s práškem použijte OOPP – respirátor, rukavice, ochranné brýle.
• Vyhnout se kontaktu s pokožkou. Opláchnout po kontaktu.
• Uchovávejte uzavřené nádoby mimo dosah jisker a otevřeného ohně.
• Zajistěte řádné větrání a odvod prachu.
• Podívejte se na kartu bezpečnostních údajů (SDS) a místní předpisy, kde najdete kompletní bezpečnostní pokyny.

Přiměřená bezpečnostní opatření a osobní ochranné prostředky při skladování, manipulaci a zpracování minimalizují zdravotní rizika a rizika spojená s bezpečností.

Inspekce a zkoušení prášku CuZn40

Pro ověření kvality by měl být prach CuZn40 testován takto:

Parametr	Metoda	Specifikace
Chemické složení	Analýza spalování nebo XRF	Zn 40 %± 1 %, Pb < 1000 ppm
Distribuce velikosti částic	Síťování, laserová difrakce	D10, D50, D90 v rozsahu
Zdánlivá hustota	Hlubicový průtokoměr	Minimum specifikace
Průtok	Hlubicový průtokoměr	Maximální specifikované
Nečistoty	ICP nebo LECO analýza	Nízký kyslík a dusík

Rutinní testování dle standardů ASTM zajišťuje konzistentní produkci a vysoce kvalitní prášek vhodný pro konečné aplikace.

Nakupující musí trvat na certifikátech kvality od renomovaných výrobců. Doporučuje se také pravidelné testování v podniku.

Časté dotazy

Do čeho se používá CuZn40?

A. CuZn40 se široce používá v elektrických konektorech, instalatérském vybavení, zařízeních a dekorativním příslušenství díky své pevnosti, tvárnosti, odolnosti proti korozi a obrobitelnosti.

Q. Jaký je rozdíl mezi běžnou a olověnou mosaznou slitinou?

A. Olověná mosaz obsahuje malé množství olova až 3 %, aby lépe šla obrábět, zatímco běžná mosaz olovo neobsahuje. Mosaz bez olova je upřednostňována z důvodů bezpečnosti potravin a ochrany životního prostředí.

Q. Vyžaduje CuZn40 tepelné zpracování?

A. Volitelné tepelné zpracování se dá provádět tak, aby se změkčil a obnovil křehkost pomocí žíhání, nebo aby se vytvrdil pomocí vytvrzení srážením.

Q. Jakými metodami se vyrábí součástky z prášku CuZn40?

A. Zhutňování následované spékáním, vstřikování kovů a aditivní výrobní procesy jako vstřikování pojiva a FDM jsou oblíbené metody k tomu, aby se prášek CuZn40 slisoval do hustých komponentů.

Otázka: Je prášek CuZn40 bezpečný pro manipulaci?

A. stejně jako s jemným kovovým práškem, měli byste dodržovat jistá bezpečnostní opatření, abyste se vyhnuli vdechnutí a kontaktu s pokožkou. Správné větrání, OOPP a bezpečné postupy manipulace snižují rizika na minimum.