CuZn40 polvere

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CuZn40, also known as brass powder, is a copper-zinc alloy composed of 40% zinc and remainder copper. It offers an excellent combination of strength, ductility, corrosion resistance, machinability, and economical pricing making it one of the most widely used alloy powders. CuZn40 Powder Composition The composition of CuZn40 brass powder is: Element Composition Copper (Cu)…

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CuZn40, noto anche come polvere di ottone, è una lega rame-zinco composta da 40% di zinco e il restante rame. Offre una combinazione eccellente di resistenza, duttilità, resistenza alla corrosione, lavorabilità e prezzi economici, rendendola una delle polveri di lega più usate.

Composizione della polvere CuZn40

La composizione della polvere di ottone CuZn40 è:

Elemento Composizione
Rame (Cu) Equilibrio
Zinco (Zn) 39-41%
  • Il rame forma la matrice primaria che conferisce duttilità e resistenza alla corrosione.
  • Lo zinco fornisce un consolidamento della soluzione solida e migliora la lavorabilità.

Questa lega viene definita "ottone a lavorazione libera" o "ottone ad elevata lavorabilità" grazie ai miglioramenti apportati dal 40% di zinco.

In alcune varietà possono essere presenti piccole aggiunte di piombo fino allo 0,5% per aumentare ulteriormente la lavorabilità. Una polvere CuZn40 senza piombo è preferita per il contatto con alimenti e la sicurezza ambientale.

Proprietà della polvere di CuZn40

CuZn40 in polvere offre un mix versatile di proprietà che lo rendono adatto ad un ampio utilizzo nei settori industriali:

Proprietà Valore
Densità 8,4-8,8 g/cm3
Punto di fusione 900-920¡«C
Conduttività Elettrica 26% IACS
Conduttività termica 120 W/m-K
Coefficiente di espansione termica 20 x 10<sup>-6</sup>?/«¡C
Modulo di elasticità 97-110 GPa
Resistenza alla trazione 330-550 MPa
Allungamento 15-40%
Durezza 80-90 Brinell
Stabilità termica Buono, fino a 400 ¡«C
  • Eccellente conformabilità e duttilità- L'alto allungamento consente un'ampia lavorazione a freddo e formatura.
  • Buona lavorabilità e finitura?- Riduzione delle forze di lavorazione rispetto a leghe rame con tenore di zinco inferiore o assente.
  • elevata resistenza?- Fino a il doppio della resistenza del rame, grazie allo zinco allo stato solido.
  • Resistente alla corrosione?-Forma uno strato protettivo di ossido nell'atmosfera. Meglio degli acciai al carbonio normale.
  • Non magnetico?-Adatto per le applicazioni che richiedono proprietà magnetiche minime.
  • Buona stabilità termica- Dimensioni stabili durante il ciclo termico con intervallo fino a 400°C.

Questa combinazione di resistenza, duttilità, proprietà termiche ed elettriche rende CuZn40 adatto a un ampio utilizzo in applicazioni elettriche, automobilistiche, marine e industriali.

CuZn40

Applicazioni della polvere CuZn40

Le versatili proprietà della polvere di CuZn40 la rendono adatta per le seguenti applicazioni:

Applicazione Benefici
Connettori elettrici Alta resistenza, buona conduttività, resistenza alla corrosione
Fissaggi, ingranaggi Buona lavorabilità, resistenza all'usura
Cuscinetti, boccole Compatibile con alberi rotanti, ottima lubricità
Elettrodi per saldatura Compatibilità con acciaio, ottima brasabilità
Parti decorative Colore oro accattivante, buona rifinitura
Gestione termica Conduttività termica maggiore degli acciai
  • Connettori elettrici e contatti?- Ampiamente utilizzato in perni e connettori grazie a resistenza, conduttività e vantaggio economico rispetto ad altre alternative.
  • Parti lavorate a macchina?- Adatto a bulloni, dadi, ingranaggi, valvole, ecc., grazie all'eccellente lavorabilità.
  • Cuscinetti e boccole?- Compatibile con alberi in acciaio pur fornendo una buona resistenza all'usura e lubrificazione.
  • Consumabili di Saldatura?- Popolare nei tondini d’apporto Cu-Zn e nelle leghe di brasatura per unire componenti in acciaio.
  • Accessori decorativi- Fornisce una finitura estetica dorata per parti decorative e gioielli.
  • Componenti di raffreddamento?- Impiegato in scambiatori di calore e componenti di gestione termica sfruttando la sua maggiore conduttività termica.

La polvere CuZn40 è largamente accettata in tutti i settori industriali grazie alle sue versatili proprietà, alle sue prestazioni e al prezzo economico.

Specifiche CuZn40 Powder

La polvere di CuZn40 è disponibile in vari intervalli di grandezze, forme e livelli di purezza:

Specificazione Opzioni
Distribuzione granulometrica 10 – 150 micron
Dimensioni medie delle particelle 20, 45, 60, 100 micron
Forma in polvere Irregolare, sferico
Densità apparente Fino al 75% teorico
Portata Fino a 25 s/50g
Purezza Fino al 99,9%
Varianti di lega CuZn10, CuZn30, CuZn37
  • Dimensioni particellari più piccole rispetto a 45 micron consentono una maggiore densificazione ma riducono la fluidità.
  • La polvere sferica fornisce una densità di flusso e confezionamento migliori, adatte alla produzione additiva.
  • Una maggiore densità apparente e migliori velocità di flusso favoriscono la lavorazione e la movimentazione della polvere.
  • Varianti ad alta purezza disponibili per applicazioni più esigenti.
  • Gamma di livelli di zinco tra il 10-40% disponibile per la variazione di resistenza-duttilità.

La polvere CuZn40 è personalizzabile in termini di dimensioni delle particelle, forma, densità, caratteristiche di flusso e composizione in lega in base alle esigenze dell'applicazione.

Metodi di consolidamento per polvere CuZn40

Le polveri CuZn40 possono essere lavorate in componenti a piena densità utilizzando tecniche come:

Metodo Dettagli
Compattazione + Sinterizzazione Vecchio metodo economico con limiti di forma.
Stampaggio a iniezione di metallo (MIM) Parti a forma netta con eccellente precisione e finitura superficiale.
manifattura additiva Stampa diretta di parti complesse e dense da modelli CAD.
Estrusione a caldo Per forme semplici e assialsimmetriche, come barre e tubi
Compattazione a rulli Per fogli e nastri che richiedono una buona duttilità.
  • La compressione seguita dalla sinterizzazione è comunemente usata, ma richiede una lavorazione secondaria per una piena densificazione.
  • La MIM offre la massima precisione e finitura superficiale, ma necessita di alte quantità per giustificare i costi di attrezzatura.
  • I metodi di produzione additiva come lo spruzzaggio del legante e la modellazione a deposizione fusa stanno guadagnando popolarità per la flessibilità della progettazione.
  • L'estrusione e la laminazione sono particolarmente adatte per geometrie semplici come barre, fogli ecc. sfruttando la duttilità.

Il metodo di consolidamento controlla le proprietà finali come densità, precisione, finitura superficiale e microstruttura.

Trattamento termico dei pezzi in CuZn40

Il trattamento termico dei pezzi in CuZn40 consente di personalizzare una vasta gamma di proprietà meccaniche:

Trattamento termico Scopo
Ricottura della Soluzione Ripristina la duttilità dopo lavorazione a freddo
Antistress Rimuove le tensioni residue
Tempra per precipitazione Rinforzo per invecchiamento dopo la soluzionizzazione
  • Il trattamento termico di rinvenimento a 700-900 °C seguito da raffreddamento lento ammorbidisce la lega rimuovendo gli effetti della lavorazione a freddo, consentendo un'ulteriore formatura.
  • L'indurimento per invecchiamento a bassa temperatura nell'intervallo 150-350 °C causa la precipitazione della fase ricca di rame che aumenta la resistenza fino al 50%, ma con perdita di duttilità.
  • La rimozione dello stress intorno ai 300-500¡«C aiuta a ridurre gli stress residui derivanti dalla precedente formatura.

Il trattamento termico espande la versatilità della lega CuZn40, consentendo il miglioramento delle proprietà in base alle esigenze applicative.

Confronto di CuZn40 con alternative

Ecco come la lega di rame CuZn40 si confronta con altre comuni polveri di leghe di rame:

Lega CuZn40 CuSn6 CuNi18Zn20 Bronzo
Forza Elevato Intermedio Più alto Intermedio
Ducilità Elevato Intermedio Scarso Intermedio
Resistenza alla corrosione Bene Eccellente Eccellente Eccellente
Conduttività termica 120 W/m-K 50 W/m-K 20 W/m-K 60 W/m-K
Costi Scarso Elevato Elevato Intermedio
  • CuSn6 ha una elevata resistenza alla corrosione, ma una minore resistenza e conduttività termica. Più costoso.
  • CuNi18Zn20 ha la più alta resistenza ma la più bassa duttilità e conducibilità termica.
  • Il bronzo del tipo CuSn10 offre un'eccellente resistenza alla corrosione ma solo una moderata resistenza meccanica.
  • CuZn40 fornisce le proprietà generali più bilanciate e ha il costo più basso.

Grazie alle sue proprietà ben bilanciate, eccellente malleabilità, lavorabilità e basso costo, il CuZn40 è l'allegae di rame in polvere più popolare per l'uso diffuso nei segmenti industriali.

Produttori di CuZn40 Powder

La polvere CuZn40 viene prodotta in grandi volumi a livello globale dai principali produttori di polvere metallica:

Produttore Nazione
Hoganas Svezia
CNPC Cina
Miyou Group Cina
GKN Hoeganaes USA
Sono Nickel Taiwan
SCM Metal Products Giappone

I produttori rispettabili hanno severi controlli di qualità e sono conformi agli standard internazionali riguardo composizione, distribuzione della dimensione delle particelle, densità apparente e livelli di impurità.

Possono personalizzare le composizioni di polvere CuZn40 e gli attributi come la forma delle particelle, la densità, la velocità di flusso, ecc., in base ai requisiti dei clienti per la loro applicazione specifica.

Prezzo polvere CuZn40

Essendo una polvere di lega commerciale prodotta su larga scala, il CuZn40 è piuttosto economico. Il prezzo indicativo è:

In polvere Dimensione particellare Prezzo ($/kg)
Per la pressatura In meno di 150 micron $5-15
Per la sinterizzazione 45-150 micron $8-20
Per MIM 10-20 micron $12-25
Per AM 15-45 micron $15-30
Elevata purezza Fino a 5 micron $25-40
  • La polvere dalla forma irregolare più adatta alla pressatura e alla sinterizzazione è economica principalmente.
  • La polvere sferica per MIM e AM è più costosa a causa del processo di atomizzazione a gas.
  • Le dimensioni delle particelle più piccole e gli elevati gradi di purezza attraggono premi di prezzo.
  • Gli ordini ad alto volume in tonnellate possono ridurre ulteriormente il prezzo al chilogrammo.

La polvere CuZn40 ha un prezzo competitivo grazie al suo ampio utilizzo commerciale che consente una produzione economica in grandi volumi.

Precauzioni di salute e sicurezza per la polvere CuZn40

Come qualsiasi polvere di metalli pregiati, la polvere di CuZn40 richiede una manipolazione sicura:

Pericolo Precauzioni DPI (Dispositivi di Protezione Individuale)
Inalazione Evitare l’inalazione di polveri. Assicurare la ventilazione Mascherina respiratoria
Contatto con la pelle Indossa i guanti. Lavati dopo il contatto. Guanti
Contatto visivo Indossare gli occhiali di sicurezza. Sciacquare in caso di contatto. Occhiali di sicurezza
Ingestion Evitare il contatto mano-bocca. Lavarsi le mani.
Esplosione di polvere Evitare le nuvole di polvere. Attrezzatura di terra.
  • Utilizzare DPI - respiratore, guanti, maschera protettiva per gli occhi quando si maneggia la polvere.
  • Evitare il contatto con la pelle. Lavarsi dopo l'esposizione.
  • Conservare i contenitori sigillati lontano da scintille, fiamme.
  • Assicurare una ventilazione adeguata e la raccolta della polvere.
  • Per le linee guida complete di sicurezza fare riferimento alla SDS e alle normative locali.

Procedure adeguate e DPI durante lo stoccaggio, la movimentazione e la lavorazione minimizzano i rischi per la sicurezza e la salute.

Ispezione e collaudo della polvere di CuZn40

Per garantire la qualità, la polvere CuZn40 deve essere testata come segue:

Parametro Metodo Specificazione
Composizione chimica Analisi tramite combustione o XRF Zn 40% ©I 1%, Pb < 1000 ppm
Distribuzione granulometrica Vaglio, diffrazione laser D10, D50, D90 in intervallo
Densità apparente Misuratore di portata a sbarra Minimo specificato
Portata Misuratore di portata a sbarra Massimo specificato
Impurità Analisi ICP o LECO Basso valore di ossigeno e azoto

Test di routine secondo gli standard ASTM garantiscono coerenza nella produzione e polvere di alta qualità adatta per applicazioni finali.

Gli acquirenti devono insistere per ricevere certificati di qualità da produttori affidabili. Si consiglia inoltre di eseguire periodicamente test interni.

FAQ

D. A cosa serve CuZn40?

A. Il CuZn40 è molto utilizzato in connettori elettrici, raccordi idraulici, ingranaggi, componenti decorativi e altro ancora, sfruttandone la resistenza, la duttilità, la resistenza alla corrosione e la lavorabilità.

D. Cosa differenzia una lega di ottone normale da una legata al piombo?

A. L'ottone piombato contiene una piccola quantità di piombo fino al 3% per migliorare la lavorabilità mentre l'ottone normale è privo di piombo. Si preferisce quello privo di piombo per motivi di contatto con alimenti e di sicurezza ambientale.

Q. Il CuZn40 necessita di un trattamento termico?

A. Un trattamento termico opzionale può essere eseguito per ammorbidire e ripristinare la duttilità tramite ricottura o per rafforzare mediante incrudimento per precipitazione.

Q. Quali metodi vengono utilizzati per creare parti dalla polvere di CuZn40?

A. Compattazione seguita da processi di sinterizzazione, stampaggio a iniezione di metallo e fabbricazione additiva come spruzzatura di legante e FDM sono famose tecniche per consolidare la polvere di CuZn40 in componenti densi.

Q. È sicuro lavorare con la polvere CuZn40?

A. Come con qualsiasi polvere di metallo raffinato, occorre prendere delle precauzioni per evitare l'inalazione e il contatto con la pelle. Una ventilazione adeguata, i DPI e le procedure di movimentazione sicura riducono al minimo i rischi.

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