CuZn40 Poeder

CuZn40, ook bekend als messingpoeder, is een koper-zinklegering die bestaat uit 40% zink en de rest koper. Het biedt een uitstekende combinatie van sterkte, ductiliteit, corrosiebestendigheid, bewerkbaarheid en economische prijsvorming, waardoor het een van de meest gebruikte legeringspoeders is.

CuZn40 Poedercompositie

De samenstelling van het CuZn40 messingpoeder is:

Element	Compositie
Koper (Cu)	Balans
Zink (Zn)	39-41%

• Koper vormt de primaire matrix die ductiliteit en corrosiebestendigheid geeft.
• Zink biedt solide oplossingstoename en verbetert de bewerkbaarheid.

Deze samenstelling wordt ‘Vrij snijdende messing’ of ‘Goed bewerkbare messing’ genoemd dankzij de verbeteringen door het 40% zinkgehalte.

Om de bewerkbaarheid verder te versterken, kan in sommige variëteiten kleine toevoegingen van lood tot 0,5% aanwezig zijn. Loodvrij CuZn40-poeder wordt geprefereerd voor contact met voedsel en milieuveiligheid.

Eigenschappen van CuZn40 poeder

CuZn40-poeder biedt een veelzijdige mix aan eigenschappen, wat het geschikt maakt voor een breed uiteenlopend gebruik in verschillende industrieën:

Onroerend goed	Waarde
Dichtheid	g/cm3
Smeltpunt	900-920¡«C
Elektrische geleidbaarheid	26% IACS
Thermische geleidbaarheid	120 W/m·K
Coëfficiënt van thermische uitzetting	20 x 10^-6?/¡«C
Elasticiteitsmodulus	97-110 GPa
Treksterkte	330–550 MPa
Verlenging	15-40%
Hardheid	80-90 Brinell
Thermische stabiliteit	Goed, tot 400¡«C

• Uitstekende vervormbaarheid en ductiliteit?- Hoge rek zorgt voor omvangrijke koudbewerking en vorming.
• Goede bewerkbaarheid en afwerking?- Verminderde verspaningskrachten ten opzichte van koperlegeringen met minder of geen zink.
• hoge sterkte?- Tot tweemaal de sterkte van koper, dankzij zink in een vaste oplossing.
• Roestbestendig?- Vormt beschermende oxidelaag in atmosfeer. Betere dan gewone koolstofstaalsoorten.
• Niet magnetisch?- Geschikt voor toepassingen waar nauwelijks magnetische eigenschappen vereist zijn.
• Goede thermische stabiliteit?- Afmetingen stabiel tijdens thermisch cyclen tot een bereik van 400 ¡«C.

Door deze combinatie van sterkte, ductiliteit en thermische en elektrische eigenschappen is CuZn40 zeer geschikt voor een breed gebruik in elektrische, automotive, maritieme en industriële toepassingen.

Toepassingen van CuZn40 Poeder

De veelzijdige eigenschappen van CuZn40-poeder maken dit materiaal geschikt voor de volgende toepassingen:

Applicatie	Voordelen
Elektrische connectoren	Hoge sterkte, goede geleiding, corrosiebestendigheid
Bevestigingsmiddelen, tandwielen	Goede verspaanbaarheid, slijtvastheid
Lagers en bussen	Compatibel met roterende assen, goede smeerbaarheid
Lasstaven	Compatibiliteit met staal, goed te solderen
Decoratieve onderdelen	Mooi gouden kleur, goede afwerking
Thermisch beheer	Hogere thermische geleidbaarheid dan staalsoorten

• Elektrische stekers en contacten?-Wordt veel gebruikt in pinnen en connectoren vanwege sterkte, geleidbaarheid en kostenvoordeel ten opzichte van alternatieven.
• Gefreesde onderdelen?- Geschikt voor moeren, bouten, tandwielen, kleppen etc. vanwege hun uitstekende bewerkelijkheid.
• Lagers en bussen?- Compatibel met stalen assen bij goede slijtvastheid en smeereigenschappen.
• Lasmaterialen?- Populair in Cu-Zn vulstaven en soldeerlegeringen voor het verbinden van stalen componenten.
• Decoratieve accessoires?- Geeft een esthetische gouden afwerking voor decoratieve onderdelen en sieraden.
• Thermische componenten?- Gebruikt in warmtewisselaars en warmtebeheersingsonderdelen waar een bijdrage wordt geleverd door de hogere thermische geleidbaarheid.

De poedermetallurgie-industrie in India maakt uitgebreid gebruik van CuZn40-poeder vanwege de diversiteit aan eigenschappen, prestaties en economische prijzen.

Specificaties voor CuZn40-poeder

Het CuZn40-poeder is beschikbaar in verschillende reeksen groottes, vormen en zuiverheidsniveaus:

Specificatie	Opties
Particle size distribution	10 - 150 micron
Gemiddelde deeltjesgrootte	20, 45, 60, 100 micron
Poedervorm	Ongeregeld, bolvormig
Schijnbare dichtheid	Tot 75% theoretisch
Debiet	Tot 25 s/50g
Zuiverheid	Tot 99,9%
Varianten van legeringen	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• Kleinere deeltjesgroottes onder 45 micron maken grotere verdichting mogelijk maar verminderen de vloeibaarheid.
• Bollrond pulver ger bättre flöde och packningstäthet som passar för additiv tillverkning.
• Hogere bulkdichtheid en stroomsnelheden verbeteren het verwerken en verwerken van het poeder.
• Hoogzuivere varianten beschikbaar voor veeleisende toepassingen.
• Bereik zinkniveaus tussen 10-40% beschikbaar voor verschillende sterkte-rekcombinaties.

CuZn40 pó kan worden aangepast in termen van deeltjesgrootte, vorm, dichtheid, stromeigenschappen en legeringsamenstelling op basis van toepassingsvereisten.

Consolidatiemethoden voor CuZn40-poeder

CuZn40 poeder kan worden verwerkt tot componenten met volledige dichtheid met behulp van technieken zoals:

Methode	Details
Verdichten + Sintern	Oudere economische methode met vormbeperkingen.
Metaalspuiten Vormgeving (MIM)	Net shape onderdelen met uitstekende precisie en oppervlakteafwerking.
additive manufacturing	Rechtstreeks afdrukken van complexe, dichte onderdelen van CAD-modellen.
Warmte-extrusie	Voor eenvoudige, axiaal-symmetrische vormen zoals staven en buizen.
Rolcompactie	Voor plaat en band die goede vervormbaarheid vereisen.

• Persen en vervolgens sinteren wordt veel gebruikt, maar vereist een secundaire verwerking voor volledige verdichting.
• MIM biedt de hoogste precisie en oppervlakteafwerking maar heeft een hoog volume nodig om de gereedschapkosten te rechtvaardigen.
• Toepassingen voor additieve fabricage, zoals binder jetting en gesmolten depositie modellering, worden steeds populairder vanwege de ontwerpflexibiliteit.
• Extrusie en walsen zijn zeer geschikt voor eenvoudige geometries zoals staven, platen etc. met behulp van ductiliteit.

De consolidatiemethode beheerst uiteindelijke eigenschappen als dichtheid, precisie, oppervlakte-afwerking en microstructuur.

Warmtebehandeling van CuZn40 werkstukken

Warmtebehandeling van CuZn40-onderdelen helpt bij het op maat maken van een reeks mechanische eigenschappen:

Warmtebehandeling	Doel
Annealing voor oplossingen	Herstelt ductiliteit na koudbewerking
Stressverlagend	Reststresses verwijderen
Neerslaghardening	Versterking door veroudering na solutionising

• Het gloeien op 700-900¡«C en het daarna langzaam afkoelen maakt de legering zachter door de effecten van koudbewerken te verwijderen, waardoor het verder kan worden gevormd.
• Lagetemperatuur-ouderharding in het 150-350¡«C-bereik veroorzaakt neerslag van koperrijke fase die de sterkte tot 50% verhoogt, maar met ductiliteitsverlies.
• Stressvermindering rond 300-500¡«C helpt restspanningen van eerdere vormgeving te verminderen.

Warmtebehandeling vergroot de veelzijdigheid van CuZn40-legering door eigenschapsverbeteringen mogelijk te maken die voldoen aan de behoeften van de toepassing.

Vergelijking van CuZn40 met alternatieven

Hier volgt een vergelijking tussen CuZn40 en andere populaire koperlegeringspoeders:

Legering	CuZn40	CuSn6 is een koperlegering met 6% tin. Het wordt gebruikt voor het maken van munten, medailles, sieraden en andere voorwerpen. CuSn6 is harder en sterker dan puur koper, maar is ook minder buigzaam. Het heeft een goede corrosiebestendigheid en is gemakkelijk te gieten en te bewerken.	CuNi18Zn20	Brons
Kracht	Hoog	Medium	Hoogste	Medium
Ductiliteit	Hoog	Medium	Laag	Medium
Weerstand tegen corrosie	Goed	Uitmuntend	Uitmuntend	Uitmuntend
Thermische geleidbaarheid	120 W/m·K	50 W/m-K	20 W/m-K	60 W/m-K
Kosten	Laag	Hoog	Hoog	Medium

• CuSn6 heeft een betere corrosiebestendigheid, maar een lagere sterkte en thermische geleidbaarheid. Kostbaarder.
• CuNi18Zn20 heeft de grootste sterkte, maar de minste rekbaarheid en warmtegeleiding.
• Bronsen als CuSn10 bieden een uitstekende corrosiebestendigheid, maar slechts een gemiddelde sterkte.
• CuZn40 biedt de meeste gebalanceerde algemene eigenschappen tegen de laagste prijs.

Vanwege zijn veelzijdige eigenschappen, uitstekende vervormbaarheid, bewerkbaarheid en lage prijs is CuZn40 het populairste koperlegeringpoeder voor breed gebruik in industriële sectoren.

CuZn40-poederfabrikanten

CuZn40-poeder wordt wereldwijd in grote volumes geproduceerd door grote metaalpoederproducenten:

Fabrikant	Country
Hoganas	Zweden
CNPC	China
Miyou Group	China
GKN Hoeganaes	Verenigde Staten
Ik ben Nickel	Taiwan
SCM Metaalproducten	Japan

Gerespecteerde fabrikanten voeren strenge kwaliteitscontrole uit en voldoen aan internationale normen voor samenstelling, deeltjesgrootteverdeling, schijndichtheid en onzuiverheidsniveaus.

Ze kunnen CuZn40 poedersamenstellingen en eigenschappen zoals deeltjesvorm, dichtheid, stroomsnelheden enz. aanpassen op basis van klantvereisten voor hun specifieke toepassing.

Prijzen van CuZn40-poeder

Als veel geproduceerd commercieel legeringpoeder is CuZn40 vrij economisch. Indicatieve prijzen zijn:

Poedertype	Deeltjesgrootte	Prijs ($/kg)
Voor het persen	Onder de 150 micron	$5-15
Voor het sinteren	45–150 micron	$8-20
Voor MIM	10-20 micrometer	$12-25
Voor AM	15-45 micron	$15-30
Hoge zuiverheid	Tot 5 micron	$25-40

• Poeder met een onregelmatige vorm is voor persing en sinteren het meest economisch.
• Poeder voor MIM en AM is duurder vanwege het proces van gasatomisatie.
• Kleinere deeltjes en hoge zuiverheidsgraden zorgen voor een prijsopslag.
• Grote volumebestellingen in tonnen kunnen de prijs per kilogram verder verlagen.

CuZn40-poeder heeft een competitieve prijs vanwege het brede commerciële gebruik dat voordelige productie in grote hoeveelheden mogelijk maakt.

Gezondheids- en veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van CuZu40-poeder

Zoals elk fijn metaalpoeder vereist CuZn40 poeder een veilige behandeling:

Gevaar	Voorzorgsmaatregelen	PBM
Inhalatie	Vermijd het inademen van poeder van bakpoeder. Zorg voor voldoende ventilatie.	Adembeschermingsmasker
Huidcontact	Draag handschoenen. Was na contact.	Handschoenen
Oogcontact	Draag een veiligheidsbril. Spoelen bij contact.	Veiligheidsbril
Inname	Vermijd contact van hand naar mond. Was handen.	–
Stofexplosie	Vermijd poederwolken. Grond apparatuur.	–

• Gebruik PBM - ademhalingsapparaat, handschoenen, bril bij het hanteren van poeder.
• Voorkom aanraking met de huid. Wassen na huidcontact.
• Bewaar verzegelde containers uit de buurt van vonken, vlammen.
• Zorg voor voldoende ventilatie en stofafzuiging
• Raadpleeg het veiligheidsinformatieblad en de lokale voorschriften voor volledige veiligheidsrichtlijnen.

Gepaste voorzorgsmaatregelen en PBM tijdens opslag, omgang en verwerking minimaliseren gezondheids- en veiligheidsrisico's.

Inspectie en test van CuZn40-poeder

Om kwaliteit te garanderen, moet het CuZn40-poeder als volgt worden getest:

Parameter	Methode	Specificatie
Chemische samenstelling	Verbrandingsanalyse of XRF	Zn 40 % © I 1 %, Pb < 1000 ppm
Particle size distribution	Zeving, laserdiffractie	D10, D50, D90 binnen bereik
Schijnbare dichtheid	Hall flowmeter zou vertaald kunnen worden als "Hall stroommeter" in het Nederlands.	Minutie van de gevraagde specificaties
Debiet	Hall flowmeter zou vertaald kunnen worden als "Hall stroommeter" in het Nederlands.	Maximaal aangegeven
Onzuiverheden	ICP of LECO-analyse	Lage zuurstof- en stikstofgehaltes

Routineuze testen volgens ASTM-standaarden zorgen voor consistentie in productie en poeder van hoge kwaliteit dat geschikt is voor eindtoepassingen.

Kopers moeten om kwaliteitscertificaten van gerenommeerde fabrikanten vragen. Periodiek intern testen wordt ook aanbevolen.

FAQ's

V. Waarvoor wordt CuZn40 gebruikt?

A. CuZn40 wordt breed toegepast in elektrische connectoren, loodgieterswerk, tandwielen, decoratieve onderdelen enz. vanwege zijn sterkte, taaiheid, corrosieweerstand en verspaanbaarheid.

Q. Wat is het verschil tussen een normale messing legering en een loden messing legering?

A. Gelegerd messing bevat een kleine hoeveelheid lood tot aan 3% om de bewerkbaarheid te verbeteren, terwijl regulier messing loodvrij is. Loodvrij heeft de voorkeur voor contact met levensmiddelen en omwille van de veiligheid voor het milieu.

Vraag. Vereist CuZn40 een warmtebehandeling?

A. Optionele hittebehandeling kan worden uitgevoerd om staal zachter te maken en de ductiliteit via gloeien te herstellen of om te versterken door uitscheidingsharding.

Q. Welke methoden worden bij de bewerking van onderdelen uit CuZn40-poeder gebruikt?

A. Compacteren gevolgd door sinteren, metaal spuitgieten en additieve fabricageprocessen zoals binder jetting en FDM zijn populaire technieken om CuZn40-poeder te consolideren in dichte componenten.

V. Kan CuZn40 poeder veilig worden behandeld?

A. Zoals bij elk fijn metaalpoeder moeten voorzorgsmaatregelen worden getroffen om inademing en huidcontact te vermijden. Voldoende ventilatie, PBM (persoonlijke beschermingsmiddelen) en veilige handelingsprocedures minimaliseren de risico's.