1. Hardheidseenheden voor koperlegeringen
De hardheid van koperlegeringen wordt voornamelijk gemeten met behulp van drie gestandaardiseerde eenheden, geselecteerd op basis van testmethoden, toepassingsscenario's (bijvoorbeeld kwaliteitscontrole, materiaalkeuze) en industriestandaarden (ASTM, ISO, JIS):
| Testmethode | Eenheidssymbool | Definitie en toepassingsscenario |
|---|---|---|
| Brinell-hardheid (HB) | HB | Gemeten door een kogel van gehard staal (10 mm diameter) met een belasting van 3000 kgf gedurende 10-30 seconden in het materiaal te drukken. Geschikt voorzachte tot medium-harde koperlegeringen(bijvoorbeeld puur koper, messing met een laag-zinkgehalte) vanwege het grote inkepingsoppervlak, waardoor de impact van oppervlakteruwheid wordt geminimaliseerd. |
| Rockwell-hardheid (HR) | HRB/HRC | - HRB: Maakt gebruik van een stalen kogelindringlichaam van 1/16" (1,588 mm) met een belasting van 100 kgf. Ideaal voormedium-harde koperlegeringen(bijv. C26000 patroon messing, C60600 aluminiumbrons).
- HRC: Maakt gebruik van een conische diamanten indringer met een belasting van 150 kgf. Wordt zelden gebruikt voor koperlegeringen (gereserveerd voor materialen met een hoge-hardheid, zoals afgeschrikt staal), maar kan van toepassing zijn op volledig thermisch-behandelde koper-sterke-nikkellegeringen. |
| Vickers-hardheid (HV) | HV | Maakt gebruik van een vierkante- diamantpiramide-indringer met variabele belastingen (10-1000 gf). Geschikt vooralle soorten koperlegeringen, vooral dunne platen, kleine componenten of materialen met een ongelijkmatige hardheid (bijv. C17200 berylliumkoper na warmtebehandeling). Biedt hoge precisie en brede toepasbaarheid in alle hardheidsbereiken. |
2. Typische hardheidsbereiken van gewone koperlegeringen
De onderstaande hardheidswaarden zijn gebaseerd opgegloeid (O) of half-hard (H24)temperaturen (meest gebruikelijk voor industriële toepassingen), verwijzend naar de normen ASTM B301 (messing), ASTM B124 (brons) en ASTM B194 (koper-nikkel). Waarden kunnen variëren afhankelijk van de warmtebehandeling, koude bewerking en verwerking door de fabrikant.
| Legering kwaliteit | Algemene naam | Hardheidsbereik (gegloeid/O) | Hardheidsbereik (Half-Hard/H24) | Testmethode | Belangrijkste opmerkingen |
|---|---|---|---|---|---|
| C11000 | Elektrolytisch Tough Pitch (ETP) koper | HB 30-40 / HV 35-45 | HB 60-80 / HV 65-85 | HB/HV | Zuiver koper (99,9% Cu); zacht, hoge geleidbaarheid; gebruikt in elektrische componenten. |
| C26000 | Patroon messing (70Cu-30Zn) | HB 50-70 / HV 55-75 | HB 100-130 / HV 105-135 | HRB/HV | Meest gebruikte messing; goede vervormbaarheid en bewerkbaarheid; gebruikt in kleppen, fittingen. |
| C28000 | Muntz-metaal (60Cu-40Zn) | HB 60-80 / HV 65-85 | HB 120-150 / HV 125-155 | HRB/HV | Hoger zinkgehalte dan C26000; sterker maar minder taai; gebruikt in maritieme hardware. |
| C36000 | Gratis-Messing snijden (61,5Cu-35,5Zn-3Pb) | HB 70-90 / HV 75-95 | HB 110-140 / HV 115-145 | HRB | Lood-bevat voor verbeterde bewerkbaarheid; gebruikt in schroeven, moeren en precisieonderdelen. |
| C60600 | Aluminiumbrons (90Cu-10Al) | HB 100-130 / HV 105-135 | HB 180-220 / HV 185-225 | HB/HRC | Hoge sterkte en corrosieweerstand; gebruikt in tandwielen, lagers en scheepsschroeven. |
| C63000 | Nikkel-Aluminiumbrons (85Cu-9Al-4Ni-2Fe) | HB 140-180 / HV 145-185 | HB 220-260 / HV 225-265 | HB/HRC | Superieure slijtvastheid; gebruikt in pompwaaiers en industriële kleppen. |
| C71500 | Koper-Nikkel (70Cu-30Ni) | HB 80-100 / HV 85-105 | HB 130-160 / HV 135-165 | HB/HV | Uitstekende corrosieweerstand in zeewater; gebruikt in scheepsrompen en warmtewisselaars. |
| C17200 | Berylliumkoper (98Cu-1,9Be-0,1Co) | HB 90-120 / HV 95-125 (gegloeid) | HB 300-350 / HV 310-360 (hittebehandeld) | HV/HRC | Warmte-behandelbaar tot hoge hardheid; gebruikt in veren, elektrische contacten en ruimtevaartcomponenten. |
| C51000 | Fosforbrons (95Cu-5Sn) | HB 80-110 / HV 85-115 | HB 150-180 / HV 155-185 | HB/HV | Hoge vermoeiingssterkte; gebruikt in veren, ringen en muziekinstrumenten. |
