Zuiver koper versus koperlegeringen

1. Chemische samenstelling

Zuiver koper:

Bestaat uit ≥99,3% koper (Cu) als basismetaal, met minimale onzuiverheden (bijv. zuurstof, ijzer, lood, zink) van in totaal ≤0,7%. Veel voorkomende cijfers zijn onder meer:

ASTM C11000 (99,90% Cu, "elektrolytisch taai koper").

ASTM C10200 (99,95% Cu, "zuurstof-vrij koper", ultra-laag zuurstofgehalte ≤0,001%).

Controle van onzuiverheden is van cruciaal belang.-Overtollige zuurstof of vreemde elementen verminderen de ductiliteit en de corrosieweerstand.

Koperlegeringen:

Gemaakt door opzettelijk een of meer legeringselementen (bijvoorbeeld zink, tin, nikkel, aluminium, lood) toe te voegen aan puur koper om specifieke eigenschappen te verbeteren. Het kopergehalte varieert per legeringstype:

Messing (Cu-Zn-legering): Cu=55–95% (bijv. C26000 "messing met patroon", 70% Cu + 30% Zn).

Brons (Cu-Sn-legering): Cu=85–98% (bijv. C51000 "fosforbrons", 95% Cu + 5% Sn).

Koper-nikkel (Cu-Ni-legering): Cu=60–90% (bijv. C70600 "90/10 kopernikkel", 90% Cu + 10% Ni).

Speciale legeringen: C17200 "berylliumkoper" (Cu + 1.7–2,0% Be) voor hoge sterkte.

2. Belangrijkste mechanische en fysieke eigenschappen

Eigendom	Zuiver koper	Koperlegeringen
Sterkte (treksterkte)	Laag (220–300 MPa voor gegloeide toestand). Nodulair maar gevoelig voor vervorming onder hoge spanning.	Hoger (300–1.400 MPa, afhankelijk van de legering): - Messing (C26000): 380 MPa (verbeterde sterkte versus puur Cu). - Berylliumkoper (C17200): 1200 MPa (legering met hoge-sterkte).
Hardheid	Zacht (HB 35–45 voor gegloeid C11000). Gemakkelijk te buigen, stempelen of tekenen.	Moeilijker (HB 60–300): - Fosforbrons (C51000): HB 80 (slijtvast-). - Koper-nikkel (C70600): HB 100 (sterk en kras-bestendig).
Bewerkbaarheid	Arm. Heeft de neiging zich te hechten aan snijgereedschappen; vereist speciale smeermiddelen.	Uitstekend (voor loodhoudende legeringen): - Loodmessing (C36000): "vrij-snijdend messing", ideaal voor precisiebewerking (bijvoorbeeld bevestigingsmiddelen, kleppen).
Corrosiebestendigheid	Goed (bestand tegen atmosferische, zoetwater- en niet-oxiderende zuurcorrosie). Slechte weerstand tegen zeewater, pekel of zwavel{2}}houdende omgevingen.	Verbeterd (legering-afhankelijk): - Koper-nikkel (C70600): uitzonderlijke weerstand tegen zeewatercorrosie (gebruikt in maritieme leidingen). - Marinemessing (C61300): Bestand tegen zout water en biofouling (maritieme hardware). - Aluminiumbrons (C60800): Bestand tegen corrosie in zware industriële omgevingen.
Thermische/elektrische geleidbaarheid	Uitstekend (thermische geleidbaarheid: 390 W/m·K; elektrische geleidbaarheid: 97% IACS). Een van de beste geleidende metalen.	Verlaagd (inruil-voor sterkte/corrosiebestendigheid): - Messing (C26000): 28% IACS (elektrische geleidbaarheid). - Koper-nikkel (C70600): 15% IACS. Alleen hoge-koperlegeringen (bijvoorbeeld C18200 "chroomkoper") behouden een matige geleidbaarheid (80% IACS).

info-444-444 info-439-437

3. Typische toepassingen (handel-gericht)

Zuiver koper:

Gebruikt in toepassingen waarbij prioriteit wordt gegeven aan geleidbaarheid of ductiliteit:

Elektrisch: Draden, kabels, rails, transformatorwikkelingen (C11000/C10200).

Thermisch: Warmtewisselaars, radiatoren en HVAC-spiralen (uitstekende warmteoverdracht).

Architectonisch: dakbedekking, bekleding of decoratieve elementen (smeedbaar en esthetisch).

Belangrijkste handelsnoot: Hoge zuiverheid vraagt een premium prijs; klanten specificeren vaak 'zuurstof-vrij' voor kritische elektrische/thermische toepassingen.

Koperlegeringen:

Afgestemd op industriële, maritieme en technische behoeften (de meest verhandelde koperproducten):

Messing (Cu-Zn): kleppen, fittingen, sanitair, hardware en auto-onderdelen (kosten-effectief, veelzijdig).

Brons (Cu-Sn): lagers, tandwielen, veren en muziekinstrumenten (slijtvast-, duurzaam).

Koper-nikkel (Cu-Ni): scheepsleidingen, scheepsrompen en ontziltingsinstallaties (zeewaterbestendigheid).

Berylliumkoper: componenten voor de lucht- en ruimtevaart, elektrische connectoren en matrijsgereedschappen (hoge sterkte + geleidbaarheid).

Belangrijkste handelsnoot: Legeringen domineren industriële orders vanwege hun evenwichtige eigenschappen; klanten specificeren doorgaans legeringskwaliteiten (bijvoorbeeld 'C36000 messing fittingen') op basis van eind-gebruiksvereisten.