Prinzipien der Legierungsherstellung

(1) Ausnahmslos alle Elemente verringern die Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Kupferstäben. Jedes Element, das sich im Kupferstab fest auflöst, verursacht eine Gitterverzerrung, die zu Wellenstreuung führt, wenn freie Elektronen gerichtet fließen, wodurch der spezifische Widerstand erhöht wird. Im Gegensatz dazu haben Elemente mit geringer oder keiner festen Löslichkeit im Kupferstab nur einen geringen Einfluss auf die Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit des Kupferstabs. Es ist zu beachten, dass die Feststofflöslichkeit einiger Elemente mit sinkender Temperatur im Kupferstab drastisch abnimmt. Die Ausfällung von Elementar- und Metallverbindungen kann nicht nur Kupferbarrenlegierungen durch feste Lösung und Dispersion verstärken, sondern auch die Abnahme der Leitfähigkeit minimieren. Dies ist ein wichtiges Legierungsprinzip für die Untersuchung hochfester und hochleitfähiger Legierungen. Besonders hervorzuheben ist, dass Legierungen aus Eisen-, Silizium-, Zirkonium- (nicht falsch), Chrom- und Kupferstäben äußerst wichtige Legierungen mit hoher Festigkeit und hoher Leitfähigkeit sind; Aufgrund der überlagerten Wirkung von Legierungselementen auf die Leistung von Kupferstäben sind Legierungen der CoCr-Zr-Serie bekannte Legierungen mit hoher Festigkeit und hoher Leitfähigkeit.
(2) Die Mikrostruktur von korrosionsbeständigen Legierungen auf Kupferbasis sollte einphasig sein, um elektrochemische Korrosion zu vermeiden, die durch das Vorhandensein einer zweiten Phase in der Legierung verursacht wird. Die zu diesem Zweck zugesetzten Legierungselemente sollten eine hohe Feststofflöslichkeit in Kupferstäben aufweisen, auch bei unendlich mischbaren Elementen. In technischen Anwendungen weisen einphasige Messingstäbe, Bronzestäbe und weiße Kupferstäbe eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und sind wichtige Wärmeaustauschmaterialien.
(3) In der Mikrostruktur von verschleißfesten Legierungen auf Kupferbasis gibt es sowohl weiche als auch harte Phasen. Daher muss beim Legieren darauf geachtet werden, dass sich die zugesetzten Elemente nicht nur im Kupferstab lösen, sondern auch Hartphasen ausscheiden. Zu den typischen Hartphasen in Kupferstablegierungen gehören Ni3Si, FeALSi-Verbindungen usw., und die a-Phase sollte 10 % nicht überschreiten.
(4) Kupferstablegierungen mit polykristalliner Umwandlung im festen Zustand haben Dämpfungseigenschaften, wie etwa Legierungen der Cu-Mn-Reihe, und Legierungen mit thermoelastischer martensitischer Umwandlung im festen Zustand haben Gedächtniseigenschaften, wie etwa Legierungen der Cu-Zn-Al- und Cu-Al-Mn-Reihe.
(5) Die Farbe von Kupferbarren kann durch Zugabe von Legierungselementen wie Zink, Aluminium, Zinn, Nickel usw. geändert werden. Mit der Änderung des Gehalts ändert sich auch die Farbe von Rot zu Blau, von Gelb zu Weiß. Durch eine angemessene Kontrolle des Gehalts werden imitierte Goldmaterialien und imitierte Silberlegierungen erhalten.
(6) Die zum Legieren von Kupferstäben und -legierungen ausgewählten Elemente sollten allgemein verwendet, kostengünstig und schadstofffrei sein. Die hinzugefügten Elemente sollten dem Prinzip mehrerer Elemente und kleiner Mengen folgen. Die Legierungsrohstoffe können umfassend genutzt werden, und die Legierung sollte eine hervorragende Prozessleistung aufweisen und für die Verarbeitung zu verschiedenen Fertig- und Halbzeugen geeignet sein.