Kupfer-Beryllium-Gusslegierung

Metallurgy
Kupfergusswerkstoff mit Berylliumgehalten bis 2,1  % (niedrig legierte Kupferlegierungen nach DIN CEN/TS 13388); gelegentlich werden noch weitere Zusätze, besonders Cobalt, vorgesehen. Kupfer-Beryllium-Gusslegierungen sind aushärtbar, wenn der Berylliumgehalt größer als 0,2 % ist (Bilder 1 bis 3).

Die Legierungen werden meist im warmausgehärteten Zustand verwendet, so zum Beispiel für funkenfreie Werkzeuge im Bergbau, korrosionsbeständige Teile für die chemische Industrie, desgleichen für Kunststoff-Pressformen, Gießkolben in Druckgießmaschinen und gegossene Kokillen für Messingguss. Als Einsatzmetall dienen vorwiegend fertig legierte Blöcke. Die beim Schmelzen und Überhitzen entstehenden Berylliumdämpfe sind giftig. Schmelzeinrichtungen und Gießplätze müssen mit Absaugungen versehen sein, auch sollten die Schmelzer und Gießer Schutzmasken vor Mund und Nase tragen, (Gießfieber).

Kupfer-Beryllium-Legierungen können aus Reinkupfer unter Zusatz einer Cu-Be-Vorlegierung hergestellt werden, doch ist es wirtschaftlicher, fertiglegiertes Blockmetall und sorgfältig getrennt gehaltenes Kreislaufmetall eigener Schmelzung einzusetzen. Die Tiegel sollten nur für diese Legierungen verwendet und zum Schmelzen anderer Legierungen ausgetauscht werden. Zuerst wird das berylliumhaltige Kreislaufmetall in schwach oxidierender Ofenatmosphäre erschmolzen und danach das vorgewärmte Blockmetall nachgesetzt. Wegen der hohen Sauerstoffaffinität des Berylliums bedürfen die Schmelzen keiner Desoxidation. Der Abbrandverlust beträgt etwa 5 % des im Metalleinsatz enthalten gewesenen Berylliums. Ein Überhitzen über die für das Gießen erforderliche Bereitstellungstemperatur hinaus ist zu vermeiden.

Bild 1: Zustandsdiagramm Kupfer-Beryllium© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Gefüge einer Kupfer-Beryllium-Gusslegierung mit 2 % Be (V = 100 : 1)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 3: Auslagerungskurven für die Warmaushärtung von Kupfer-Beryllium-Gusslegierungen mit a) 2,0 % Be und 0,5 % Co, b) 2,7 % Be und 0,5 % Co© GIESSEREI LEXIKON

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.