Aluminiumbronze

Datei:5 francs français 1940.jpg

5-Franc-Münze (1940) aus Aluminiumbronze

metallografischer Schliff mit 20 % Al, Vergrößerung 500:1

Als Aluminiumbronze wird eine goldgelbe, gieß- und schmiedbare Kupferlegierung (Bronze) mit Aluminium bezeichnet. Der Aluminiumgehalt liegt meist zwischen 9 % und 14 %. Weitere häufige Legierungselemente sind Eisen, Mangan und Nickel. Die im Deutschen Reich von 1923 bis 1939 geprägten Fünf- und Zehnpfennigmünzen sowie ebenda von 1923 bis 1925 geprägten Fünfzigpfennigmünzen bestanden aus einer solchen Legierung. Zuweilen wird als Aluminiumbronze auch eine Aluminiumpulver-Suspension als Anstrichfarbe bezeichnet.

Kennwerte und Eigenschaften

Datei:Binary phase diagram of AlCu (characteristic points).JPG

Phasendiagramm für Al-Cu. Die Aluminiumbronzen befinden sich im rechten Teil des Diagramms. Im linken befinden sich Aluminium-Kupfer-Legierungen.

Dichte	ca. 7400..8200 kg/m³
Elastizitätsmodul	ca. 110.000 N/mm²
Wärmeleitfähigkeit	ca. 56 W/(m*K)
spez. Wärmekapazität	ca. 350 J/(kg*K)
Wärmeausdehnungskoeffizient	ca. 17·10⁻⁶/K
Streckgrenze	ca. 275 N/mm²
Zugfestigkeit	ca. 550 N/mm²
Schubmodul	ca. 85.000 N/mm²
Poissonzahl	0,3

Schweißbarkeit

Das Schweißen von Aluminiumbronzen ist wegen der leichten Oxidierbarkeit des Aluminiums herausfordernd. Als Schweißstäbe oder -drähte wurden Kupferlegierungen benutzt, die eigentlich für die Schweißung von Kupfer in Frage kamen und mit Flussmitteln umhüllt waren, die in der Regel Fluoride enthielten. Am 9. Juni 1952 wurde der Firma Carl Canzler unter der Nummer DE840943C ein weltweit gültiges Patent für einen auf Kupferbasis, mit Aluminium, Mangan und Silizium legierten Schweißstab bzw. -draht erteilt.<ref>Patent DE840943C: Schweissdraht. Angemeldet am 9. September 1950, veröffentlicht am 9. Juni 1952, Anmelder: Fa. Carl Canzler.‌</ref> Das Patent ist inzwischen abgelaufen.

Weitere Eigenschaften (je nach Legierungszusammensetzung)

verschleißfest
beständig gegen Seewasser, Korrosion, Verzunderung, Erosion und Kavitation
warmfest bis ca. 400 °C

Verwendungsbeispiele

Die Legierung wird beispielsweise für Schiffspropeller, Gleitelemente, Lager, Wellen, Schrauben, Muttern, Bolzen, Schneckenräder, Schnecken, Zahnräder und Münzen sowie in der chemischen Industrie genutzt.

Literatur

Reinhold Hinzmann: Nichteisenmetalle. Erster Teil, Kupfer – Messing – Bronze – Rotguß, zweite Auflage, Springer Verlag, Berlin 1941.
Alfred Kopecky, Rudolf Schamschula: Mechanische Technologie. Vierte neubearbeitete Auflage, Springer Verlag, Wien 1977.

Weblinks

Commons: Aluminiumbronze – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Liste verschiedener Legierungen mit Dichte und Eigenschaften
Kupfer-Aluminium Legierungen (abgerufen am 26. August 2019)
Untersuchung zur Gefügestruktur einer Aluminiumbronze (abgerufen am 26. August 2019)
Untersuchungen zum Recycling von Aluminiumbronze in der metallverarbeitenden Industrie (abgerufen am 26. August 2019)
Volumendefizite von Gussstücken aus Kupfer und Kupfergusswerkstoffen (abgerufen am 26. August 2019)

Einzelnachweise