Was ist C19400-Kupferband? Zusammensetzung, Normen und Einsatzgebiete

Wenn Sie Kupferband für Steckverbinder, Anschlussklemmen oder Leiterplattenrahmen kaufen, haben Sie wahrscheinlich bereits C19400 neben reinem Kupfer und Messing gesehen – oft zu einem ähnlichen Preis, jedoch mit sehr unterschiedlichen technischen Daten dahinter. Dieser Artikel erläutert, woraus die Legierung tatsächlich besteht, wie sie in verschiedenen Normen bezeichnet wird und wo sie in einer Materialauswahl einzustufen ist.

Eine Kupferlegierung mit 2 % Eisen

C19400 ist eine hochkupferhaltige Legierung mit etwa 2,1–2,6 % Eisen sowie geringen Zusätzen von Phosphor und Zink. Das Eisen löst sich nicht vollständig in der Kupfermatrix auf; stattdessen bildet es feinverteilte Partikel, die die Versetzungsbewegung behindern und das Kornwachstum während der Erwärmung verlangsamen. Phosphor entoxidiert die Schmelze und hilft dabei, die Größe dieser Partikel zu kontrollieren; Zink verbessert die Beständigkeit gegen Zinn-Whisker-Bildung und weiches Verhalten nach Beschichtung.

Das praktische Ergebnis ist ein Werkstoff, der einen großen Teil der Leitfähigkeit von Kupfer bewahrt, sich aber mechanisch wesentlich stärker wie eine Konstruktionslegierung verhält. Er wird üblicherweise als Eisen-Kupfer, Eisen-Bronze oder – gemäß seiner europäischen Bezeichnung – als CuFe2P bezeichnet.

Bezeichnungen nach verschiedenen Normen

Derselbe Werkstoff wird in mindestens vier Nomenklaturen geführt. Wenn Sie Angebote aus verschiedenen Regionen vergleichen, sind diese Bezeichnungen für die meisten Zwecke äquivalent:

Beachten Sie, dass ASTM B465 Platten, Bleche, Bänder und gewalzte Stäbe abdeckt, während EN 1652 und EN 1654 allgemeine Erzeugnisse von Materialien für Federn und Verbindungsstücke trennen. Wenn eine Zeichnung EN 1654 vorschreibt, sind die Anforderungen an die Temperaturbehandlung und die Biegefestigkeit strenger als bei der allgemeinen Norm; daher empfiehlt es sich, sowohl die Spezifikation als auch die Legierungsnummer bei einer Anfrage anzugeben.

Chemische Zusammensetzung

Grenzwerte gemäß ASTM B465 in Gewichtsprozent:

Physikalische Eigenschaften

Zwei Kennwerte erklären größtenteils die Beliebtheit dieser Legierung: Eine Leitfähigkeit von 60–65 % IACS ist etwa zweieinhalbfach so hoch wie die von Messing C26000, und die Zugfestigkeit in den härteren Härtegraden liegt deutlich über dem Wert, den reines Kupfer erreichen kann. Genauso wichtig ist, dass C19400 seine Festigkeit nach den kurzen thermischen Belastungen beim Reflow-Löten und beim Beschichtungs-Entgasen behält, während reines Kupfer dabei bereits zu rekristallisieren beginnt. Die Details dieses Verhaltens sind Gegenstand des nächsten Artikels dieser Serie.