Welche Eigenschaften hat Neusilber?
Als Kupfer-Nickel-Zink-Legierung bietet Neusilber vielfältige Eigenschaften, die in zahlreichen Branchen gefragt sind. Dabei variieren die Eigenschaften je nach Legierungszusammensetzung und diese ist in Deutschland genormt. Sie besteht zu 47 bis 64 Prozent aus Kupfer während der Nickelgehalt zwischen 10 und 25 Prozent und der Zinkgehalt zwischen 15 und 42 Prozent liegt. Allen Neusilber-Legierungen gemein ist jedoch die hohe Härte sowie die Beständigkeit gegen Korrosion.
Die dem Silber ähnliche Farbe ist auf den Nickelgehalt zurückzuführen. Liegt dieser bei etwa 20 Prozent, ist die optische Ähnlichkeit zu seinem namensverwandten Edelmetall am größten. Neusilber-Legierungen mit größerem Kupferanteil sind eher gelblich. Ein grünlicher Schimmer lässt hingegen darauf schließen, dass die Legierung viel Zink enthält. Fast linear steigen mit höher werdendem Nickel- und Kupfergehalt auch die Schmelzbereiche des Neusilbers, die sich grob mit der alten Faustformel
Schmelzbereich in °C = 10 * (Gewi.% Ni) + 5 * (Gew. % Cu) + 600
berechnen lassen können. Neusilber verfügt mit 21 bis 33 W/m * K außerdem über eine geringe thermische Leitfähigkeit im Vergleich zu anderen Kupferlegierungen, wie etwa Messing. Hier liegt der Wert über 113 W/m * K. Niedrig ist beim Neusilber ebenso die elektrische Leitfähigkeit, deren Bereich sich zwischen 3 und 5 m/? * mm² befindet, weshalb das Metall als Widerstandswerkstoff verwendet werden kann. Zudem ist das Material unmagnetisch, was in bestimmten Anwendungen von Vorteil ist.
Besonders hohe Festigkeitseigenschaften
Ein herausstechendes Merkmal von Neusilber ist, wie eingangs erwähnt, die für eine Kupferlegierung überdurchschnittlich hohe Festigkeit. Diese lässt sich durch Kaltumformungsprozesse zusätzlich steigern. Besonders gefragt ist diese Eigenschaft im Zusammenhang mit Halbzeugen wie Blech, Draht oder Band. Bei Neusilberdraht (CuNi18Zn20 nach DIN EN 12166), welcher als Federwerkstoff zum Einsatz kommt, kann die Zugfestigkeit mehr als 830 N/mm2 betragen.
Ansonsten liegt sie je nach Legierung zwischen 340 und über 610 N/mm2. Generell wird die Zugfestigkeit bis zu einer Temperatur von etwa 300 °C nicht sonderlich beeinträchtigt. Unterzieht man das Material nach dem Fertigwalzen einer Glühbehandlung im Temperaturbereich von 200 bis 300 °C, wird dessen Federbiegegrenze zudem erhöht. Dies führt dazu, dass auch bei erhöhten Temperaturen keine Veränderungen der Federkraft eintreten.
Darüber hinaus werden bei Neusilber-Bändern dadurch ebenso eventuelle Spannungen abgebaut. Für Neusilber-Stangen, die spanend bearbeitet werden sollen, sollte eine bleihaltige Legierung wie CuNi12Zn25Pb verwendet werden, da der Bleizusatz die Zerspanbarkeit des Materials wesentlich verbessert.
Chemische Beständigkeit steigt mit dem Nickelgehalt
Neusilber zeichnet sich dank des Nickels als Legierungsmetall durch eine sehr gute chemische Beständigkeit und Unempfindlichkeit gegen Spannungsrisskorrosion aus. Je höher dabei der Nickelgehalt ist, desto widerstandsfähiger ist das Metall gegen verschiedenste Einflüsse, zum Beispiel gegen Anlaufen an der Luft oder neutrale und alkalische Lösungen.
Im Allgemeinen ist der Werkstoff gut beständig gegenüber Wasser, korrosiv wirkenden neutralen Salzen sowie organischen Verbindungen oder organischen Säuren wie Milchsäure, Essigsäure oder Zitronensäure. Abhängig von der Konzentration trifft dies auch für den Kontakt mit sauerstoffarmer Schwefelsäure und Salzsäure zu. Neusilber ist jedoch nicht beständig gegenüber oxidierenden anorganischen Säuren, Ammoniaklösungen sowie gasförmigem, feuchtem Ammoniak.
