AMPCO®-Aluminiumbronze-Sorten: So wählen Sie die richtige aus

Wenn Sie Aluminiumbronze bereits als die richtige Werkstofffamilie für Ihre Anwendung identifiziert haben, lautet die nächste Entscheidung: Welche Sorte? Die AMPCO®-Produktpalette umfasst ein strukturiertes Sortiment an Aluminiumbronze-Legierungen, die jeweils auf eine bestimmte Kombination aus Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsverhalten und Verarbeitbarkeit ausgelegt sind.

Dieser Leitfaden gliedert das AMPCO®-Aluminiumbronze-Sortiment by application type and provides a decision framework for narrowing in on the right gradenach Anwendungsarten und bietet einen Entscheidungsrahmen, um die richtige Sorte einzugrenzen.

Das AMPCO®-Aluminiumbronze-
Sortiment auf einen Blick

AMPCO®-Aluminiumbronze-Sorten lassen sich grob in vier Familien einteilen:

Jede Sorte wird im Folgenden mit ihrem Profil, typischen Anwendungsbereichen und den erfüllten Normen detailliert beschrieben.

Allzwecksorten

• AMPCO® 8
  Der Spezialist für Korrosions- und Erosionsbeständigkeit. AMPCO® 8 vereint Härte mit Duktilität und bietet eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion, Erosion, Abrieb und Kavitationskorrosion. Zu den typischen Anwendungsbereichen zählen Rohre, Rohrverbindungen, Schiffs- und Prozesskomponenten sowie Verschraubungen. Zugelassen für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt.

• AMPCO® 18
  Die am häufigsten spezifizierte Sorte für mechanische Allzweckkomponenten. Eine kompakte Kornstruktur, die durch Warmumformung während der Extrusion entsteht, verleiht AMPCO® 18 ein ausgewogenes Eigenschaftsprofil und macht es zur ersten Wahl für Buchsen, Lager, Zahnräder, Schneckenräder, Ventilsitze, Pumpenstangen und Führungsleisten. Wird auch für Rohre, Rohrleitungen und Verbindungsstücke in der Prozess- und Schifffahrtsindustrie verwendet. Zugelassen für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt.

Wärmebehandelte hochfeste Sorten

• AMPCO® 18.22
  Eine wärmebehandelte Sorte, die im Vergleich zu AMPCO® 18 eine höhere Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte aufweist und dabei eine gute Duktilität beibehält. Diese Ausgewogenheit zwischen Festigkeit und Flexibilität eignet sich für Komponenten in der Luft- und Raumfahrt, die hohen Stößen und Belastungen standhalten müssen, darunter Axiallager und Lagerbuchsen, Buchsen und Einsätze, Kolbenbauteile, Gleitstücke, Führungen und Spindelmuttern. Wie die anderen Sorten dieser Produktfamilie läuft sie reibungslos gegen Edelstahl, ohne dass es zu Festfressen kommt, und birgt kein Risiko einer Nickelkontamination.
  
  

• AMPCO® 18.23
  Eine wärmebehandelte Weiterentwicklung mit deutlich höheren physikalischen Eigenschaften als AMPCO® 18, darunter Zugfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit, kombiniert mit hoher Zähigkeit und Verformungsbeständigkeit bei Stößen. Die bemerkenswerte Proportionalgrenze ermöglicht es Konstrukteuren, die Festigkeit voll auszunutzen. Entwickelt für hochbelastete Schneckengetriebe und ähnliche Anwendungen mit hoher Beanspruchung.
  

• AMPCO® 18.136
  Eine spezielle, wärmebehandelte Sorte, bei der die Schlagfestigkeit um 40 % und die Elastizitätsgrenze bei Druckbeanspruchung um 10 % gegenüber AMPCO® 18 erhöht sind, während die Zugfestigkeit erhalten bleibt. Speziell entwickelt für Anwendungen in Stahlwerken wie Gleitlager und Verschraubungsmuttern, bei denen extremer Verschleißdruck mit erheblicher Stoßbelastung einhergeht.

Harte Legierungen für Umformung und Verschleiß

Diese Sorten zeichnen sich durch einen erhöhten Aluminium- und Eisengehalt aus, wodurch die harte Gamma-2-Phase (ca. 400 HB Brinell) entsteht, die gleichmäßig in der Mikrostruktur verteilt ist. Sie eignen sich hervorragend für die Metallumformung, das Ziehen und für Anwendungen, bei denen Edelstahl ohne Nickelverunreinigungen, Festfressen oder Festbrennen geformt werden muss.

• AMPCO® 21
  Hohe Verschleißfestigkeit durch gleichmäßig verteilte harte Gamma-2-Phase. Typische Anwendungen: Führungsbuchsen, Matrizenringe, Einsätze, Umformwalzen und Auflageklingen für das spitzenlose Schleifen, insbesondere bei der Bearbeitung von Edelstahl, bei dem Festfressen, Festklemmen und Kratzer ein Problem darstellen.
  
  

• AMPCO® 22
  Eine Legierung mit Duplex-Struktur (ca. 50 % Gamma-2-Phase und 50 % Beta-Phase), die unübertroffene Härte, Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Gleiteigenschaften bietet. Besonders geeignet für das Umformen und Ziehen von Edelstahl, bei dem enge Toleranzen über lange Produktionsläufe hinweg eingehalten werden müssen.
  

• AMPCO® 25
  Eine patentierte, extrem harte Legierung mit ausgezeichneter Druckfestigkeit und hervorragenden Reibungseigenschaften. Die Referenzsorte für Tiefziehwerkzeuge, Umformwalzen und Anwendungen mit hoher Druckbelastung und hohem Verschleiß.
  

• AMPCO® 26
  Eine patentierte Hartlegierung, die speziell für Edelstahl-Ziehwerkzeuge und hochbelastete Umformwalzen entwickelt wurde. Kombiniert außergewöhnliche Härte mit Verschleißfestigkeit und Langlebigkeit unter hohem Druck.

Hochwertige Hochleistungssorten

• AMPCO® 45
  Eine hochfeste Legierung, deren mechanische Eigenschaften diejenigen herkömmlicher Nickel-Aluminium-Bronzen übertreffen. Entspricht AMS 4640 und ASTM B 150 für Strangpressprofile sowie AMS 4880 für Gussteile. Beständig gegen abrasiven Verschleiß, Reibung, Verformung und chemische Erosion. Wird in Lagern und Buchsen für Flugzeuge, Pumpen- und Schiffswellen, Verschleißringen, Ventilspindeln und -sitzen sowie funkenfreien Sicherheitswerkzeugen für potenziell explosive Atmosphären verwendet.
  

• AMPCO® M4
  Die erste Wahl für Lager und Buchsen im Flugzeugfahrwerk. Ein erhöhter Aluminium- und Eisengehalt erzeugt eine gleichmäßig verteilte harte Gamma-2-Phase, die eine hervorragende Verschleißfestigkeit, reduzierte Reibung und hohe mechanische Festigkeit bietet. Entspricht AMS 4590 für Strangpressprofile und AMS 4881 für Gussteile. Wird auch für Rohrbiegedorn, Zahnräder sowie Verschleiß- und Führungsplatten spezifiziert. Eine berylliumfreie Alternative, die die arbeitshygienischen Anforderungen von Berylliumkupfer umgeht. Zugelassen für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt.

So treffen Sie die richtige Wahl: Ein Entscheidungsrahmen

Die Beantwortung dieser vier Fragen wird Ihre Auswahl auf eine oder zwei in Frage kommende Sorten eingrenzen.

Was ist die primäre Belastungsart?

• Hohe statische oder Stoßbelastung, wärmebehandelte Sorten (AMPCO® 18.23, AMPCO® 18.136)
  
• Hohe Druckbelastung mit Reibung, AMPCO® 25, AMPCO® 26
  
• Gleit- und Verschleißbelastung: AMPCO® 18, AMPCO® 21, AMPCO® 22, AMPCO® M4
  
• Schwankende Belastungen in korrosiven Medien: AMPCO® 8, AMPCO® 18

Wie sieht die Betriebsumgebung aus?

• Meerwasser und Prozessflüssigkeiten: AMPCO® 8, AMPCO® 18
  
• Erhöhte Temperaturen (bis zu ca. 400 °C), AMPCO® M4, AMPCO® 45
  
• Explosionsgefährdete Bereiche (funkenfrei erforderlich), AMPCO® 45
  
• Lebensmittelkontakt, AMPCO® 8, AMPCO® 18, AMPCO® 22, AMPCO® M4
  

Mit welchem Material arbeiten Sie oder gegen welches Material?

• Umformen oder Ziehen von Edelstahl: AMPCO® 21, AMPCO® 22, AMPCO® 25, AMPCO® 26
  
• Gleitkontakt mit Kohlenstoffstahl: AMPCO® 18, AMPCO® M4
  
• Weiche Metalle oder nichtmetallische Kontakte: AMPCO® 8, AMPCO® 18
  

Unterliegt das Bauteil einer bestimmten Industrienorm?

• Luft- und Raumfahrtstrukturen: AMPCO® 45 (AMS 4640 und ASTM B 150 für Strangpressprofile, AMS 4880 für Gussteile), AMPCO® M4 (AMS 4590 für Strangpressprofile, AMS 4881 für Gussteile)
  
• Lebensmittelkontakt: AMPCO® 8, AMPCO® 18, AMPCO® 22, AMPCO® M4
  

Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Gleitlager in einem Stahlwerk

• Belastung: hohe Schlagbeanspruchung in Kombination mit Gleitverschleiß. Umgebung: heiß, abrasiv, geschmiert. Normen: keine spezifischen.
  

• Empfehlung: AMPCO® 18.136. Die Wärmebehandlung sorgt für die 40-prozentige Steigerung der Schlagfestigkeit, die die Anwendung erfordert, und die Sorte ist genau für diesen Arbeitszyklus ausgelegt..

Beispiel 2: Tiefziehwerkzeug für Edelstahl

• Beanspruchung: sehr hohe Druckbelastung. Materialkontakt: Edelstahlblech 304 oder 316. Toleranz: eng, muss über lange Produktionsläufe hinweg eingehalten werden.
  

• Empfehlung: AMPCO® 25 (oder AMPCO® 22 für Umformvorgänge, bei denen auch Duktilität gefragt ist). Beide verhindern das Festfressen und die Toleranzabweichung, die bei Werkzeugstählen in dieser Anwendung häufig auftreten.

AMPCO-Konfiguration für das Tiefziehen von Edelstahltöpfen

Beispiel 3: Buchse für Flugzeugfahrwerk

• Belastung: hohe Zyklenzahl mit Stoßbelastung beim Aufsetzen. Umgebung: erhöhte Temperatur, anspruchsvolle Ermüdungsbedingungen. Normen: AMS 4590 erforderlich (stranggepresst).
  

• Empfehlung:  AMPCO® M4. Das Referenzmaterial für diese Anwendung. AMPCO® M4 ist gemäß AMS 4590 für Strangpressprofile und gemäß AMS 4881 für Gussteile qualifiziert; für eine stranggepresste Buchse gilt AMS 4590.

Beispiel 4: Laufrad einer Meerwasserpumpe

• Belastung: mäßig, kontinuierlich. Umgebung: vollständiges Eintauchen in Meerwasser mit Kavitationsrisiko.
  

• Empfehlung: AMPCO® 8 (oder AMPCO® 18, wenn Buchsen und Sitze einstückig sind). AMPCO® 8 wurde speziell für die Beständigkeit gegen Korrosion, Erosion, Abrieb und Kavitationsgrübchen entwickelt.

Wenn das Standardsortiment 
angepasst werden muss

Für Projekte mit ungewöhnlichen Anforderungen, extremen Betriebsbedingungen, spezifischen Maßvorgaben oder zur Einhaltung einer Kundenspezifikation, die nicht durch das Standardsortiment abgedeckt ist, bietet AMPCO METAL auf Anfrage auch maßgeschneiderte chemische Zusammensetzungen an.

Wodurch sich AMPCO®-Aluminiumbronze 
von herkömmlicher Aluminiumbronze unterscheidet

Die Sorte ist nur ein Teil des Ganzen. Die Art und Weise, wie eine Aluminiumbronze geschmolzen, gegossen und bearbeitet wird, hat einen großen Einfluss auf ihre tatsächliche Leistungsfähigkeit – und genau hier hebt sich die AMPCO®-Produktlinie von herkömmlicher Aluminiumbronze ab.

Der nächste Beitrag dieser Reihe, „Warum AMPCO®-Aluminiumbronze Standard-Aluminiumbronze übertrifft: Der MICROCAST®-Vorteil“, erläutert, wie der Produktionsprozess von AMPCO METAL die überlegenen Eigenschaften ermöglicht.

Nächste Schritte

Wenn Sie die Auswahl auf einige wenige Sorten eingegrenzt haben und diese überprüfen möchten, kann das Ingenieurteam von AMPCO METAL Ihre Anwendungsanforderungen prüfen, die optimale Sorte und Form empfehlen und zertifizierte technische Datenblätter bereitstellen