Kupfer-Beryllium
Bänder
NGK Berylco Kupfer-Beryllium-Legierungen
NGK Berylco bietet Ihnen Bänder und Rollen aus Kupfer-Beryllium-Legierungen, maßgeschneidert nach Ihren Anforderungen und Vorgaben. Jede Berylco-Legierung weist eine einzigartige Kombination von Eigenschaften auf. Die Wahl der Legierung hängt von Ihren Anforderungen an elektrische und mechanische Leistung, Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Miniaturisierung und Wirtschaftlichkeit ab. Unsere Experten stehen Ihnen gerne beratend zur Seite.
BERYLCO 25
Cu Be 2
CW 101 C
C17200
Chemische Zusammensetzung
Be: 1,8 – 2,0 %
Co: max. 0,3 %
Co + Ni + Fe: max. 0,6 %
Cu + Zusätze: mind. 99,5 %
Eigenschaften
CuBe2-Legierung mit einer breiten Kombination von Eigenschaften zwischen guter elektrischer Leitfähigkeit, guter Umformbarkeit und sehr hoher mechanischer Festigkeit nach Wärmebehandlung.
BERYLCO 14
Cu Ni 2 Be
CW 110 C
C17510
Chemische Zusammensetzung
e: 0,2 – 0,6 %
Ni: 1,8 – 2,2 %
Cu + Zusätze: mind. 99,5 %
Eigenschaften
CuNi2Be-Legierung, die gute mechanische Festigkeit mit sehr hoher elektrischer Leitfähigkeit kombiniert.
BERYLCO 8
Cu Ni 2 Be
CW 110 C
C17510
Chemische Zusammensetzung
Be: 0,2 – 0,6 %
Ni: 1,8 – 2,2 %
Cu + Zusätze: mind. 99,5 %
Eigenschaften
CuNi2Be-Legierung, die sehr hohe elektrische Leitfähigkeit mit guter mechanischer Festigkeit kombiniert.
BERYLCO 7
Cu Ni 2 Be
C17530
Chemische Zusammensetzung
Be: 0,2 – 0,4 %
Ni: 1,8 – 2,5 %
Al: max. 0,6 %
Cu + Be + Ni + Co + Al: mind. 99,5 %
Eigenschaften
CuNi2Be-Legierung mit einem ausgezeichneten Kompromiss zwischen Festigkeit und Leitfähigkeit, empfohlen für sehr große Serien.
BERYLCO 165
Cu Be 1,7
CW 100 C
C17000
Chemische Zusammensetzung
Be: 1,6 – 1,8 %
Co: max. 0,3 %
Co + Ni + Fe: max. 0,6 %
Cu + Zusätze: mind. 99,5 %
Eigenschaften
CuBe1.7-Legierung mit guter mechanischer Festigkeit nach Wärmebehandlung, empfohlen für Marineanwendungen.
Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist der wichtigste Prozess für eine Kupfer-Beryllium-Legierung. Während alle Kupferlegierungen durch Kaltverformung härtbar sind, ist Kupfer-Beryllium einzigartig, da es auch durch eine einfache Niedrigtemperatur-Wärmebehandlung gehärtet werden kann. Dieser Prozess umfasst zwei grundlegende Schritte: der erste wird Lösungsglühen genannt, der zweite Ausscheidungshärtung.
Lösungsglühen
Für die Standardlegierung CuBe 1.9 (1,8 – 2 %) wird das Material zwischen 720 °C und 860 °C erhitzt. In diesem Stadium ist das Beryllium im Wesentlichen in der Kupfermatrix (Alpha-Phase) gelöst. Durch schnelles Abschrecken auf Raumtemperatur bleibt diese feste Lösung erhalten. Das Material ist in diesem Zustand sehr weich und duktil und kann leicht durch Ziehen, Walzen oder Kaltstauchen bearbeitet werden. Das Lösungsglühen wird in unserem Werk durchgeführt und normalerweise nicht vom Kunden vorgenommen. Temperatur, Zeit und Abkühlgeschwindigkeit sind entscheidende Parameter zur Steuerung der Korngröße und der Härte.
Ausscheidungshärtung – Strukturelles Härten
Die Ausscheidungshärtung verbessert die Festigkeit des Materials erheblich. Diese Reaktion wird im Allgemeinen bei Temperaturen zwischen 260 °C und 540 °C durchgeführt, abhängig von Legierung und gewünschten Eigenschaften. Dabei scheidet das gelöste Beryllium in Form einer Beryllium-reichen (Gamma-)Phase in der Matrix und an den Korngrenzen aus. Die Bildung dieser Ausscheidungen führt zu einer deutlichen Erhöhung der Festigkeit. Das erreichte Niveau der mechanischen Eigenschaften wird durch Temperatur und Zeit bestimmt. Kupfer-Beryllium weist keine Alterungseigenschaften bei Raumtemperatur auf. NGK Berylco liefert Produkte je nach Bedarf im kaltverfestigten oder wärmebehandelten Zustand.
Terminologie der Lieferzustände
Vor Ausscheidungshärtung – Bezeichnet das Material, das durch eine einfache Wärmebehandlung nach dem Stanzen oder Formen die höchsten mechanischen Eigenschaften erreichen kann. Die Festigkeit verdoppelt sich in etwa durch eine optimale Wärmebehandlung.
Nach Standard-Ausscheidungshärtung – Dieser Zustand bedeutet, dass das Material eine optimale Wärmebehandlung erfahren hat, um maximale mechanische Eigenschaften zu erreichen.
Werksvergütet – Diese Zustände wurden in der Produktion kontrolliert wärmebehandelt und erreichen Eigenschaften zwischen kaltverfestigt und optimal ausscheidungsgehärtet. Sie können ohne zusätzliche Wärmebehandlung durch den Kunden verwendet werden und bieten eine sehr gute Umformbarkeit. Sie werden auch für die Herstellung robuster Kleinstteile verwendet, wodurch eine mögliche Maßveränderung während der abschließenden Wärmebehandlung beim Kunden vermieden wird.
Elastische Eigenschaften und Miniaturisierung

- Kupfer-Beryllium-Legierungen besitzen eine hohe mechanische Festigkeit und ein günstiges Elastizitätsmodul, wodurch sie sich als Federwerkstoff eignen.
- Das Elastizitätsmodul ist, auch als Young’scher Modul bekannt. Dieser Wert wird aus der Steigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve im Zugversuch ermittelt. Zusätzlich kann das Elastizitätsmodul direkt an Flachfedern gemessen werden.
- Das Elastizitätsmodul ist eine wichtige Konstante für die Konstruktion beweglicher Teile wie Steckverbinder, Relais und Sensoren.
- Ist dieser Wert zu hoch, verändert sich der Kontaktdruck stark bei kleinen Bewegungen. Ist er zu niedrig, kann der erforderliche Kontaktdruck nicht erreicht werden.
- Das Verhältnis Rp / Elastizitätsmodul von Kupfer-Beryllium ist höher als das von rostfreiem Stahl und Phosphorbronze, wodurch große Verformungen und hoher Kontaktdruck erreicht werden können.
- Durch die volle Nutzung dieser Eigenschaften kann die Größe eines Teils bei gleicher Federkraft reduziert werden, wenn es aus Kupfer-Beryllium statt aus anderen Kupferlegierungen besteht
- Formen und Anschlüsse um bewegliche Teile können dadurch verkleinert werden, was die Gesamtkosten des Endprodukts reduziert.
- Da Kupfer-Beryllium eine Festigkeit von bis zu 1500 N/mm² erreicht, ermöglicht sein Einsatz eine Verringerung des Pin-Abstands, sodass ein Stecker mit gleicher Größe und Form bei höherer Dichte gefertigt werden kann. Dies reduziert die Kosten pro Pin im Vergleich zu Phosphorbronze.
- Die Verwendung von Kupfer-Beryllium in verschiedenen Anwendungen ermöglicht eine Reduzierung von Größe und Gewicht. Dies verringert die benötigte Materialmenge und senkt die Beschichtungskosten.
- Beim Vergleich der Gesamtkosten ist der Einsatz von Kupfer-Beryllium vorteilhaft gegenüber Phosphorbronze.
Formbarkeit
Legierungen – Hohe Formbarkeit bei gleicher Festigkeit
Legierung B25 werksgehärtet „Type-B“ und „Type-S“
Eigenschaften
Die neuen werksgehärteten Zustände Berylco 25 „Type-B“ und „Type-S“ wurden speziell entwickelt, um die Formbarkeit zu verbessern.
Das Biegeradiusverhältnis (R/t) des „Type-B“ beträgt die Hälfte des Standard-Werkszustands.
Das Biegeradiusverhältnis (R/t) des „Type-S“ beträgt ein Viertel des Standard-Werkszustands, aufgrund einer spezifischen Kontrolle der Korngröße.
Werksgehärtete Legierungen werden bereits gehärtet geliefert. Sie ermöglichen es unseren Kunden, die Legierungen direkt einzusetzen, ohne eine zusätzliche Wärmebehandlung durchführen zu müssen.

Vergleich der Formbarkeit bei 90°-Biegung
Vergleich von Biegetests zwischen einem B25 HM (Standard) und B25 HMB (neuer Zustand „Type-B“).
Die Bilder zeigen die Ergebnisse einer 90°-Biegung (Längsrichtung, R/t = 1,0, Dicke 0,2 mm). Mikrorisse sind beim B25 HM sichtbar, während beim neuen B25 HMB keine Risse auftreten. Die neuen Zustände „Type-B“ und „Type-S“ bieten eine sehr gute Formbarkeit bei identischer Zugfestigkeit von 1000 N/mm².
Formbarkeit der neuen NGK Berylco-Bänder
| Legierung | Typ | Zustand | Rm (Mpa) | Biegung 90° R/t – Transv. | Biegung 90° R/t – Long. |
| Berylco 25 CuBe2 CW101C C17200 | Type B | 1/2HMB | 830 – 930 | 0.0 | 0.0 |
| HMB | 930 – 1030 | 1.0 | 1.0 | ||
| XHMB | 1070 – 1210 | 2.0 | 2.0 | ||
| XHMSB | 1210 – 1310 | 3.5 | 6.0 | ||
| Type S | HM-Type S | 960 – 1040 | 0.5 | 0.5 | |
| XHM-Type S | 1060 – 1220 | 1.0 | 1.0 |
Typischer R/t-Wert für eine Probendicke von 0,15 mm.
Ein Projekt mit Kupfer-Beryllium?
NGK Deutsche Berylco GmbH
