Für Kokillenrohre werden drei Kupfersorten verwendet: TP2 / Cu-DHP, CuAg0,1 und CuCrZr. Alle drei bestehen zu über 99 % aus Kupfer und leiten Wärme gut. Der Unterschied zeigt sich am Gießspiegel, wo das Kupfer unter Temperaturwechseln bei 200–350 °C arbeitet: Je höher die Entfestigungstemperatur, desto länger hält das Rohr seine Konizität.
| Werkstoff | Typischer Einsatz | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| TP2 / Cu-DHP | Standard-Knüppelguss | Gute Wärmeleitfähigkeit, wirtschaftlich, gut bearbeitbar |
| CuAg0,1 | Höhere thermische Stabilität | Höhere Entfestigungs- und Rekristallisationsbeständigkeit |
| CuCrZr | Anspruchsvolle Anwendungen | Höhere Festigkeit und thermische Stabilität |
Phosphordesoxidiertes Kupfer mit 0,015–0,040 % P. Wärmeleitfähigkeit um 340 W/m·K, Entfestigung ab etwa 250–320 °C. Weltweit der häufigste Werkstoff für Knüppelrohre, weil er bei Gießgeschwindigkeiten bis etwa 2,5 m/min und kleinen Querschnitten einfach funktioniert und am wenigsten kostet. Die Schwäche: Bei höheren Gießspiegeltemperaturen rekristallisiert das Kupfer, die Wand wird weich und die Konizität öffnet sich – das Rohr verliert seine Form, bevor das Chrom verschlissen ist.
0,08–0,12 % Silber erhöhen die Rekristallisationstemperatur um etwa 80–100 °C, ohne die Leitfähigkeit zu senken – CuAg ist sogar der beste Leiter der drei. Bei Anlagen mit 2,5–4 m/min oder heißen Stahlgüten halten CuAg-Rohre ihre Konizität deutlich länger als Cu-DHP, bei moderatem Mehrpreis. Für Knüppel 100–150 mm bei heutigen Geschwindigkeiten empfehlen wir diese Sorte am häufigsten.
Chrom (0,3–1,2 %) und Zirkon (0,03–0,3 %) bilden Ausscheidungen, die das Kupfer bis 450–500 °C fest halten. Härte 120–160 HB gegenüber 80–110 HB bei Cu-DHP, Zugfestigkeit etwa 50 % höher. Die Leitfähigkeit ist etwas niedriger, aber weiterhin hoch. CuCrZr ist die Wahl für Vorblockkokillen, Kokillenplatten, Hochgeschwindigkeitsanlagen und jedes Werk, das Kokillenstandzeit in Wochen statt Tagen misst. Es kostet mehr, ist schwerer zu bearbeiten und verlangt einen Lieferanten, der die Wärmebehandlung beherrscht; ein schlecht ausgelagertes CuCrZr-Rohr ist nicht besser als Cu-DHP.
Die festeste Legierung ist nicht automatisch die richtige. Auf einer langsamen Anlage mit guter Kühlung bringt CuCrZr keinen messbaren Standzeitgewinn gegenüber CuAg, kostet aber mehr. Umgekehrt bedeutet Cu-DHP auf einer schnellen Anlage, Rohre wegen Konizitätsverlust zu tauschen, obwohl das Chrom noch intakt ist – die teuerste Art, eine Kokille zu betreiben.
Typische Eigenschaftsbereiche stehen auf der Seite Technische Daten, Zusammensetzungen auf der Seite Kupferwerkstoffe.
Ja. CuAg0,1, Cu-Ag, Silberkupfer und OFE-Ag bezeichnen Kupfer mit etwa 0,1 % Silber.
Ja; viele Werke fahren CuAg auf den schnellen und Cu-DHP auf den langsamen Strängen.
Jedes Rohr kommt mit Werkszeugnis und Spektrometerprüfung von Cu, P, Ag, Cr und Zr.
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