Materiaalin tunnistus
C11000 on UNS-merkintä elektrolyyttisesti sitkeälle kuparille, josta käytetään usein lyhennettä ETP-kupari. Se on sähköteollisuuden korkean-johtavuuden omaava kupari, jossa yhdistyy täydellinen johtavuus ja hyvä muovattavuus halvemmalla kuin hapettomat-laadut. Alla olevassa taulukossa luetellaan tärkeimmissä standardijärjestelmissä käytetyt nimitykset.
| Järjestelmä | Koodi | Vakioviite |
|---|---|---|
| UNS:n nimitys | C11000 | ASTM B152, ASTM B124, ASTM B187 |
| eurooppalainen nimitys | CW004A | EN 1412 numerointijärjestelmä |
| Japanilainen nimitys | C1100 | JIS H3100 |
| ISO-merkintä | Cu-ETP | Kansainvälinen nimitysjärjestelmä |
Kemiallinen koostumus
Määrittely on tarkoituksella yksinkertainen: materiaali on kuparia, jossa on kontrolloitu happilisäys, joka parantaa valun aikana juoksevuutta ja vähentää valutangon huokoisuuden riskiä. Hopea lasketaan kuparipitoisuuteen, eikä se ole tarkoituksellinen lisäys.
| Elementti | Rajoittaa | Tyypillinen | Toiminto |
|---|---|---|---|
| Kupari plus hopea | 99,90 % vähintään | 99.95% | Ensisijainen ainesosa |
| Happi | 0,040 % enintään | 0.02-0.04% | läsnä kuparioksidina; parantaa heitettävyyttä |
| Hopea | 0,030 % enintään | noin 0,015 % | Laskettu kuparin kokonaismäärään |
| Johtaa | 0,005 % enintään | noin 0,002 % | Epäpuhtauksien valvonta |
| Rauta | 0,005 % enintään | noin 0,002 % | Epäpuhtauksien valvonta |
| Tina | 0,002 % enintään | alle 0,001 % | Epäpuhtauksien valvonta |
| Sinkki | 0,002 % enintään | alle 0,001 % | Epäpuhtauksien valvonta |
| Muut epäpuhtaudet yhteensä | 0,050 % enintään | noin 0,020 % | Ilman happea |
Fyysiset ja sähköiset ominaisuudet 20 C:ssa
| Omaisuus | Metrinen | Keisarillinen | Testausmenetelmä |
|---|---|---|---|
| Sähkönjohtavuus | 58 MS/m tai enemmän (100 % IACS) | 100 % IACS tai korkeampi | ASTM E1004 |
| Sähkövastus | 1,724 mikro-ohm-cm | 6,79 mikro-ohm-tuumaa | ASTM B193 |
| Lämpötilavastuskerroin | 0,00393 per C | 0,00218 per F | Laskettu ominaisvastustiedoista |
| Lämmönjohtavuus | 390 W/(m K) | 270 BTU-ft/(h-ft²-F) | ASTM E1461 |
| Ominaislämpökapasiteetti | 0.385 J/(g K) | 0,092 BTU/(lb F) | Kalorimetria |
| Lämpölaajeneminen, 20-300 C | 16.5 × 10-6per C | 9.2 × 10-6per F | ASTM E228 |
| Tiheys | 8,94 g/cm³ | 0,323 lb/in³ | Gravimetrinen |
| Sulamispiste | 1083 C | 1981 F | Puhtaan metallin vakio |
| Kimmomoduuli | 117 GPa | 17000 ksi | ASTM E111 |
| Poisson-suhde | 0.34 | 0.34 | Viitearvo |
Mekaaniset ominaisuudet ja lämpötilat
Hehkutetussa tilassa materiaali on pehmeää ja erittäin sitkeää, mikä sopii kisko- ja lämmönvaihtimien tuotantoa hallitseviin muovaustoimintoihin. Kylmätyöstö lisää lujuutta ja kovuutta asteittain, ja alla luetellut rajat edustavat kaupallista tarjontaa eivätkä takaa jokaista mittaria.
| Kunto | Vetolujuus | myötölujuus, 0,2 % | Pidentymä | Kovuus |
|---|---|---|---|---|
| Hehkutettu, O60/O61 | 210-250 MPa | 70-100 MPa | 45-55% | 45-65 HRB |
| H02 puolikova | noin 300 MPa | noin 200 MPa | noin 25 % | noin 70 HRB |
| H04 kova | noin 350 MPa | noin 280 MPa | noin 10 % | noin 85 HRB |
| H08 jousi | noin 400 MPa | noin 320 MPa | noin 5 % | noin 95 HRB |
Väsymiskäyttäytyminen hehkutetussa tilassa on kohtalainen, ja kestävyysraja on noin 90 MPa pyörivän säteen kuormituksessa 10:stä seitsemään jaksoon. Väsymislujuus paranee kylmätyössä, mutta venymä laskee, joten temperointi tulee valita todellista kuormitusjaksoa vasten eikä pelkästään lujuuden perusteella.
Valmistus, korroosio ja sovellukset
| Toiminta | Sopivuus | Huomautuksia |
|---|---|---|
| Kylmäpiirustus ja syväpiirustus | Erinomainen | Hehkutettu temper mieluiten |
| Taivutus | Erinomainen | Pienin säde lähellä yhtä paksuutta hehkutettuna |
| Leimaus ja tyhjennys | Erinomainen | Puhdista leikatut reunat oikealla välyksellä |
| Kuuma työskentely | Hyvä | Harjoiteltu noin 700 C ja 900 C välillä |
| Pehmeä juotos | Erinomainen | Hartsi{0}}pohjainen juoksutusaine tuottaa luotettavat liitokset |
| Hopeinen juotos | Erinomainen | Käytetään laajasti lämmönvaihtimien valmistuksessa |
| TIG- tai MIG-hitsaus | Rajoitettu | Huokoisuutta on valvottava |
| Koneistus | Hyvä | Kovametallityökalut tulvajäähdytysnesteellä |
Korroosiokyky noudattaa puhtaan kuparin suorituskykyä. Kaupunki- ja teollisuusympäristössä sekä makeassa vedessä metalli muodostaa suojaavan oksidin ja korrodoituu alle 0,01 mm vuodessa, ja se soveltuu juomavesihuoltoon. Merivedessä yleinen suorituskyky on hyväksyttävä pienillä virtausnopeuksilla, mutta kupari-nikkelilaatu on edullinen, jos nopeus ylittää noin 2 m sekunnissa. Pelkistävissä ilmakehissä, erityisesti vety-pitoisissa ympäristöissä, C11000 ei sovellu, koska sen sisältämä kuparioksidi voi reagoida vedyn kanssa ja aiheuttaa haurastumista.
Sovellukset seuraavat suoraan tästä profiilista: virtakiskot ja kytkinlaitteiden koskettimet, muuntajien käämit, painetut piirit ja liittimet, lämmönvaihdinputket ja -käämit, jäähdytyslinjat, putkistot ja arkkitehtuurielementit, autojen patterit ja jarrujohdot sekä laivojen putkistot. Tuotemuotoja ovat ulkohalkaisijaltaan noin 3 mm - 152 mm putket, levyt noin 0,15 - 4,8 mm ja levyt sen yläpuolella, tanko halkaisijaltaan 3 mm - 150 mm ja lanka 0,25 - 12,7 mm.
Laadun laadunvalvonta sisältää tavallisesti kuparin ja hapen kemiallisen analyysin kullakin lämmöllä, vetolujuus- ja kovuustestauksen erää kohden, valmiin tuotteen pyörrevirtajohtavuustestin, mittatarkistukset mikrometrillä tai mittarilla sekä pintatutkimuksen pyörrevirralla tai silmämääräisellä tarkastuksella, jos sovellus sitä vaatii.
FAQ
K: Mitä ETP-kupari tarkoittaa?
ETP tulee sanoista elektrolyyttisesti kova piki; kupari puhdistetaan elektrolyyttisesti ja valetaan sitten kontrolloidulla happipitoisuudella, mikä parantaa valukäyttäytymistä.
K: Onko C11000 sama kuin C10200?
Ei. Molemmat ovat korkean -johtavuuden kuparia, mutta C11000 sisältää jopa 0,040 % happea, kun taas C10200 on happea -vapaata enintään 0,001 % ja sitä käytetään, kun kyseessä on pelkistävä ilmakehä tai tyhjiöhuolto.
K: Voidaanko C11000 käyttää vetyilmakehässä?
Sen ei pitäisi olla. Läsnä oleva kuparioksidi voi reagoida vedyn kanssa korotetussa lämpötilassa ja aiheuttaa sisäistä halkeilua, joten sen sijaan vaaditaan happivapaata laatua.
K: Mikä on C11000:n johtavuus?
58 MS/m tai parempi, mikä vastaa 100 % IACS:ää tai hieman enemmän, mitattuna pyörrevirtatestillä ASTM E1004:n mukaisesti.
K: Mitkä standardit koskevat eri tuotemuotoja?
ASTM B152 kattaa levyt, nauhat, levyt ja valssatut tangot, B124 kattaa tangot ja tangot, B187 kattaa kiskot, ja putkituotteet kuuluvat asiaankuuluvien saumattomien putkien eritelmien piiriin.
K: Kuinka C11000 kovetetaan?
Vain kylmätyöstöllä, koska laatu ei sisällä seosainetta, joka reagoi saostumiskovettumiseen; hehkutusta käytetään pehmentämään se uudelleen.
