Mitä puhtaus tarkoittaa C110-kuparille
Kuparin puhtaus on spesifikaatioluku, ei markkinointilause. C11000:lle hankintastandardi asettaa minimikuparipitoisuuden ja maksimihappipitoisuuden, ja tehtaan sertifikaatti raportoi molemmat sekä jäännösepäpuhtaustason. Tästä syystä samalle materiaalille julkaistut luvut voivat vaihdella: arvo 99,90 % on taattu vähimmäisarvo, kun taas 99,95 % tai jopa 99,99 % ovat tyypillisiä määrityksiä, jotka yksittäinen lämpö voi saavuttaa, mutta joita spesifikaatiolla ei ole velvollisuutta taata.
C110 on kupari 110:n yleinen kauppanimi, kirjoitettu myös UNS C11000 ja aiemmin CDA 110. Se on elektrolyyttisesti sitkeää kuparia, mikä tarkoittaa, että se puhdistetaan elektrolyyttisesti ja sitten sulatetaan ja valetaan ilmaan, joten metalliin jää hallittu määrä happea hienoina kuparioksidihiukkasina. Nämä hiukkaset eivät ole vika; ne tekevät lajista vapaan koneistuksen ja antavat sille ominaisen käyttäytymisen, johon valmistajat luottavat.
Tyypillinen koostumus ja hapenhallinta
C11000:n koostumus on tarkoituksella yksinkertainen, ja melkein kaikki teknisen mielenkiinnon kohteena on kuparia seuraavat kaksi numeroa: happi ja jäännösepäpuhtaudet.
| Elementti | Sisältö |
|---|---|
| Cu | Vähintään 99,90 %, mukaan lukien hopea |
| Happi | Hallittu jäännös, yleisesti noteerataan välillä 0,02 % ja 0,04 % |
| Metalliset epäpuhtaudet | Alle noin 50 ppm tavallisessa kaupallisessa ETP-kuparissa |
| Johtavuus | Noin 100 % IACS hehkutetussa tilassa |
Happipitoisuus on luku, joka päättää, voidaanko C11000 kela hitsata. Kuparioksidihiukkaset reagoivat vedyn kanssa korotetussa lämpötilassa muodostaen höyryä metallin sisään ja murtaen sen, joten putki, joka juotetaan tai hitsataan pelkistävässä ilmakehässä tai käytetään vetyä sisältävässä prosessivirrassa, on tilattava sen sijaan happivapaana laatuna. Vedetyssä putkessa, taivutuksessa, soihduttamisessa ja yleisessä valmistuksessa ympäristön lämpötilassa kova jakorakenne ei aiheuta vaikeuksia.
Miten C110 verrattuna C10100:aan ja C10200:een
Nämä kolme arvosanaa lainataan usein toisiaan vastaan, ja erot ovat prosentuaalisesti pieniä, mutta sovelluksen kannalta ratkaisevia.
| Luokka | Kuparipitoisuus | Happi | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|
| C11000 elektrolyyttisesti kova jako | 99,90 % vähintään | Hallittu jäännös, noin 0,02 % - 0,04 % | Virtakisko, nauha, putki, yleinen sähkö- ja lämmönjohtavuus |
| C10200 hapeton | 99,95 % vähintään | 0,001 % enintään | Hitsatut kokoonpanot, juotettu putki, ilmakehän vähentäminen |
| C10100 hapeton elektroniikka | 99,99 % vähintään | enintään 0,0005 % | Tyhjiölaitteet, erittäin luotettava elektroniikka, aaltoputket |
Käytännön sääntönä on, että C11000 antaa parhaan yhdistelmän johtavuutta, työstettävyyttä ja kustannuksia osille, jotka muodostetaan ja liitetään ilman pelkistävää ilmakehää, kun taas hapettomat laatut valitaan liitosprosessin tai huoltoympäristön sitä vaatiessa. Maksaminen C10100:sta, jossa C11000 tekisi, lisää kustannuksia tehokkuuden lisäämättä.
Fyysinen, sähköinen ja lämpökäyttäytyminen
Tiheys:noin 8,94 g/cm³, lähellä puhtaan kuparin teoreettista arvoa.
Sähkönjohtavuus:hehkutettu C11000 on kansainvälisen hehkutetun kuparistandardin käytännön referenssi, joten se on luokiteltu noin 100 %:ksi IACS:ksi, ja kylmätyöstö vähentää sitä vain hieman.
Lämmönjohtavuus:noin 390 W/(m·K) 20 asteessa, minkä vuoksi laatua käytetään lämmönvaihdinputkissa, virtakiskoissa ja lämpölevittimissä.
Sulamisalue:noin 1083 astetta kuparimatriisille, jolloin dispergoidut oksidihiukkaset pysyvät kiinteinä siinä.
Kimmomoduuli:alueella 117 GPa, mikä antaa hyödyllisen jäykkyyden jopa ohuissa vedetyissä putken seinissä.
Epäpuhtauksien valvonta suojaa näitä lukuja. Pienet määrät fosforia, rautaa tai arseenia heikentävät johtavuutta huomattavasti, joten 99,90 %:n minimikuparin takaava spesifikaatio on käytännössä myös takuu siitä, että johtavuus pysyy lähellä viitearvoa.
Lämpö, kovuus ja valmistus
Puhtaus ja luonne ovat erillisiä muuttujia. C11000:ta toimitetaan useissa eri temperaatioissa, ja kovuus muuttuu kylmätyöstön määrän eikä koostumuksen mukaan: hehkutettu materiaali on alueen alaosassa, noin 45 HV:n alueella, kun taas voimakkaasti kylmätyöstetty nauha saavuttaa alueen huipulla noin 150 HV:n ja yli. LVI-, jäähdytys- ja lämmönvaihtoputki toimitetaan yleensä hehkutettuna tai kevyesti vedettynä, jotta sitä voidaan taivuttaa ja laajentaa.
Valmistus on paikka, jossa arvosana ansaitsee maineensa. C11000 on helposti kuuma- ja kylmätyöstetty, vedetty, taivutettu, soihdettu, juotettu ja juotettu, ja se koneistetaan puhtaalla lastulla dispergoituneiden oksidihiukkasten vuoksi. Jokaiseen työohjeeseen kuuluu kolme käytäntöä. Hehkuta voimakkaan kylmäpelkistyksen jälkeen, jos lisämuovausta tarvitaan. Pidä rikkipitoiset voiteluaineet ja ammoniakkiyhdisteet poissa pinnasta, koska ne syövyttävät kuparia. Ja käytä kuivatyppihuuhtelua minkä tahansa kokoonpanon juottamisen tai hitsauksen aikana, jotta poraus pysyy kirkkaana ja vapaana oksidihilseestä.
Usein kysytyt kysymykset
K: Onko C110-kupari 99,9 % tai 99,99 % puhdasta?
C11000:n vähimmäisvaatimus on 99,90 % kuparia, mukaan lukien hopea. Suuremmat luvut, kuten 99,95 % tai 99,99 %, kuvaavat tyypillisiä yksittäisten lämpötilojen määrityksiä, eikä standardi takaa niitä.
K: Miksi C11000 sisältää happea?
ETP-kupari sulatetaan ja valetaan ilmaan, joten hallittu määrä happea jää jäljelle hienoina kuparioksidihiukkasina. Ne parantavat työstettävyyttä ja vaikuttavat vain vähän johtavuuteen, mutta estävät laatua hitsautumasta pelkistävässä ilmakehässä.
K: Milloin C10200 tai C10100 tulisi käyttää sen sijaan?
Valitse hapeton laatu aina, kun osa hitsataan tai juotetaan vetyä sisältävässä ilmakehässä tai käytetään pelkistysprosessissa. C10200 sopii useimpiin hitsattuihin kokoonpanoihin ja C10100 on varattu korkeimpaan johtavuuteen ja tyhjiöpalveluun.
K: Mikä on C11000:n johtavuus?
Hehkutetulla C11000:lla on noin 100 % IACS, mikä vastaa noin 58 MS/m, ja sen lämmönjohtavuus on noin 390 W/(m·K). Kylmätyöstö alentaa sähkölukua vain hieman.
K: Kuinka kovaa C11000 kupari on?
Kovuus riippuu enemmän luonteesta kuin puhtaudesta. Hehkutettu materiaali on noin 45 HV ja voimakkaasti kylmätyöstetty nauha saavuttaa noin 150 HV ja enemmän, vedetyllä putkella toimitetaan yleensä pehmeämmissä olosuhteissa.
K: Voidaanko tavallisella kaupallisella kuparilla korvata C11000?
Ei turvallisesti. Korvaaminen ilman sertifikaattia aiheuttaa alhaisemman kuparipitoisuuden tai korkeamman happipitoisuuden, mikä voi heikentää johtavuutta tai aiheuttaa halkeamia hitsauksen aikana, joten laatu, lämpötila ja happiraja tulee aina määritellä ja sertifioida.
