Τι είναι ο χαλκός C11000 και C10100
Οι C11000 και C10100 είναι μη κραματοποιημένες ποιότητες σφυρήλατος χαλκού που προσδιορίζονται με αριθμούς UNS και καλύπτονται από τις προδιαγραφές ASTM και ASME όπως ASTM B152 για πλάκες, φύλλα και λωρίδες, ASTM B75 για σωλήνες χωρίς συγκόλληση, ASTM B187 για ράβδο, ράβδο και αγωγό αγωγού 11 και ASTM. Καμία κατηγορία δεν περιέχει σκόπιμη προσθήκη κράματος. η διαφορά έγκειται στο πώς εξευγενίζεται ο χαλκός και πόσο οξυγόνο παραμένει στο μέταλλο.
Ο C11000, που ονομάζεται επίσης χαλκός ηλεκτρολυτικού σκληρού βήματος (ETP), είναι ο τυπικός ηλεκτρικός χαλκός υψηλής{1} αγωγιμότητας. Μια μικρή, εσκεμμένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο παραμένει στο τήγμα, συνήθως 0,02 % έως 0,04 % και περιορίζεται σε μέγιστο 0,06 %. Το οξυγόνο υπάρχει ως λεπτά σωματίδια οξειδίου του χαλκού διασκορπισμένα στη μήτρα του χαλκού και είναι ακίνδυνο σε κανονική λειτουργία. Το Annealed C11000 είναι η πρακτική υλοποίηση του Διεθνούς Προτύπου Ανοπτημένου Χαλκού, επομένως έχει βαθμολογηθεί στο 100% IACS.
Το C10100, που ονομάζεται επίσης χαλκός χωρίς οξυγόνο-ελεύθερος ηλεκτρονικός (OFE), είναι ένα πιο εκλεπτυσμένο προϊόν. Ο χαλκός συν ασήμι καθορίζεται στο 99,99 % ελάχιστο και το οξυγόνο στο 0,0005 % (5 ppm) το μέγιστο, το οποίο ανυψώνει την ανοπτημένη αγωγιμότητα στο 101 % IACS και αφαιρεί κάθε πιθανότητα ευθραυστότητας υδρογόνου. Επομένως, το C10100 είναι η κατηγορία επιλογής για ηλεκτρονικά κενού και για εξαρτήματα που πρέπει να συγκολληθούν ή να ανόπτονται σε έντονα μειωμένες ατμόσφαιρες.
Σύγκριση Χημικής Σύνθεσης
| Στοιχείο | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Cu + Ag, % min | 99.90 | 99.99 |
| Οξυγόνο, % μέγ | 0.06 | 0.0005 |
| Κασσίτερος, % μέγ | 0.002 | Περιορίζεται σε επίπεδο ppm |
| Ψευδάργυρος, % μέγ | 0.005 | Περιορίζεται σε επίπεδο ppm |
| Μόλυβδος, % μέγ | 0.005 | Περιορίζεται σε επίπεδο ppm |
| Σίδηρος, % μέγ | 0.005 | Περιορίζεται σε επίπεδο ppm |
| Άλλα υπολειμματικά στοιχεία | 0,10 συνολικά | Ατομικά όρια συν ένα ανώτατο όριο στο άθροισμα |
Επειδή το C10100 περιορίζει κάθε υπολειπόμενο στοιχείο στο χαμηλό εύρος-ανά-εκατομμύριο, το πρότυπο ορίζει τόσο μεμονωμένα μέγιστα όσο και ένα μέγιστο για το σύνολο των καθορισμένων ακαθαρσιών. Το C11000 είναι λιγότερο περιοριστικό, αυτό ακριβώς το καθιστά οικονομικό για γενικές ηλεκτρικές εργασίες.
Φυσικές, Ηλεκτρικές και Μηχανικές Ιδιότητες
| Ιδιοκτησία | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Πυκνότητα | 8,89 έως 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ |
| Σημείο τήξης | 1083 μοίρες | 1083 μοίρες |
| Ηλεκτρική αγωγιμότητα, ανόπτηση | 100 % IACS ελάχ | 101 % IACS ελάχ |
| Αντίσταση όγκου στους 20 βαθμούς | περίπου 1,7241 μΩ·cm | περίπου 1,7071 μΩ·cm |
| Θερμική αγωγιμότητα | περίπου 390 W/m·K | περίπου 390 W/m·K |
| Μέτρο ελαστικότητας | 110 έως 130 GPa | 110 έως 130 GPa |
| Ανοπτημένη αντοχή εφελκυσμού | περίπου 220 MPa | περίπου 220 MPa |
| Ανοπτημένη επιμήκυνση | περίπου 45 % | περίπου 45 % |
Στην κατάσταση πλήρους ανόπτησης οι δύο βαθμοί συμπεριφέρονται σχεδόν πανομοιότυπα στην τάση, την κάμψη και το βαθύ τράβηγμα. Μόλις δουλέψουν κρύα, και τα δύο σκληραίνουν γρήγορα, επομένως ο χαρακτηρισμός της ιδιοσυγκρασίας έχει μεγαλύτερη σημασία για το μηχανικό αποτέλεσμα παρά για την επιλογή μεταξύ τους. Το σημαντικό κενό μηχανικής είναι η διαφορά αγωγιμότητας ενός- τοις εκατό μαζί με τη συμπεριφορά του υδρογόνου που περιγράφεται παρακάτω.
Οδηγίες επιλογής κατά εφαρμογή
Το C11000 καθορίζεται για συνδέσεις ράβδου και ζυγού, καλωδίων και μαγνητών καλωδίων, περιελίξεων μετασχηματιστή και κινητήρα, επαφές διακοπτών, λωρίδες επαφής, σωλήνα χωρίς ραφή και αρχιτεκτονικό φύλλο. Προσφέρει την καλύτερη ισορροπία αγωγιμότητας και κόστους όποτε το οξυγόνο δεν είναι θέμα εξυπηρέτησης.
Το C10100 επιλέγεται όταν το ίδιο το υπολειπόμενο οξυγόνο αποτελεί κίνδυνο: ηλεκτρονικοί σωλήνες και συσκευές κενού, κοιλότητες μικροκυμάτων, σταθεροποιητές επιταχυντών και υπεραγώγιμων μαγνητών, σύνδεσμοι μικροκυμάτων και ραδιοσυχνοτήτων υψηλών- και οποιοδήποτε εξάρτημα που θα συγκολληθεί, θα συγκολληθεί ή θα ανόπτεται σε μια ατμόσφαιρα υδρογόνου{2}. Σε αυτά τα καθήκοντα το C11000 δεν μπορεί να υποκατασταθεί σε καμία τιμή, επειδή το οξείδιο του χαλκού αντιδρά με το υδρογόνο.
Όπου η απαίτηση βρίσκεται μεταξύ των δύο, ένας-αποοξειδωμένος φώσφορος υψηλής-βαθμίδας αγωγιμότητας, όπως το C12200, παρέχει ελευθερία από ευθραυστότητα υδρογόνου με αγωγιμότητα περίπου 85 % IACS και χαμηλότερο κόστος υλικού από τον χαλκό OFE.
Επεξεργασία και Σύνδεση Σημειώσεων
Μείωση της ατμόσφαιρας:Το C11000 δεν πρέπει να θερμαίνεται πάνω από περίπου 370 βαθμούς σε υδρογόνο ή σε έντονα αναγωγική ατμόσφαιρα. Το οξείδιο του χαλκού συν το υδρογόνο σχηματίζει ατμό μέσα στο μέταλλο, παράγοντας εσωτερικά κενά και διακρυσταλλική ρωγμή γνωστή ως ευθραυστότητα υδρογόνου. Το C10100 έχει ανοσία σε αυτόν τον μηχανισμό.
Ξεπύρωμα:Και οι δύο ποιότητες ανακρυσταλλώνονται μεταξύ περίπου 400 μοιρών και 650 μοιρών. χρησιμοποιήστε μια ουδέτερη ή ελαφρώς οξειδωτική ατμόσφαιρα για το C11000 και μια ξηρή ατμόσφαιρα χωρίς οξυγόνο- για το C10100.
Συμμετοχή:Η συγκόλληση και η συγκόλληση είναι απλές και στις δύο κατηγορίες. Η συγκόλληση με αντίσταση λειτουργεί καλά. Η συγκόλληση με σύντηξη του C11000 απαιτεί ένα αποοξειδωμένο πληρωτικό και ένα προστατευτικό αέριο χωρίς υδρογόνο.
Μηχανική κατεργασία:χρησιμοποιήστε αιχμηρά,-εργαλεία υψηλής τσουγκράνας, γενναιόδωρη ταχύτητα κοπής και καλή λίπανση, επειδή ο χαλκός είναι κολλώδης και απομακρύνει τη θερμότητα από την κοπτική άκρη.
Επαλήθευση:Η αγωγιμότητα επιβεβαιώνεται συνήθως με τη μέτρηση της ειδικής αντίστασης σε ένα δείγμα δειγματοληψίας και η θερμοκρασία με δοκιμή εφελκυσμού, σκληρότητα ή μέγεθος κόκκου ανάλογα με τη μορφή του προϊόντος.
FAQ
Ε: Είναι το C11000 το ίδιο με το C10100 χαλκό;
Όχι. Και τα δύο είναι μη κράμα χαλκού, αλλά το C11000 περιέχει έως και 0,06 % οξυγόνο ενώ το C10100 περιορίζεται σε 0,0005 % οξυγόνο και 99,99 % ελάχιστο χαλκό συν ασήμι.
Ε: Ποιος βαθμός έχει υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα;
Το Annealed C10100 βαθμολογείται στο 101 % ελάχιστο IACS, έναντι του ελάχιστου 100 % IACS για το ανοπτημένο C11000. Η διαφορά είναι μικρή αλλά καθοριστική στα ηλεκτρονικά ακριβείας.
Ε: Είναι το C11000 επιρρεπές σε ευθραυστότητα υδρογόνου;
Ναί. Λόγω της περιεκτικότητάς του σε οξείδιο του χαλκού, μπορεί να σπάσει όταν θερμαίνεται πάνω από περίπου 370 μοίρες σε-πλούσια ατμόσφαιρα σε υδρογόνο, επομένως οι εργασίες κλιβάνου κενού ή υδρογόνου θα πρέπει να χρησιμοποιούν C10100 ή αποοξειδωμένο φώσφορο-.
Ε: Μπορεί το C11000 να συγκολληθεί;
Μπορεί να συγκολληθεί, να συγκολληθεί και να συγκολληθεί με αντίσταση χωρίς δυσκολία. Η συγκόλληση με σύντηξη είναι δυνατή με ένα πληρωτικό από αποοξειδωμένο χαλκό και ένα αέριο προστασίας{{1} ελεύθερο υδρογόνου, αλλά η απόδοση της άρθρωσης είναι χαμηλότερη από ό,τι στο ανόπτηση βασικού μετάλλου.
Ε: Αξίζει το C10100 το επιπλέον κόστος;
Μόνο όπου το απαιτεί η προδιαγραφή - συσκευές κενού, εξοπλισμός μικροκυμάτων, συγκροτήματα με συγκόλληση υδρογόνου- ή το τελευταίο ποσοστό αγωγιμότητας. Για ζυγό, σωλήνα και γενικές ηλεκτρολογικές εργασίες το C11000 είναι η οικονομική επιλογή.
Ε: Ποια πρότυπα καλύπτουν αυτούς τους βαθμούς;
Τα ASTM B152, ASTM B187 και ASME SB-152 καλύπτουν προϊόντα επίπεδων και ράβδων, τα ASTM B75 και ASTM B111 καλύπτουν σωλήνα χωρίς ραφή και σωλήνα εναλλάκτη θερμότητας και το EN 13601 καλύπτει τη ράβδο και τη ράβδο χαλκού για ηλεκτρική χρήση.
