Ce sunt cuprul C11000 și C10100
C11000 și C10100 sunt clase de cupru forjat nealiat identificate prin numere UNS și acoperite de specificațiile ASTM și ASME, cum ar fi ASTM B152 pentru plăci, foi și benzi, ASTM B75 pentru țevi fără sudură, ASTM B187 pentru tijă, bară și bară și ASTM B111 pentru condensator și tub schimbător de căldură. Niciunul dintre clase nu conține un adaos de aliere intenționat; diferența constă în modul în care este rafinat cuprul și cât de mult oxigen rămâne în metal.
C11000, numit și cupru electrolitic tough pitch (ETP), este cuprul electric standard de-conductivitate ridicată. Un conținut mic, deliberat de oxigen rămâne în topitură, în mod normal 0,02 % până la 0,04 % și limitat la maximum 0,06 %. Oxigenul există sub formă de particule fine de oxid cupros dispersate în matricea de cupru și este inofensiv în funcționare normală. Anuled C11000 este realizarea practică a standardului internațional de cupru recoacet, deci este evaluat la 100 % IACS.
C10100, numit și cupru electronic-fără oxigen (OFE), este un produs mai rafinat. Cuprul plus argint este specificat la 99,99 % minim și oxigen la 0,0005 % (5 ppm) maxim, ceea ce ridică conductivitatea recoaptă la 101 % IACS și înlătură orice posibilitate de fragilizare a hidrogenului. C10100 este, prin urmare, clasa de alegere pentru electronicele de vid și pentru piesele care trebuie să fie brazate sau recoapte în atmosfere puternic reducătoare.
Comparația compoziției chimice
| Element | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Cu + Ag, % min | 99.90 | 99.99 |
| Oxigen, % max | 0.06 | 0.0005 |
| Staniu, % max | 0.002 | Limitat la nivelul ppm |
| Zinc, % max | 0.005 | Limitat la nivelul ppm |
| Plumb, % max | 0.005 | Limitat la nivelul ppm |
| Fier de călcat, % max | 0.005 | Limitat la nivelul ppm |
| Alte elemente reziduale | 0,10 total | Limite individuale plus un plafon asupra sumei |
Deoarece C10100 limitează fiecare element rezidual la intervalul de părți scăzute-pe-milion, standardul stabilește atât maximele individuale, cât și un maxim pentru totalul impurităților specificate. C11000 este mai puțin restrictiv, ceea ce este exact ceea ce îl face economic pentru serviciul electric general.
Proprietăți fizice, electrice și mecanice
| Proprietate | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Densitate | 8,89 până la 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ |
| Punct de topire | 1083 de grade | 1083 de grade |
| Conductivitate electrică, recoaptă | 100 % IACS min | 101 % IACS min |
| Rezistivitate de volum la 20 de grade | aproximativ 1,7241 µΩ·cm | aproximativ 1,7071 µΩ·cm |
| Conductivitate termică | aproximativ 390 W/m·K | aproximativ 390 W/m·K |
| Modulul de elasticitate | 110 până la 130 GPa | 110 până la 130 GPa |
| Rezistenta la tractiune recoapta | aproximativ 220 MPa | aproximativ 220 MPa |
| Alungire recoaptă | aproximativ 45% | aproximativ 45% |
În starea complet recoaptă, cele două clase se comportă aproape identic la tensiune, încovoiere și ambutisare adâncă. Odată prelucrate la rece, ambele se întăresc rapid, astfel încât desemnarea temperării contează mai mult pentru rezultatul mecanic decât alegerea dintre ele. Decalajul semnificativ de inginerie este diferența de un-la sută de conductivitate împreună cu comportamentul hidrogenului descris mai jos.
Ghid de selecție după aplicație
C11000 este specificat pentru conexiuni de bare colectoare și bare colectoare, cabluri și sârme magnetice, înfășurări ale transformatorului și motorului, contacte ale aparatului de distribuție, benzi de contact, tub fără sudură și foaie arhitecturală. Oferă cel mai bun echilibru între conductivitate și cost ori de câte ori oxigenul nu este o problemă de serviciu.
C10100 este selectat atunci când oxigenul rezidual în sine reprezintă un pericol: tuburi electronice și dispozitive de vid, cavități pentru microunde, stabilizatori de accelerație și magneti supraconductori, conectori high-de microunde și RF și orice componentă care va fi sudată, sudată sau recoaptă într-o atmosferă de cuptor cu hidrogen-. În acele taxe, C11000 nu poate fi înlocuit cu orice preț, deoarece oxidul cupros reacţionează cu hidrogenul.
În cazul în care cerințele se află între cele două, un grad de conductivitate-dezoxidat de înaltă-fosfor, cum ar fi C12200, asigură lipsa de fragilizare a hidrogenului la o conductivitate de aproximativ 85 % IACS și un cost de material mai mic decât cuprul OFE.
Note de procesare și îmbinare
Atmosfere reducătoare:C11000 nu trebuie încălzit peste aproximativ 370 de grade în hidrogen sau într-o atmosferă puternic reducătoare. Oxidul cupros plus hidrogen formează abur în interiorul metalului, producând goluri interne și fisurare intercristalină cunoscută sub numele de fragilizare cu hidrogen. C10100 este imun la acest mecanism.
Recoacere:ambele grade recristalizează între aproximativ 400 de grade și 650 de grade; utilizați o atmosferă neutră sau ușor oxidantă pentru C11000 și o atmosferă uscată, lipsită de oxigen-pentru C10100.
Alăturare:lipirea și lipirea sunt simple pe ambele calități. Sudarea prin rezistență funcționează bine; sudarea prin fuziune a C11000 necesită un material de umplutură dezoxidat și un gaz de protecție fără hidrogen.
Prelucrare:folosiți scule ascuțite,-înalte, viteză de tăiere generoasă și lubrifiere bună, deoarece cuprul este gomos și conduce căldura departe de muchia de tăiere.
Verificare:conductivitatea este în mod normal confirmată prin măsurarea rezistivității pe o probă prelevată și temperarea prin test de tracțiune, duritate sau dimensiunea granulelor în funcție de forma produsului.
FAQ
Î: C11000 este la fel cu cuprul C10100?
Nu. Ambele sunt cupru nealiat, dar C11000 conține până la 0,06 % oxigen, în timp ce C10100 este limitat la 0,0005 % oxigen și 99,99 % minim cupru plus argint.
Î: Ce grad are o conductivitate electrică mai mare?
C10100 recoacit este evaluat la 101 % IACS minim, față de 100 % IACS minim pentru C11000 recoacit. Diferența este mică, dar decisivă în electronica de precizie.
Î: Este C11000 predispus la fragilizarea cu hidrogen?
Da. Datorită conținutului său de oxid cupros, se poate crăpa atunci când este încălzit peste aproximativ 370 de grade într-o atmosferă bogată în hidrogen-, așa că operațiunile în cuptorul cu vid sau cu hidrogen ar trebui să utilizeze C10100 sau un grad-dezoxidat cu fosfor.
Î: C11000 poate fi sudat?
Poate fi lipit, lipit și sudat prin rezistență fără dificultate. Sudarea prin fuziune este posibilă cu un material de umplutură de cupru dezoxidat și un gaz de protecție fără hidrogen-, dar eficiența îmbinării este mai mică decât în cazul metalului de bază recoapt.
Î: C10100 merită costul suplimentar?
Doar acolo unde specificația o cere - dispozitive de vid, hardware cu microunde, ansambluri brazate cu hidrogen-sau ultimul procent de conductivitate. Pentru bare colectoare, tuburi și lucrări electrice generale, C11000 este alegerea economică.
Î: Ce standarde acoperă aceste clase?
ASTM B152, ASTM B187 și ASME SB-152 acoperă produse plate și bare, ASTM B75 și ASTM B111 acoperă țevile fără sudură și tubul schimbător de căldură, iar EN 13601 acoperă tija și bara de cupru pentru uz electric.
