C10200 Kopparlegering: Definition och omfattning
C10200 är UNS-beteckningen för syre-fri koppar (OF-koppar), en bearbetad kopparkvalitet med hög-renhet som produceras så att den kvarvarande syrehalten i smältan hålls på en extremt låg nivå. I vanlig elektrolytisk koppar av segt beck är syret närvarande som dispergerade kopparoxidpartiklar; i C10200 är dessa partiklar väsentligen frånvarande, vilket förändrar både det metallurgiska beteendet och bearbetningsfönstret för materialet.
Den praktiska konsekvensen är att C10200 kan hårdlödas, svetsas, glödgas eller på annat sätt exponeras för vätehaltig-atmosfär utan den inre sprickbildning som kallas väteförsprödning. Ånga från reaktionen mellan väte och kopparoxid är den vanliga orsaken till det felläget, och den kan helt enkelt inte bildas i en verkligt syrefri struktur.
Kemisk sammansättning och tillämpliga standarder
C10200 specificeras i ASTM B152 för kopparplåt, band, plåt och valsad stång, och samma kvalitet är täckt av ASTM B124 för stång och stång, ASTM B188 och ASTM B68 för sömlösa rör och ASTM B170 för tråd. I det europeiska systemet är motsvarande beteckning CW008A enligt EN 1412, i det japanska systemet C1020 och i det kinesiska systemet TU2 enligt GB/T 5231. Sammansättningskraven nedan är de gränser som är gemensamma för ASTM- och EN-specifikationerna.
| Element | Krav | Fungera |
|---|---|---|
| Koppar (Cu), inkl. silver | Minst 99,95 % | Oädel metall; kontrollerar konduktiviteten |
| Syre (O) | Maximalt 0,001 % | Hålls lågt för att förhindra väteförsprödning |
| Silver (Ag) | Högst 0,0025 % (räknat i Cu) | Spårad orenhet, ingen separat tillsats |
| Fosfor (P) | Maximalt 0,0003 % | Endast rester; högt P skulle minska konduktiviteten |
| Totalt andra föroreningar | Högst 0,05 % | Summan av alla andra element än Cu och Ag |
Fysiska och mekaniska egenskaper
Eftersom kvaliteten i huvudsak är ren koppar, är dess fysikaliska konstanter de för den rena metallen snarare än för en utspädd legering. Mekaniska värden beror starkt på temperament, så en köpspecifikation bör alltid namnge temperamentet utöver UNS-numret.
| Egendom | Typiskt värde | Anmärkning |
|---|---|---|
| Elektrisk ledningsförmåga | 100 % IACS (58 MS/m) minimum | Uppfyller eller överträffar glödgat kopparstandard |
| Elektrisk resistivitet | 1,724 mikro-ohm-cm vid 20 C | Enligt ASTM B193 testmetod |
| Värmeledningsförmåga | cirka 390 W/(m K) | Kärnfördelar i värmeöverföringshårdvara |
| Densitet | 8,94 g/cm³ | Används för mass-till-volymomvandling |
| Smältpunkt | 1083 C | Snävt stelningsintervall |
| Glödgad draghållfasthet | typiskt 200-250 MPa | O60/O61 mjukt temperament |
| Glödgad förlängning | typiskt 40 % och över | Bekräftar lämplighet för djupritning |
Tempereringsbeteckningarna följer det vanliga bearbetade-kopparsystemet: O60 eller O61 för mjukglödgade, H01 och H02 för kvarts-hård och halv-hård och H04 till H08 för progressivt kallbearbetade förhållanden. Kallarbete höjer draghållfastheten och hårdheten på bekostnad av töjning och i liten utsträckning ledningsförmåga.
Bearbetnings- och tillverkningsegenskaper
C10200 anses vara en av de mest förlåtande kopparkvaliteterna att tillverka. Den kan varmvalsas mellan cirka 700 C och 900 C, kallvalsas och dras med kraftiga reduktioner, djupdragas och stansas, och smidas till beslag och elektrisk beslag. Eftersom materialet är mjukt måste verktygen hållas skarpa och ytkontaktpunkterna skyddas för att undvika mekaniska repor på den färdiga ytan.
Kallformning: utmärkt; minskningar över 80 % uppnås rutinmässigt med mellanliggande glödgning.
Glödgning: mjuk glödgning i intervallet 375-650 C i en skyddande eller reducerande atmosfär.
Sammanfogning: mjuklödning, silverlödning och motståndssvetsning fungerar alla bra; smältsvetsning är möjlig men kräver uppmärksamhet på porositetskontroll.
Bearbetning: fritt-skärbeteende är måttligt eftersom inget bly eller svavel finns; hårdmetallverktyg med generös kylvätska är att föredra.
Ytskydd: ljusglödgade eller förtennade ytbehandlingar är vanliga där lagrat material inte får oxidera.
Ansökningar och urvalsvägledning
Konduktiviteten och renheten hos C10200 gör den till ett förstahandsval där strömtäthet, signalintegritet eller vakuumtäthet är avgörande. Typiska användningsområden inkluderar samlingsskenor och ställverksledare, transformatorlindningar, hög-inre ledare för koaxialkabel, ledningsramar och kopplingsmaterial, vakuumbrytare och sändarrör, värmeväxlare och köldplåtskomponenter och akustiska eller dekorativa delar som senare pläteras.
När du väljer kvalitet, bekräfta tre punkter: syregränsen som din sammanfogningsprocess faktiskt kräver, tempereringen som ger den erforderliga sträckgränsen och den ytfinish som efterföljande plätering eller limning kräver. Där högre hållfasthet är väsentlig, bör en utspädd legering som en silver-bärande koppar eller en utfällnings-härdningsgrad istället övervägas, eftersom C10200 uppnår sina egenskaper genom renhet snarare än genom legering.
FAQ
F: Vad betyder "syrefri-" för C10200?
Det betyder att syrehalten hålls till 0,001 % maximalt, så i princip inga kopparoxidpartiklar finns kvar i strukturen och väteförsprödning kan inte inträffa.
F: Är C10200 samma som C11000?
Nej. Båda är koppar med hög-ledningsförmåga, men C11000 är elektrolytiskt seg koppar som innehåller ungefär 0,015-0,040 % syre, medan C10200 är syre-fri och är att föredra för vakuum och reducerande atmosfär.
F: Vilka standarder täcker C10200-produkter?
ASTM B152 för plåt, band, plåt och valsad stång; ASTM B124 för stång och stång; ASTM B68 och B188 för sömlösa rör; ASTM B170 för tråd. Motsvarande beteckningar är CW008A under EN 1412, C1020 under JIS och TU2 under GB/T 5231.
F: Kan C10200 svetsas?
Den kan lödas, hårdlödas och motståndssvetsas utan svårighet. Fusionssvetsning är möjlig men kräver ren fogförberedelse och kontrollerad skärmning eftersom materialet inte har några deoxiderande tillsatser.
F: Hur verifieras syrehalten?
Genom inertgasfusion eller genom standardmetallografisk undersökning för kopparoxid, utförd normalt en gång per upphettning på ett prov taget från den gjutna eller valsade produkten.
F: Vilka humör är normalt lagerförda?
Mjukglödgad O60/O61-remsa och plåt, kvarts-hård och halv-hård härdning för kopplingsmaterial och fjäderhärdning för små elektriska delar.
