C19040 är en tenn-bärande hög-kopparlegering. I denna kvalitet är tenn den huvudsakliga legeringstillsatsen, stödd av en liten fosforhalt som deoxiderar smältan, så materialet tillhör samma metallurgiska familj som de låg-tennkoppar-tennlegeringar som används för el- och värmeväxlingsarbete. Syftet med tennet är enkelt: det höjer styrkan, hårdheten och motståndet mot uppmjukning utan den stora förlusten av konduktivitet som kommer från stora legeringstillsatser.
Där tenn-kopparlegeringar sitter i kopparfamiljen
Kopparlegeringar kan ordnas efter hur mycket ledningsförmåga användaren är beredd att byta mot styrka. I ena änden finns syre-fri och deoxiderad koppar, som ger den högsta ledningsförmågan och den minsta styrkan. I andra änden finns fosforbronserna, där flera procent tenn plus fosfor ger hög hållfasthet och utmärkta fjäderegenskaper vid mycket lägre konduktivitet. Tenn-bärande hög-kopparlegeringar upptar utrymmet mellan de två: tillräckligt mycket tenn för att göra en verklig skillnad för styrka och mjukgörande beteende, men inte så mycket att ledningsförmågan blir ett hinder.
Den positioneringen förklarar betygets huvudsakliga tillämpningsprofil. Det specificeras var en komponent måste bära ström eller överföra värme och även hålla sin form, behålla kontaktkraft och motstå slitage eller mild korrosion, vilket är exakt den kombination som krävs av kontakter, kontaktfjädrar, brytardelar och-värmeväxlingskomponenter.
Hur tenn ändrar beteendet hos koppar
Fast-lösningsförstärkning: tenn löser sig i kopparmatrisen och förvränger gallret, så draghållfasthet, sträckgräns och hårdhet ökar alla jämfört med vanlig koppar. Effekten ökar när tennhalten ökar.
Mjukningsbeständighet: eftersom det lösta ämnet höjer omkristallisationstemperaturen behåller tenn-koppardelar mer av sin styrka efter lödning, hårdlödning eller förhöjda-temperaturer än vad ETP-koppar gör.
Konduktivitet: löst tenn sprider elektroner, så den elektriska och termiska konduktiviteten sjunker gradvis när tenn ökar. Denna avvägning-är det centrala designbeslutet för betyget.
Korrosions- och missfärgningsbeteende: tenn förbättrar motståndet mot atmosfärisk nedsmutsning, sötvatten och svagt aggressiv industriatmosfär, och det är anledningen till att tenn-bärande koppar förekommer i marin och arkitektonisk hårdvara.
Härdningsmekanism: det finns ingen utfällningsreaktion att utnyttja. Styrkan utvecklas genom kallt arbete, med mellanglödgning som används för att återställa duktiliteten mellan formningsstegen.
Kompositionskontroll och de standarder som styr den
Legeringselementen kontrolleras inom gränser som fastställs av produktstandarden som gäller för den form som levereras, och köparen bör alltid beställa mot den standarden snarare än en nominell kvalitetsbeskrivning.
| Element | Funktion i legeringen | Hur det styrs |
|---|---|---|
| Koppar | Matris; bär ström och värme | Anges som balans eller som lägsta renhet |
| Tenn | Huvudförstärkare; höjer hårdheten och uppmjukningsmotståndet | Räckvidd fastställt av produktstandarden för betyget |
| Fosfor | deoxidationsmedel; bidrar med ytterligare förstärkning | Smal räckvidd för att skydda ledningsförmåga och varmbearbetbarhet |
| Föroreningar (Fe, Pb, Zn, etc.) | Har ingen fördelaktig roll över spårnivåer | Individuellt begränsad av standarden |
| Produktform | Typisk standard | Anteckningar |
|---|---|---|
| Tallrik, plåt, remsa | ASTM B103/B103M | Koppar-tennlegeringsplåt, plåt, remsa och valsad stång |
| Stång, stång och former | ASTM B139/B139M | Stång och stång för bearbetning och formning |
| Stränggjutningar | ASTM B505/B505M | Stränggjutningar av koppar-baserade legeringar |
| kinesiska betyg | GB/T 5231 | Beteckningar, sammansättning och föroreningsgränser |
| Europeiskt spö och stång | EN 12163, EN 12164, EN 12167 | Allmänt, gratis-bearbetning och profilstång och stång |
| Japansk spö och stång | JIS H3250 | Stavar och stänger av koppar och kopparlegeringar |
Temper och hur fastighetsdata ska läsas
Levererade egenskaper beror mycket mer på temperament än på kvalitet. Mjukt eller glödgat material (O60) ger den lägsta hållfastheten med maximal töjning och formbarhet; halv-hårda (H02) och hårda (H04, H08) förhållanden ökar successivt draghållfastheten, sträckgränsen och hårdheten samtidigt som töjningen minskar. För varje köp måste tre värden sammanföras innan materialet kan bedömas: den kemiska analysen mot standarden, tempereringsbeteckningen och de mekaniska egenskaperna som garanteras för det här temperamentet och produktformen. Enbart en hårdhetssiffra, utan humöret, är ingen specifikation.
Bearbetning, formning och sammanfogning
Kallbearbetning: remsa, plåt och tråd rullas eller dras med mellanglödgning. Mängden kallt arbete mellan glödgningen bestämmer det slutliga temperamentet, så schemat bestäms av de nödvändiga egenskaperna snarare än av bekvämlighet.
Glödgning: eftersom tenn höjer omkristallisationstemperaturen måste glödgningstemperaturer och tider väljas för den faktiska tennhalten och mängden kallarbete i sektionen. Under-glödgning gör materialet för hårt för nästa formningssteg, och över-glödgning förstör temperamentet.
Bearbetning: sorteringsmaskinerna någorlunda bra; skarpa verktyg och positiv räfsa minskar arbetshärdningen vid ytan, vilket är viktigt när en efterföljande formningsoperation följer.
Lödning och lödning: dessa är standardförbindningsmetoderna och stöds väl av materialet, särskilt eftersom legeringen behåller sin styrka efter att fogen gjorts.
Svetsning: koppars höga värmeledningsförmåga innebär att smältsvetsning kräver hög värmetillförsel och noggrann fogförberedelse, och den värmepåverkade zonen förlorar en del av sin kallbearbetade-hållfasthet. Där svetsade sammansättningar krävs bör konstruktionen tillåta den lokala uppmjukningen.
Ytbearbetning: delar levereras normalt ljusa, och den naturliga motståndskraften mot angrepp av tenn-koppar håller utseendet stabilt inomhus.
Ansökningar
Typiska användningsområden inkluderar elektriska kontakter, plintar och kontaktfjädrar, relä- och brytarkomponenter, säkringsklämmor och-strömförande hårdvara, kondensor- och värmeväxlardelar, packningar och tätningsringar, fästelement och allmän hårdvara, och marina eller arkitektoniska beslag som behöver mer nedsmutsning och korrosionsbeständighet än vanlig koppar.
Urvalsvägledning och inspektionspunkter
Välj denna familj när en blygsam hållfasthetsökning jämfört med koppar måste uppnås utan en stor konduktivitetsstraff. Där konduktivitet är det dominerande kravet är koppar-järn-fosforlegeringarna den bästa vägen; där styrka och fjäderbeteende dominerar används högre-tennfosforbrons; där bearbetbarheten dominerar är en fri-skärande mässing eller tellurkoppar mer ekonomisk.
Verifiera tenn- och fosforinnehållet genom spektrometrisk analys, eftersom dessa två element bestämmer styrka, konduktivitet och glödgningsbeteende tillsammans.
Kontrollera de mekaniska egenskaperna för det beställda temperamentet, med hjälp av dragprovning och en hårdhetsundersökning över sektionen snarare än en enda ytavläsning.
Bekräfta elektrisk prestanda genom konduktivitetsmätning där delen bär ström, och inspektera remsan och plåten för kanttillstånd, planhet och ytdefekter innan formning.
Ange temperament, mått och standard på inköpsordern så att brukscertifikatet kan kontrolleras rad för rad.
FAQ
F: Är C19040 en brons- eller kopparlegering?
Det är en hög-kopparlegering där tenn är den huvudsakliga legeringstillsatsen. Beroende på tenninnehållet beskrivs sådana material ofta kommersiellt som tennkoppar eller, vid högre tennhalter, som fosforbrons; den styrande faktorn är sammansättningsintervallet som fastställs av tillämplig produktstandard.
F: Härdar tenn-kopparlegering genom värmebehandling?
Nej. Styrkan utvecklas genom kallt arbete och kan avslappnas genom glödgning. Det finns ingen utfällnings-härdningsreaktion jämförbar med berylliumkoppar eller koppar-järn-fosforlegeringar.
F: Hur påverkar tenn konduktiviteten?
Upplöst tenn minskar den elektriska och termiska ledningsförmågan successivt, så kvaliteten bör väljas på den lägsta tennnivån som fortfarande ger den erforderliga styrkan och mjukningsmotståndet.
F: Vilket temperament ska anges för fjäderdelar?
Kontakter och fjädrar beställs normalt i kall-bearbetad temperering som H02, H04 eller H08, vald efter böjningsradie, kontaktkraft och formbarhet hos designen.
F: Hur ska materialet inspekteras vid mottagandet?
Kontrollera brukscertifikatet mot standarden, bekräfta kemi med spektrometri på ett provvärme, verifiera drag- och hårdhetsvärden för tempereringen och mät konduktivitet när delen har ström.
F: Varför måste glödgningen skräddarsys efter betyget?
Tenn höjer omkristallisationstemperaturen, så ett schema som passar ren koppar kommer att-glödga en tenn-lagerlegering. Temperatur och tid måste ställas in för det faktiska plåtinnehållet och kyl-nivån för att erhålla nästa formningssteg på ett tillförlitligt sätt.
