Fjórar greinar Koparfjölskyldunnar
Kopar er ekki eitt efni heldur fjölskylda af hreinum málmum og málmblöndur sem deila einum grunnþáttum á sama tíma og þeir eru mjög mismunandi í samsetningu, styrk, leiðni og tæringarhegðun. Í verslunarkaupum getur orðið kopar vísað til rafgreiningarsterkrar kopar, kopar-sink kopar, tinbrons eða kopar-nikkelblendi, og hver grein er stjórnað af sínum eigin stöðlum, temprunarsviði og verðlagi. Með því að flokka fjölskylduna í fjórar greinar - hreinan kopar, kopar, brons og cupronickel - gefur kaupendum, hönnuðum og eftirlitsmönnum hagnýtan grunn til að lesa einkunnatilnefningar og tengja efni við skyldur.
Kínverskur iðnaður lýsir fjölskyldunni í gegnum unninn kopar og koparblendi samsetningarstaðalinn GB/T 5231, en útflutningspantanir vitna venjulega í ASTM eða EN merkingar fyrir sömu efni. Að geta farið á milli kerfanna tveggja kemur í veg fyrir algengustu pöntunarvilluna á þessum markaði: að kaupa koparblendi þar sem krafist er hreins kopar, eða borga fyrir hreinleika leiðara- sem forritið þarfnast ekki.
Hreinn kopar: Einkunnir, leiðni og hætta á vetnissjúkdómum
Hreinn kopar er rósa-rauður málmur sem myndar fjólubláa-brúna oxíðfilmu í lofti, þess vegna kallar kínversk viðskiptanotkun það oft fjólubláan kopar. Þéttleiki þess er um 8,96 g/cm³ og bræðslumark um 1084 gráður. Í glæðu ástandi nálgast rafleiðni þess 100% IACS, næst á eftir silfri meðal viðskiptamálma, og varmaleiðni þess nær um það bil 400 W/(m·K). Hreint kopar hefur einnig framúrskarandi heitt og kalt vinnsluhæfni og gagnlegt viðnám gegn andrúmsloftinu, sjó og fjölda ó-oxandi sýra, basa og saltlausna.
Tilnefningarkerfið verður einfalt þegar forskeytin eru þekkt:
Venjulegur kopar: T1 til T4, með T1 hæsta hreinleikann og smám saman lægra koparinnihald eftir því sem talan hækkar.
Súrefnis-laus kopar: TU1 og TU2, framleidd án afoxunarefnaleifa, notað þar sem draga úr andrúmslofti eða hámarksleiðni eiga við.
Afoxaður kopar: TUP og TUMn, með stýrðri fosfór- eða manganviðbót.
Sérstakur kopar: lítil viðbót af silfri, tellúr eða arseni til að fá skriðþol, vélhæfni eða sérstaka tæringarþjónustu.
Óhreinindi skipta meira máli í hreinum kopar en í nokkurri annarri grein. Títan, fosfór, járn og kísill draga verulega úr leiðni, á meðan bismút og blý mynda lágbræðsluefni sem -bráðnar sem valda heitum stökkleika. Þekktasta bilunarháttur er vetnissjúkdómur: þegar venjulegur kopar sem inniheldur korn-viðmiðunarkóparoxíð er hituð í afoxandi andrúmslofti hvarfast vetni eða kolmónoxíð við oxíðið og myndar háþrýstingsvatnsgufu eða koltvísýring við kornmörkin og málmurinn sprungur. Súrefnis-lausar einkunnir eru því tilgreindar fyrir lóðun og fyrir hvers kyns háan-hita í afoxandi andrúmslofti.
Kopar: Kopar-Sink málmblöndur og alfa / alfa-Beta mörk
Messing er kopar-sinkblendi. Í tvöfalda kerfinu eykur aukið sink styrkleika og dregur úr mýkt, og iðnaðarstarfsemi heldur sinki undir u.þ.b. 45%, þar sem stökkleiki dregur úr frammistöðu. Tvö byggingarsvæði ráða vali:
Einfasa alfa kopar undir u.þ.b. 39% sinki: sink leysist upp í kopargrindunum og málmblöndun heldur góðri mýkt við bæði kalda og heita vinnu. H68 er dæmigert dæmi.
Tveggja-alfa plús beta kopar yfir u.þ.b. 39% sink: harðari beta fasi kemur fram, þannig að mýktin minnkar á meðan togstyrkurinn eykst og heitvinnsla ræður ríkjum. H59 er algengt dæmi.
Kínverska tilnefningarreglan er bókstafurinn H og síðan koparmassahlutfallið, þannig að H96 inniheldur að nafninu til 96% kopar og H59 um 59%. Cast einkunnir taka Z forskeyti, til dæmis ZH62. Þar sem þriðja frumefni er bætt við fylgir tákn hans og innihald, eins og í HPb59-1 með um 1% blýi fyrir vinnsluhæfni, eða HSn70-1 og HAl77-2 með tini og áli í viðbót fyrir eimsvala og sjóþjónustu. Hár-koparflokkar eins og H90 og H96 eru einfasa og gullgulir með framúrskarandi vinnuhæfni; lægri koparflokkar eru valdir fyrir burðarhluti eins og bolta, rær, skífur og gorma.
Brons: Tin brons og sérstök brons
Brons þýddi upphaflega kopar-tinblendi, nefnd eftir gráa-græna litnum á patínu þess. Nútímanotkun nær yfir tinbrons sem og hóp af tini-lausum séreirum sem eru almennt ódýrari eða henta betur fyrir sérstakar skyldur:
Tinbrons eins og QSn4-3: góð tæringarþol og slithegðun, notað fyrir legur og dæluíhluti.
Ál brons eins og QAl7: meiri styrkur og sterk viðnám gegn sjó og klóríðárás.
Kísilbrons eins og QSi3-1: góð suðuhæfni ásamt gagnlegum rafeiginleikum.
Beryllium brons eins og QBe2: mjög hár styrkur og hörku eftir úrkomuherðingu, notað fyrir gorma og-neistalaus verkfæri.
Blý brons og steypt tin brons eins og ZCuSn10P1: legur og bust efni steypt nálægt lögun.
Kínverskar merkingar nota Q plús aðalblendiefnistáknið og massahlutfall þess, með Z forskeytinu fyrir steyptar vörur, þannig að ZCuSn10P1 er steypt tin brons sem inniheldur um 10% tin og 1% fosfór.
Cupronickel: Kopar-Nikkelblendi fyrir sjó- og varmaþjónustu
Kopar-nikkelblendi eru silfur-hvítar og þess vegna er fjölskyldan kölluð hvítur kopar í kínverskri notkun. Nikkel eykur styrk, bætir sterka viðnám gegn sjó og klóríðumhverfi og bætir hitaorkuhegðun. Einföld kúprónikel er tvíundar kopar-nikkelblendi, en flóknar tegundir bæta við mangani, járni, sinki eða áli til að betrumbæta tæringargetu. Coupronickel í atvinnuskyni skiptist í byggingareinkunnir og rafefnafræðilegar einkunnir, og sjóhestarnir tveir eru 90-10 cupronickel, merktir BFe10-1-1 og samsvarar UNS C70600, og 70-30 cupronickel, merktir BFe30-1500 eða C70-1500. Báðir eru aðallega afhentir sem óaðfinnanlegur eimsvali, uppgufunarbúnaður og varmaskiptarör í ASTM B111 eða ASME jafngildi þess, og báðir eru háðir stýrðri járn- og manganviðbót til að halda hlífðaryfirborðsfilmunni ósnortinni í fljótrennandi sjó.
Tilnefningar, birgðaeyðublöð og valskýringar
| Hópur | Nafnaregla | Dæmigert einkunnir | Aðgreina hegðun |
|---|---|---|---|
| Hreint kopar | T plús hreinleikanúmer; TU fyrir súrefni-laus | T1-T4, TU1, TU2, TUP | Leiðni nálægt 100% IACS; mjúkur; hætta á vetnissjúkdómum ef súrefni-ber |
| Brass | H plús koparinnihald | H96, H90, H68, H59, HPb59-1 | Styrkur eykst og leiðni minnkar þegar sink eykst; vinnuhæfni sett af fasabyggingu |
| Brons | Q plús aðalþáttur | QSn4-3, QAl7, QSi3-1, QBe2 | Slit- og sjóþol; beryllium gráður hertanlegt til mikillar styrkleika |
| Cupronikkel | B plús nikkelinnihald | BFe10-1-1, BFe30-1-1 | Silfur-hvítt; besta sjótæringarþol í fjölskyldunni; notað fyrir eimsvala rör |
Allir fjórir hóparnir eru afhentir sem stöng, vír, plata, ræma, túpa, filmu og prófílaðir hlutar. Plata og ræma eru heit- eða kaldvalsuð, rör og stöng eru pressuð eða dregin og vír er dreginn niður af stönginni. Innkaupapöntun þarf því að tilgreina meira en einkunnina: Skilgreina þarf staðalinn, skapið eða ástandið, mál og vikmörk og tilskilið skoðunarvottorð, því sama merking, sem er afhent í mismunandi skapi, hegðar sér öðruvísi að styrkleika og mótunarhæfni.
Algengar spurningar
Sp.: Hvernig get ég greint hreinan kopar frá kopar og bronsi með einkunnaheiti?
Kínverskar merkingar kóða fjölskylduna í fyrsta stafnum: T fyrir hreinan kopar, H fyrir kopar, Q fyrir brons og B fyrir cupronickel, með eftirfarandi tölu sem gefur aðalefnisinnihaldið, eins og í H68 fyrir 68% kopar eir eða BFe10-1-1 fyrir 90-10 cupronickel. Alþjóðlegar pantanir nota sömu rökfræði í gegnum UNS númer eins og C11000 fyrir rafgreiningarsterkan kopar, C26000 fyrir koparhylki og C70600 fyrir 90-10 cupronickel.
Sp.: Hvaða koparefni hefur hæstu rafleiðni?
Hreint súrefnis-frí og rafgreiningar koparflokkar eins og C10100, C10200 og C11000 ná eða aðeins yfir 100% IACS í glæðu ástandi. Málblöndur dregur alltaf úr leiðni, þannig að kopar, brons og cupronickel eru valin fyrir styrkleika og tæringarþol frekar en leiðara.
Sp.: Hvað er vetnissjúkdómur og hvaða flokkar forðast það?
Vetnissjúkdómur er sprunga kopars sem inniheldur dreifð koparoxíð þegar það er hitað í vetnis- eða kolmónoxíðberandi andrúmslofti, vegna þess að gasið hvarfast við oxíðið og myndar háþrýstingsgufu eða koltvísýring við kornmörkin. Súrefnis-lausar einkunnir eins og TU1 og TU2 eru tilgreindar fyrir lóðun og háan-hitalækkandi þjónustu.
Sp.: Hvenær ætti ég að velja brons í stað kopar?
Veldu brons fyrir legur, busun og þunga-slit og fyrir sjó eða klóríðþjónustu, þar sem tin, ál eða sílikon íblöndur gefa betri burðargetu og tæringarþol en samsvarandi kopar. Kopar er enn hagkvæmari og hagkvæmari kosturinn fyrir festingar, festingar, skrauthluta og almenna kalda-myndaða íhluti.
Sp.: Af hverju nota eimsvala rör cupronickel frekar en kopar?
Kopar-nikkel málmblöndur mynda stöðuga, járn- og manganhúðaða yfirborðsfilmu sem þolir flæðandi sjó og hindrar gryfju- og höggárás. Þetta gefur 90-10 og 70-30 cupronickel lengri endingartíma en koparinn í sjókældum þéttum, sem er ástæðan fyrir því að þeir eru staðalvalkostir fyrir rafstöð, afsöltun og sjóvarmaskiptarör.
Sp.: Eru sömu skap- og víddarvikmörk í boði í hverjum hópi?
Nei. Hitastig, víddarsvið og leyfileg vikmörk eru skilgreind sérstaklega fyrir hvert vöruform og staðal, þannig að pöntun á hreinum koparröndum og pöntun úr kúprónikkelrörum getur ekki deilt einni forskriftarlínu. Einkunn, staðall, skapgerð, mál, vikmörk og prófunarkröfur ættu að vera skráðar sérstaklega fyrir hvern hlut í fyrirspurninni.
