Què són el coure C11000 i C10100
C11000 i C10100 són graus de coure forjat no aliat identificats per números UNS i coberts per les especificacions ASTM i ASME com ASTM B152 per a plaques, làmines i tires, ASTM B75 per a canonades sense soldadura, ASTM B187 per a varetes, barres i barres i ASTM B111 per a condensadors i tubs d'intercanviador de calor. Cap dels dos graus conté una addició d'aliatge intencionada; la diferència rau en la manera com es refina el coure i la quantitat d'oxigen que queda al metall.
El coure C11000, també anomenat coure electrolític tough pitch (ETP), és el coure elèctric d'alta-conductivitat estàndard. Un contingut d'oxigen petit i deliberat roman a la fosa, normalment del 0,02% al 0,04% i limitat a un màxim del 0,06%. L'oxigen existeix com a partícules fines d'òxid cuprós disperses a la matriu de coure i és inofensiu en servei normal. Annealed C11000 és la realització pràctica de l'International Annealed Copper Standard, per la qual cosa està classificat al 100% IACS.
El C10100, també anomenat coure electrònic-oxigen lliure (OFE), és un producte més refinat. El coure més la plata s'especifica al 99,99% com a mínim i l'oxigen al 0,0005% (5 ppm) màxim, que eleva la conductivitat recuita al 101% IACS i elimina qualsevol possibilitat de fragilitat per hidrogen. El C10100 és, per tant, el grau escollit per a l'electrònica de buit i per a peces que s'han de soldar o recuit en atmosferes fortament reductores.
Comparació de la composició química
| Element | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Cu + Ag, % min | 99.90 | 99.99 |
| Oxigen, % màx | 0.06 | 0.0005 |
| Estany, % màx | 0.002 | Restringit al nivell de ppm |
| Zinc, % màx | 0.005 | Restringit al nivell de ppm |
| Plom, % màx | 0.005 | Restringit al nivell de ppm |
| Planxa, % màx | 0.005 | Restringit al nivell de ppm |
| Altres elements residuals | 0,10 total | Límits individuals més un límit a la suma |
Com que C10100 restringeix tots els elements residuals a les parts baixes-per-interval de milió, l'estàndard estableix tant els màxims individuals com un màxim per al total de les impureses especificades. El C11000 és menys restrictiu, que és exactament el que el fa econòmic per al servei elèctric general.
Propietats físiques, elèctriques i mecàniques
| Propietat | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) |
|---|---|---|
| Densitat | 8,89 a 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ |
| Punt de fusió | 1083 graus | 1083 graus |
| Conductivitat elèctrica, recuit | 100 % IACS mín | 101 % IACS mín |
| Resistivitat de volum a 20 graus | uns 1,7241 µΩ·cm | uns 1,7071 µΩ·cm |
| Conductivitat tèrmica | uns 390 W/m·K | uns 390 W/m·K |
| Mòdul d'elasticitat | 110 a 130 GPa | 110 a 130 GPa |
| Resistència a la tracció recoberta | uns 220 MPa | uns 220 MPa |
| Elongació recoberta | al voltant del 45% | al voltant del 45% |
En estat totalment recuit, els dos graus es comporten gairebé de manera idèntica en tensió, flexió i embutició profunda. Un cop treballats en fred, tots dos s'endureixen ràpidament, de manera que la designació de temperament importa més el resultat mecànic que l'elecció entre ells. La bretxa d'enginyeria significativa és l'un-per cent de diferència de conductivitat juntament amb el comportament de l'hidrogen que es descriu a continuació.
Guia de selecció per aplicació
El C11000 s'especifica per a connexions de barres i barres, cable i fil magnètic, bobinats de transformadors i motors, contactes d'aparells de commutació, tires de contacte, tubs sense costura i fulls arquitectònics. Ofereix el millor equilibri de conductivitat i cost sempre que l'oxigen no sigui un problema de servei.
C10100 es selecciona quan l'oxigen residual en si és un perill: tubs electrònics i dispositius de buit, cavitats de microones, acceleradors i estabilitzadors d'imants superconductors, connectors de microones i RF de gamma alta-, i qualsevol component que es soldarà, soldarà o recuit en una atmosfera de forn-hidrogen. En aquests deures, el C11000 no es pot substituir a qualsevol preu, perquè l'òxid cuprós reacciona amb l'hidrogen.
Quan el requisit es troba entre els dos, un grau de conductivitat d'alta-desoxidació de fòsfor, com ara C12200, ofereix una conductivitat d'aproximadament un 85% de IACS i un cost de material més baix que el coure OFE.
Tramitació i unió de notes
Atmosferes reductores:C11000 no s'ha d'escalfar per sobre d'aproximadament 370 graus en hidrogen o en una atmosfera fortament reductora. L'òxid cupros més l'hidrogen formen vapor a l'interior del metall, produint buits interns i esquerdament intercristal·lí conegut com a fragilitat d'hidrogen. C10100 és immune a aquest mecanisme.
Recuit:ambdós graus es recristal·litzen entre uns 400 i 650 graus; utilitzeu una atmosfera neutra o lleugerament oxidant per a C11000 i una atmosfera seca i lliure d'oxigen-per a C10100.
Unir-se:la soldadura i la soldadura són senzilles en ambdós graus. La soldadura per resistència funciona bé; La soldadura per fusió de C11000 requereix un farciment desoxidat i un gas de protecció lliure d'hidrogen.
Mecanitzat:Utilitzeu eines afilades i altes-de rastell, una velocitat de tall generosa i una bona lubricació perquè el coure és gomoso i allunya la calor de la vora de tall.
Verificació:La conductivitat es confirma normalment mitjançant la mesura de la resistivitat en una mostra de mostra, i el temperament mitjançant una prova de tracció, duresa o mida del gra depenent de la forma del producte.
PMF
P: C11000 és el mateix que el coure C10100?
No. Tots dos són coure no aliat, però el C11000 conté fins a un 0,06 % d'oxigen, mentre que el C10100 es limita a un 0,0005 % d'oxigen i un 99,99 % mínim de coure més plata.
P: Quin grau té una conductivitat elèctrica més alta?
El recuit C10100 té una classificació mínima del 101% IACS, enfront del mínim del 100% IACS per al C11000 recuit. La diferència és petita però decisiva en electrònica de precisió.
P: El C11000 és propens a la fragilitat per hidrogen?
Sí. A causa del seu contingut d'òxid cuprós, pot trencar-se quan s'escalfa per sobre de 370 graus en una atmosfera rica en hidrogen-, de manera que les operacions de buit o forn d'hidrogen haurien d'utilitzar C10100 o un grau desoxidat de fòsfor-.
P: Es pot soldar C11000?
Es pot soldar, soldar i soldar per resistència sense dificultat. La soldadura per fusió és possible amb un farciment de coure desoxidat i un gas de protecció lliure d'hidrogen-, però l'eficiència de la junta és menor que en el metall base recuit.
P: C10100 val la pena el cost addicional?
Només quan l'especificació ho requereixi - dispositius de buit, maquinari de microones, conjunts soldats amb hidrogen-o l'últim percentatge de conductivitat. Per a barres, tubs i treballs elèctrics generals, C11000 és l'opció econòmica.
P: Quins estàndards cobreixen aquests graus?
ASTM B152, ASTM B187 i ASME SB-152 cobreixen productes plans i de barres, ASTM B75 i ASTM B111 cobreixen tubs sense costura i tubs d'intercanviador de calor, i EN 13601 cobreixen varetes i barres de coure per a ús elèctric.
