Ταξινόμηση υλικών χαλκού: Τ2, ορείχαλκος και μπρούτζος

Οι Τέσσερις Οικογένειες Χαλκού Υλικού

Ο κόκκινος χαλκός, που ονομάζεται επίσης καθαρός χαλκός, είναι χαλκός στη στοιχειακή του μορφή. Λόγω του ροζ κόκκινου χρώματος του και του φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται στην επιφάνειά του, γενικά περιγράφεται απλώς ως χαλκός. Τα κινεζικά υλικά από σφυρήλατο χαλκό χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: συνηθισμένο χαλκό T1, T2, T3 και T4. Χαλκός χωρίς οξυγόνο TU1 και TU2 μαζί με τις ποιότητες υψηλής καθαρότητας και κενού χωρίς οξυγόνο. αποοξειδωμένος χαλκός TUP και TUMn. και ειδικός χαλκός, στον οποίο προστίθεται μικρή ποσότητα στοιχείου κράματος για τη βελτίωση μιας συγκεκριμένης ιδιότητας, καλύπτοντας τον αρσενικό χαλκό, τον χαλκό τελλούριο και τον χαλκό ασήμι.

Ο χαλκός έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και εξαιρετική πλαστικότητα και είναι εύκολο να δουλέψει τόσο ζεστό όσο και κρύο. Αυτός ο συνδυασμός είναι ο λόγος που οι ποιότητες καθαρού χαλκού χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες για σύρματα, καλώδια, βούρτσες, ηλεκτρόδια κατεργασίας ηλεκτρικής εκκένωσης και οποιοδήποτε άλλο προϊόν εξαρτάται από υψηλή αγωγιμότητα. Το T2, η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη από τις συνηθισμένες ποιότητες, φέρει τουλάχιστον 99,90 % χαλκό συν ασήμι κάτω από το GB/T 5231, το οποίο είναι το επίπεδο που διατηρεί την αγωγιμότητα στην κορυφή της εμπορικής σειράς ενώ παραμένει οικονομικό.

Ορείχαλκος: Χαλκός και Ψευδάργυρος

Ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου με έντονο κίτρινο χρώμα. Ένα δυαδικό κράμα χαλκού-ψευδαργύρου ονομάζεται συνηθισμένος ορείχαλκος και ένα κράμα που περιέχει περισσότερα από δύο στοιχεία ονομάζεται ειδικός ορείχαλκος. Η προσθήκη ψευδαργύρου αυξάνει την αντοχή, τη σκληρότητα και την ικανότητα επεξεργασίας ενώ μειώνει την αγωγιμότητα και αλλάζει επίσης το χρώμα από κόκκινο σε κίτρινο καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο. Ο ορείχαλκος έχει ισχυρή αντοχή στη φθορά, γι' αυτό χρησιμοποιείται για βαλβίδες, σωλήνες νερού, σωλήνες σύνδεσης κλιματισμού εντός και εκτός της μονάδας και καλοριφέρ. Οι εμπορικές λωρίδες ορείχαλκου συνήθως περιέχουν 55 - 70 % χαλκό με ισοζύγιο ψευδάργυρο και οι ποιότητες χαλκού H62 και H65 62 % και 65 % κυριαρχούν στην αγορά ταινιών και σωλήνων. Ο ορείχαλκος παράγεται σύμφωνα με το ASTM B36/B36M για πλάκες, φύλλα, ταινίες και ράβδους έλασης, με ονομασίες GB/T 5231 για σφυρήλατο προϊόν και EN 1412 αριθμούς υλικού για ευρωπαϊκές παραγγελίες.

Χάλκινος: Χαλκός με Κασσίτερο ή Μόλυβδο

Ο μπρούτζος είναι το αρχαιότερο κράμα στην ιστορία της τήξης μετάλλων. Παρασκευάζεται με προσθήκη κασσίτερου ή μολύβδου σε καθαρό χαλκό και έχει ιδιαίτερη ιστορική σημασία αλλά και βιομηχανική αξία σήμερα. Οι κύριες ποικιλίες είναι ο μπρούτζος κασσίτερος, ο μπρούτζος αλουμινίου και ο ειδικός μπρούτζος, που ονομάζεται επίσης κράμα υψηλής χαλκού. Σε σύγκριση με τον καθαρό χαλκό, ο μπρούντζος έχει υψηλότερη αντοχή και χαμηλότερο σημείο τήξης: ένας μπρούτζος με 25% κασσίτερο λιώνει στους 800 βαθμούς περίπου, ενώ ο καθαρός χαλκός λιώνει στους 1083 βαθμούς. Ο μπρούτζος χυτεύει επίσης καλά και προσφέρει αντοχή στη φθορά και χημική σταθερότητα, γεγονός που τον καθιστά κατάλληλο για χύτευση όλων των ειδών συσκευών, μηχανικών μερών, ρουλεμάν και γραναζιών. Ο κασσίτερος-χάλκινος φωσφόρος, με 3 - 10 % κασσίτερο και 0.03 - 0.35 % φώσφορο, είναι η έκδοση που καθορίζεται συχνότερα για ρουλεμάν, δακτυλίους, γρανάζια και ελατήρια και παράγεται σύμφωνα με το ASTM B139/B139M για ράβδους και ράβδους, ASTM B103/B103/B103M για πλάκες και ράβδους, ιαπωνική σχεδίαση και sheet.

Πρότυπα, Έντυπα και Επιλογή

Οι ονομασίες σφυρήλατος χαλκού και κράματος χαλκού αναφέρονται στο GB/T 5231, με GB/T 2059 που καλύπτει λωρίδες χαλκού και κράματος χαλκού και ASTM B152/B152M που καλύπτει πλάκα, φύλλο, λωρίδα και ράβδο έλασης χαλκού. Το ευρωπαϊκό σύστημα αρίθμησης ορίζεται από το EN 1412 και το ISO 1190-1 δίνει τους διεθνείς κανόνες ονομασίας, έτσι μια προδιαγραφή που είναι γραμμένη σε ένα σύστημα μπορεί να μετατραπεί σε άλλο χωρίς να αλλάξει το υλικό.

Πώς να επιλέξετε τη σωστή οικογένεια

Η επιλογή ξεκινά από τη λειτουργία του εξαρτήματος. Όπου η ηλεκτρική ή θερμική αγωγιμότητα είναι η βασική απαίτηση, χρησιμοποιείται μια συνηθισμένη ή χωρίς οξυγόνο βαθμό χαλκού και οι βαθμοί χωρίς οξυγόνο επιλέγονται κάθε φορά που το εξάρτημα θα συγκολληθεί ή θα ανόπτεται σε μια αναγωγική ατμόσφαιρα. Όπου το εξάρτημα πρέπει να αντιστέκεται στη φθορά, να κρατά ένα νήμα ή να κατεργάζεται σε υψηλή ταχύτητα, ο ορείχαλκος είναι συνήθως η καλύτερη επιλογή, με τη χαμηλότερη αγωγιμότητά του να γίνεται αποδεκτή ως αντιστάθμισμα. Όπου η αντοχή, η αντοχή στη φθορά και η αντίσταση στη διάβρωση πρέπει να συνδυαστούν, επιλέγεται ο μπρούτζος. Όπου χρειάζεται μια συγκεκριμένη ιδιότητα, όπως η ελεύθερη κατεργασία σε υλικό χωρίς μόλυβδο-ή βελτιωμένη αντίσταση μαλακώματος σε θερμοκρασία, η ειδική οικογένεια χαλκού παρέχει την απάντηση μέσω προσθηκών αρσενικού, τελλουρίου ή αργύρου.

Και οι έξι οικογένειες παρέχονται ως σωλήνας και σωλήνας, πλάκα, φύλλο, λωρίδα, πηνίο, ράβδος, ράβδος, σύρμα, προφίλ και εξαρτήματα, με χημική σύνθεση, μηχανικές ιδιότητες και διαστάσεις πιστοποιημένες για κάθε θερμότητα. Η επιλογή πρέπει να αναφέρει την οικογένεια και τον βαθμό, την τυπική αναφορά, την ιδιοσυγκρασία, τις διαστάσεις με ανοχές και την απαιτούμενη πιστοποίηση, ώστε το παραδοθέν υλικό να ταιριάζει ακριβώς με το σχέδιο.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του χαλκού T2 και του χαλκού TU1;

Α: Ο Τ2 είναι ένας συνηθισμένος χαλκός με τουλάχιστον 99,90 % χαλκό συν ασήμι και ελεγχόμενη περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Το TU1 είναι ένας χαλκός χωρίς οξυγόνο με περιορισμένο οξυγόνο σε πολύ χαμηλό επίπεδο, το οποίο αφαιρεί τον κίνδυνο ευθραυστότητας του υδρογόνου κατά τη συγκόλληση και την ανόπτηση.

Ε: Τι κάνει τον ορείχαλκο διαφορετικό από τον μπρούτζο;

Α: Ο ορείχαλκος είναι κράμα χαλκού και ψευδαργύρου, ενώ ο μπρούτζος είναι κράμα χαλκού με κασσίτερο ή μόλυβδο. Ο ορείχαλκος είναι ισχυρότερος και ευκολότερος στη μηχανή για ένα δεδομένο κόστος, ενώ ο μπρούτζος προσφέρει υψηλότερη αντοχή, καλύτερη αντοχή στη φθορά και χαμηλότερο σημείο τήξης για χύτευση.

Ε: Γιατί ο μπρούντζος έχει χαμηλότερο σημείο τήξης από τον χαλκό;

Α: Η προσθήκη κασσίτερου μειώνει το σημείο τήξης, έτσι ένας μπρούτζος με 25% κασσίτερο λιώνει στους 800 βαθμούς περίπου σε σύγκριση με τους 1083 βαθμούς για τον καθαρό χαλκό. Αυτή η χαμηλότερη θερμοκρασία τήξης είναι ένας λόγος που ο μπρούτζος χυτεύεται τόσο καλά.

Ε: Ποια οικογένεια χαλκού πρέπει να χρησιμοποιείται για ηλεκτρικούς αγωγούς;

Α: Συνηθισμένος χαλκός όπως T2 ή χαλκός χωρίς οξυγόνο όπως TU1, ανάλογα με το αν το εξάρτημα θα θερμανθεί σε αναγωγική ατμόσφαιρα. Και οι δύο δίνουν την υψηλότερη αγωγιμότητα και οι ειδικές ποιότητες χαλκού χρησιμοποιούνται μόνο όπου απαιτείται συγκεκριμένη ιδιότητα κατεργασίας ή θερμοκρασίας.

Ε: Σε τι χρησιμεύουν οι ειδικές ποιότητες χαλκού;

Α: Ο χαλκός αρσενικού αντέχει στη μαλάκυνση και χρησιμοποιείται για σωλήνα συμπυκνωτή, μηχανές χαλκού τελλουρίου ελεύθερα για επαφές και συνδέσμους και ο χαλκός από ασήμι ανθίσταται στο μαλάκωμα σε υψηλή θερμοκρασία για εργασίες ράβδου διαύλου και μεταγωγέα.

Ε: Ποια πρότυπα διέπουν τις ταξινομήσεις;

A: GB/T 5231 για σφυρήλατο χαλκό και ονομασίες κράματος χαλκού, GB/T 2059 για λωρίδες, ASTM B152/B152M για επίπεδο προϊόν χαλκού, ASTM B36/B36M για ορείχαλκο, ASTM B103/B103M και ASTM B152/B152M για ορείχαλκο 1412 για ευρωπαϊκούς αριθμούς υλικών και ISO 1190-1 για διεθνείς ονομασίες.