Χαλκός, Ορείχαλκος, Χάλκινος και Κουρονικέλιο: Βασικές Διαφορές

Οι τέσσερις οικογένειες και πώς ορίζονται

Η σύγχυση ξεκινά από τα ονόματα. Ο κόκκινος χαλκός και ο καθαρός χαλκός είναι το ίδιο πράγμα, ένας μη κράμα χαλκού με πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό. Ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού-ψευδαργύρου. Ο μπρούτζος αρχικά σήμαινε ένα κράμα χαλκού-κασσιτέρου αλλά τώρα καλύπτει μια πολύ ευρύτερη ομάδα. και ο λευκός χαλκός, ή χαλικονικέλιο, είναι ένα κράμα χαλκού-νικελίου. Οι οικογένειες ονομάζονται από το στοιχείο που κυριαρχεί στο κράμα και οι ονομασίες του κινεζικού σφυρήλατος για όλα παρατίθενται μαζί στο GB/T 5231, που είναι ο πιο γρήγορος τρόπος για να ελέγξετε τι σημαίνει στην πραγματικότητα μια εμπορική ονομασία.

Καθαρός Χαλκός και Κόκκινος Χαλκός

Ο καθαρός χαλκός, που στο εμπόριο ονομάζεται κόκκινος χαλκός, έχει την υψηλότερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα από τις τέσσερις οικογένειες και εξαιρετική μορφοποίηση σε κρύο και ζεστό. Το υλικό ποιότητας Τ1 εξευγενίζεται σε 99,95% χαλκό και άνω, Τ2 σε περίπου 99,90% και Τ3 σε περίπου 99,70%. Η αγωγιμότητα μειώνεται καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο έχει σχεδόν εξίσου μεγάλη σημασία, επειδή το διαλυμένο οξυγόνο προκαλεί πορώδες ατμού κατά τη συγκόλληση και τη συγκόλληση. Ο χαλκός υψηλής-καθαρότητας, χαμηλού-οξυγόνου χρησιμοποιείται για ζυγούς, αγωγούς καλωδίων, επαγωγικό πηνίο, ηλεκτρο{10}}ηλεκτρόδια χάραξης και εναλλάκτες θερμότητας και συνήθως παραγγέλνεται σε κατηγορία αγωγιμότητας καθώς και σε κατηγορία καθαρότητας.

Η αδυναμία του καθαρού χαλκού είναι η δύναμη. Η αντοχή του σε ανόπτηση είναι περίπου 200 έως 250 MPa, οπότε όταν ένα εξάρτημα πρέπει να φέρει και να φέρει φορτίο, επιλέγεται ένα αραιό κράμα χαλκού υψηλής-όπως χρώμιο ή βηρύλλιο χαλκό.

Ορείχαλκος

Ο ορείχαλκος είναι χαλκός συν ψευδάργυρος. Ο απλός δυαδικός ορείχαλκος, όπως το H90 ή το H68, είναι ένα μονοφασικό κράμα-που εκτιμάται για την ολκιμότητα, το βαθύ τράβηγμα και τις καθαρές επιφάνειες. Ο ορείχαλκος δύο φάσεων, όπως το H62 και το H59, έχει υψηλότερη αντοχή και καλύτερη μηχανική επεξεργασία και αποτελεί τη βάση των βαθμών ελεύθερης-κοπής και θερμής-σφυρηλάτησης. Η προσθήκη μολύβδου βελτιώνει το σπάσιμο των τσιπ. Η προσθήκη κασσίτερου, αλουμινίου, μαγγανίου, σιδήρου ή πυριτίου παράγει ειδικούς ορείχαλκους με υψηλότερη αντοχή και καλύτερη αντοχή στη διάβρωση.

Ο ορείχαλκος με περισσότερο από περίπου 20% ψευδάργυρο είναι επίσης ευαίσθητος σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης σε υγρή ατμόσφαιρα-που περιέχει αμμωνία, γι' αυτό η ανόπτηση ανακούφισης από την πίεση καθορίζεται για εξαρτήματα από ορείχαλκο που έχουν σχηματιστεί ψυχρής-. Ο ορειχάλκινος σωλήνας χωρίς ραφή, κατασκευασμένος από μαλακότερες ποιότητες, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως για συμπυκνωτές, αγωγούς χαμηλής- θερμοκρασίας και εξαρτήματα ανταλλαγής θερμότητας.

Μπρούντζος

Ο μπρούτζος είναι η φέρουσα οικογένεια. Ο κασσίτερος μπρούτζος, που χαρακτηρίζεται ως QSn στην κινεζική πρακτική, συνδυάζει καλή ικανότητα φόρτωσης, χαμηλή τριβή και χρήσιμη αντοχή στη διάβρωση, αλλά ο κασσίτερος είναι ακριβός, επομένως οι μπρούτζοι από μόλυβδο και οι ποιότητες χύτευσης όπως το CuSn7ZnPb παραμένουν η επιλογή όγκου για θάμνους και τροχούς σκουληκιών. Ο μπρούτζος αλουμινίου, για παράδειγμα QAl10-4-4 ή ο χυτός τύπος CuAl10Fe5Ni5-C, είναι πολύ ισχυρότερος και πολύ πιο ανθεκτικός στη διάβρωση του θαλασσινού νερού και είναι το τυπικό υλικό για έλικες, αντλίες και βαλβίδες στη θαλάσσια υπηρεσία. Ο μπρούντζος πυριτίου χρησιμοποιείται όπου απαιτείται συνδυασμός αντοχής, συγκολλησιμότητας και αντοχής στη διάβρωση σε κατασκευασμένη και όχι χυτή μορφή.

Η εμπορική ονομασία "red bronze" εφαρμόζεται σε ορισμένους χάλκινους κασσίτερους με υψηλό-χάλκινο, επειδή είναι κοκκινωποί και όχι χρυσαφί, και αυτός είναι ένας λόγος που τα οικογενειακά ονόματα είναι αναξιόπιστα στα έγγραφα αγοράς: η ονομασία του κράματος και το πρότυπο, όχι το χρώμα, πρέπει να αναγράφονται στην παραγγελία.

Λευκός χαλκός και Οδηγίες επιλογής

Ο λευκός χαλκός ορίζεται από το νικέλιο ως το κύριο στοιχείο κράματος. Έχει την καλύτερη αντοχή στη διάβρωση του θαλασσινού νερού από τις τέσσερις οικογένειες, καλή αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης, σταθερή ηλεκτρική αντίσταση στη θερμοκρασία και ασημί εμφάνιση, γι' αυτό χρησιμοποιείται για σωλήνες συμπυκνωτή, σωληνώσεις θαλασσινού νερού, σύρματα αντίστασης, νομίσματα και εξαρτήματα οργάνων. Είναι επίσης ο πιο αδύναμος αγωγός από τις τέσσερις οικογένειες, σε ποσοστό περίπου 9% IACS για την ποιότητα νικελίου 10%.

Αγωγιμότητα πρώτα: χρησιμοποιήστε καθαρό χαλκό και, εάν χρειάζεται επίσης αντοχή, μεταβείτε σε ένα αραιό κράμα-χαλκού υψηλής ποιότητας.

Κατεργασία και οικονομία διαμόρφωσης πρώτα: χρησιμοποιήστε ορείχαλκο και επιλέξτε την ποιότητα με βάση την περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο και την απαιτούμενη αντοχή.

Έδραση και αντοχή στη φθορά: χρησιμοποιήστε μπρούτζο από κασσίτερο για ομαλή λειτουργία, μπρούτζο αλουμινίου για φορτίο και θαλάσσια διάβρωση.

Υπηρεσία θαλασσινού νερού ή υγρού χλωρίου: χρησιμοποιήστε χαλκονικέλιο, με αλουμίνιο μπρούτζο για χυτά εξαρτήματα και νικέλιο αλουμίνιο μπρούτζο για αντοχή στη σπηλαίωση.

Αναφέρετε πάντα το πρότυπο και την ονομασία, την ιδιοσυγκρασία, τη μορφή προϊόντος και την απαιτούμενη αγωγιμότητα ή μηχανική κλάση, επειδή εμπορικές ονομασίες όπως κόκκινος χαλκός ή λευκός χαλκός δεν ορίζουν προδιαγραφές.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Είναι ο κόκκινος χαλκός ο ίδιος με τον καθαρό χαλκό;

Α: Ναι. Ο κόκκινος χαλκός είναι η εμπορική ονομασία του μη κραματοποιημένου χαλκού υψηλής-καθαρότητας. Οι βαθμοί όπως οι Τ1, Τ2 και Τ3 διαφέρουν κυρίως ως προς την περιεκτικότητα σε χαλκό και τα επίπεδα υπολειμματικών ακαθαρσιών, τα οποία με τη σειρά τους ελέγχουν την αγωγιμότητα και τη συμπεριφορά συγκόλλησης.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ορείχαλκου και μπρούτζου;

Α: Ο ορείχαλκος είναι κραματοποιημένος κυρίως με ψευδάργυρο και ο μπρούτζος με κασσίτερο ή με άλλα στοιχεία όπως αλουμίνιο ή πυρίτιο. Ο ορείχαλκος είναι γενικά πιο επεξεργάσιμος και φθηνότερος, ενώ ο μπρούτζος προσφέρει καλύτερη συμπεριφορά ρουλεμάν και, στην οικογένεια του μπρούτζου αλουμινίου, πολύ μεγαλύτερη αντοχή στο θαλασσινό νερό.

Ε: Είναι ο λευκός χαλκός ένας τύπος ορείχαλκου;

Α: Όχι. Ο λευκός χαλκός είναι ένα κράμα χαλκού-νικελίου. Το ασημί του χρώμα και η χαμηλή του περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο το διακρίνουν από τον ορείχαλκο και επιλέγεται κυρίως για αντοχή στο θαλασσινό νερό και για σταθερή ηλεκτρική αντίσταση.

Ε: Ποια οικογένεια έχει την υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα;

Α: Καθαρός χαλκός, κοντά στο 100% IACS σε μαλακή κατάσταση ανόπτησης. Ο ορείχαλκος τοποθετείται γύρω στο 27 έως 28% IACS, ο μπρούτζος είναι χαμηλότερος ακόμα και ο βαθμός χαλκού νικελίου 10% είναι συνήθως περίπου 9% IACS.

Ε: Γιατί ο ορείχαλκος σπάει στην υπηρεσία;

Α: Ο ορείχαλκος με υψηλή περιεκτικότητα-σε ψευδάργυρο που έχει μορφοποιηθεί εν ψυχρώ διατηρεί την υπολειπόμενη τάση και μπορεί να αποτύχει λόγω ρωγμών λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης σε υγρή ατμόσφαιρα που περιέχει αμμωνία ή άλατα αμμωνίου. Η ανόπτηση ανακούφισης από το στρες μετά το σχηματισμό αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος αυτού του κινδύνου.

Ε: Πώς πρέπει να γράψω μια παραγγελία κράματος χαλκού για να αποφύγω τη σύγχυση;

Α: Δηλώστε το πρότυπο, την ονομασία του κράματος, τη μορφή του προϊόντος, την ιδιοσυγκρασία, τη διάσταση και την ανοχή και την απαιτούμενη κατηγορία μηχανικής ή αγωγιμότητας. Οι εμπορικές ονομασίες από μόνες τους, όπως ο κόκκινος χαλκός ή ο λευκός χαλκός, δεν αποτελούν προδιαγραφές.