Typer kobberlegeringer
Elektrolytisk-tøff tonehøyde (ETP) kobber. Elektrolytisk tøff tonehøyde kobber, UNS C11 0 0 0, er rent kobber (med maksimalt 0,0355% av urenheter) foredlet av elektrolytisk raffineringsprosess, og den er den mest brukte karakteren av kobber over hele verden. ETP har en minimum konduktivitetsvurdering på 100% IACs og er pålagt å være 99,9% ren. Den har 0,02% til 0,04% oksygeninnhold (typisk). Elektrisk ledning er det viktigste markedet for kobberindustrien. Dette inkluderer strukturelle strømledninger, strømfordelingskabel, apparattråd, kommunikasjonskabel, biltråd og kabel og magnettråd. Omtrent halvparten av alle kobbergrupper brukes til elektrisk ledning og kabelledere. Ren kobber har den beste elektriske og termiske ledningsevnen til ethvert kommersielt metall. Kobberens konduktivitet er 97% av sølv. På grunn av sine mye lavere kostnader og større overflod, har kobber tradisjonelt vært standardmaterialet som ble brukt til elektrisitetsoverføring.
Messing. Messing er det generiske uttrykket for en rekke kobber-sinklegeringer. Messing kan legges med sink i forskjellige proporsjoner, noe som resulterer i et materiale med varierende mekaniske, korrosjon og termiske egenskaper. Økte mengder sink gir materialet forbedret styrke og duktilitet. Messing med et kobberinnhold større enn 63% er den mest duktil av kobberlegering og er formet av komplekse kaldformende operasjoner. Messing har høyere formbarhet enn bronse eller sink. Det relativt lave smeltepunktet for messing og dets flyting gjør det til et relativt enkelt materiale å støpe. Messing kan variere i overflatefarge fra rød til gul avhengig av sinkinnholdet. Noen av de vanlige bruksområdene til messinglegeringer inkluderer kostymsmykker, låser, hengsler, tannhjul, lagre, slangekoblinger, ammunisjonsforingsrør, biladiatorer, musikkinstrumenter, elektronisk emballasje og mynter. Messing og bronse er vanlige ingeniørmaterialer i moderne arkitektur og først og fremst brukt til taking og fasadekledning på grunn av deres visuelle utseende.
Bronse. Bronzene er en familie av kobberbaserte legeringer som tradisjonelt er legert med tinn, men kan referere til legeringer av kobber og andre elementer (f.eks. Aluminium, silisium og nikkel). Bronzes er noe sterkere enn messingene, men de har fremdeles en høy grad av korrosjonsmotstand. Generelt brukes de når de, i tillegg til korrosjonsbestandighet, er nødvendig med gode strekkegenskaper. For eksempel oppnår berylliumkobber den største styrken (til 1400 MPa) av en hvilken som helst kobberbasert legering.
Kobber-nikkellegering. Cupronickels er kobber-nikkellegeringer som vanligvis inneholder fra 60 til 90 prosent av kobber og nikkel som det viktigste legeringselementet. De to hovedlegeringene er 90\/10 og 70\/30. Andre styrkende elementer, for eksempel mangan og jern, kan også inneholdes. Cupronickels har utmerket motstand mot korrosjon forårsaket av sjøvann. Til tross for det høye kobberinnholdet, er Cupronickel sølv i fargen. Tilsetningen av nikkel til kobber forbedrer også styrke og korrosjonsbestandighet, men god duktilitet beholdes.
Nikkel sølv. Nikkel sølv, også kjent som tysk sølv, nikkel messing eller alpakka, er en kobberlegering med nikkel og ofte sink. For eksempel har UNS C75700 nikkel sølv 65-12 kobberlegering god korrosjon og tarnisk motstand og høy formbarhet. Nikkel sølv er navngitt på grunn av det sølvfarvede utseendet, men det inneholder ikke noe elementært sølv med mindre belagt.
Egenskaper til kobberlegeringer
Materielle egenskaper er intensive egenskaper, det betyr at de er uavhengige av mengden av masse og kan variere fra sted til sted i systemet når som helst. Grunnlaget for materialvitenskap innebærer å studere materialstrukturen, og relatere dem til deres egenskaper (mekanisk, elektrisk osv.). Når en materialforsker vet om denne struktur-eiendomskorrelasjonen, kan de deretter fortsette å studere den relative ytelsen til et materiale i en gitt applikasjon. De viktigste determinantene for strukturen til et materiale og dermed av dets egenskaper er dets bestanddelte kjemiske elementer og måten det er blitt behandlet i den endelige formen.
Mekaniske egenskaper til kobberlegeringer
Materialer blir ofte valgt for forskjellige applikasjoner fordi de har ønskelige kombinasjoner av mekaniske egenskaper. For strukturelle anvendelser er materielle egenskaper avgjørende og ingeniører må ta dem med i betraktningen.
Styrke av kobberlegeringer
I mekanikk av materialer er styrken til et materiale dens evne til å motstå en påført belastning uten svikt eller plastisk deformasjon. Styrke av materialer vurderer i utgangspunktet forholdet mellom de ytre belastningene som brukes på et materiale og den resulterende deformasjonen eller endringen i materialdimensjoner. Styrken til et materiale er dens evne til å motstå denne påførte belastningen uten svikt eller plastisk deformasjon.
Ultimate strekkfasthet
Ultimate strekkfasthet av elektrolytisk-tøff tonehøyde (ETP) kobber er det omtrent 250 MPa.
Ultimate strekkfasthet av Carthridge -messing - UNS C26000 er omtrent 315 MPa.
Ultimate strekkfasthet av aluminiumsbronse - UNS C95400 er omtrent 550 MPa.
Ultimate strekkfasthet av tinnbronse - UNS C90500 - pistolmetall er omtrent 310 MPa.
Ultimate strekkfasthet av kobberberyllium - UNS C17200 er omtrent 1380 MPa.
Ultimate strekkfasthet av cupronickel - UNS C70600 er omtrent 275 MPa.
Ultimate strekkfasthet av nikkel sølv - UNS C75700 er omtrent 400 MPa.
Den ultimate strekkfastheten er maksimalt på den tekniske stress-belastningskurven. Dette tilsvarer den maksimale belastningen som kan opprettholdes av en struktur i spenning. Ultimate strekkfasthet blir ofte forkortet til "strekkfasthet" eller til og med til "den ultimate." Hvis dette stresset blir påført og vedlikeholdt, vil brudd resultere. Ofte er denne verdien betydelig mer enn avkastningsspenningen (så mye som 50 til 60 prosent mer enn utbyttet for noen typer metaller). Når et duktilt materiale når sin endelige styrke, opplever det halsing der tverrsnittsområdet reduseres lokalt. Stress-belastningskurven inneholder ingen høyere stress enn den endelige styrken. Selv om deformasjoner kan fortsette å øke, avtar stresset vanligvis etter at den endelige styrken er oppnådd. Det er en intensiv eiendom; Derfor avhenger ikke verdien av størrelsen på testprøven. Imidlertid er det avhengig av andre faktorer, for eksempel fremstilling av prøven, tilstedeværelsen eller på annen måte av overflatedefekter, og temperaturen i testmiljøet og materialet. Ultimate strekkfastheter varierer fra 50 MPa for et aluminium til så høyt som 3000 MPa for veldig høy styrke stål.
Avkastningsstyrke
Bevisstyrke for elektrolytisk-tøff tonehøyde (ETP) kobber er mellom 60-300 MPA.
Avkastningsstyrke av aluminiumsbronse - UNS C95400 er omtrent 250 MPa.
Avkastningsstyrke av tinnbronse - UNS C90500 - Gun Metal er omtrent 150 MPa.
Avkastningsstyrke av kobberberyllium - UNS C17200 er omtrent 1100 MPa.
Avkastningsstyrke av cupronickel - UNS C70600 er omtrent 105 MPa.
Avkastningsstyrke av nikkel sølv - UNS C75700 er omtrent 170 MPa.
Utbyttepunktet er poenget på en stress-belastningskurve som indikerer grensen for elastisk oppførsel og begynnelsesplastatferden. Avkastningsstyrke eller avkastningsspenning er den materielle egenskapen som er definert som stresset som et materiale begynner å deformere plastisk, mens utbyttepunktet er punktet der ikke -lineær (elastisk + plast) deformasjon begynner. Før avkastningspunktet vil materialet deformere elastisk og vil vende tilbake til sin opprinnelige form når den påførte belastningen fjernes. Når avkastningspunktet er passert, vil en viss brøkdel av deformasjonen være permanent og ikke-reversibel. Noen stål og andre materialer viser en atferd kalt et avkastningspunktfenomen. Avkastningsstyrker varierer fra 35 MPa for et aluminium med lav styrke til mer enn 1400 MPa for veldig høy styrke stål.
Hardhet av kobberlegeringer
Vickers Hardness of Electrolytic-Tough Pitch (ETP) Kobber avhenger sterkt av humøret til materialet, men det er mellom 50-150 HV.
Brinell Hardness of Carthridge Brass - UNS C26000 er omtrent 100 MPa.
Brinell Hardness of Aluminium Bronze - UNS C95400 er omtrent 170 MPa. Hardheten i aluminiumsbronser øker med aluminiumsinnhold (og annet legering) så vel som med påkjenninger forårsaket gjennom kaldt arbeid.
Brinell Hardness of Tin Bronze - UNS C90500 - Gun Metal er omtrent 75 Bhn.
Rockwell Hardness of Copper Beryllium - UNS C17200 er omtrent 82 HRB.
Brinell Hardness of Cupronickel - UNS C70600 er omtrent HB 100.
Rockwell Hardness of Nickel Silver - UNS C75700 er omtrent 45 HRB.
Rockwell Hardness -test er en av de vanligste innrykkshardhetstestene, som er utviklet for hardhetstesting. I motsetning til Brinell -testen, måler Rockwell -testeren dybden av penetrering av et indenter under en stor belastning (større belastning) sammenlignet med penetrasjonen laget av en forhåndsinnlasting (mindre belastning). Den mindre belastningen etablerer nullposisjonen. Den største belastningen påføres, og deretter fjernes mens den fortsatt opprettholder den mindre belastningen. Forskjellen mellom penetrasjonsdybde før og etter påføring av hovedbelastningen brukes til å beregne Rockwell -hardhetsnummeret. Det vil si at penetrasjonsdybden og hardheten er omvendt proporsjonal. Den viktigste fordelen med Rockwell Hardness er dens evne til å vise hardhetsverdier direkte. Resultatet er et dimensjonsløst tall som er notert som HRA, HRB, HRC, etc., der den siste bokstaven er den respektive Rockwell -skalaen.
