De vier families van kopermateriaal
Rood koper, ook wel puur koper genoemd, is koper in zijn elementaire vorm. Vanwege de rozerode kleur en de oxidefilm die zich op het oppervlak vormt, wordt het over het algemeen eenvoudigweg omschreven als koper. Chinese gesmede kopermaterialen zijn in vier groepen te verdelen: gewoon koper T1, T2, T3 en T4; zuurstofvrij koper TU1 en TU2 samen met de zeer zuivere en vacuümzuurstofvrije kwaliteiten; gedeoxideerd koper TUP en TUMn; en speciaal koper, waaraan een kleine hoeveelheid legeringselement is toegevoegd om een specifieke eigenschap te verbeteren, waaronder arseenkoper, telluriumkoper en zilverkoper.
Koper heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid en een uitstekende plasticiteit, en is zowel warm als koud gemakkelijk te bewerken. Die combinatie is de reden dat de zuivere kopersoorten in grote hoeveelheden worden gebruikt voor draad, kabel, borstels, elektrische ontladingselektroden en elk ander product dat afhankelijk is van een hoge geleidbaarheid. T2, de meest gebruikte van de gewone kwaliteiten, bevat minimaal 99,90% koper plus zilver onder GB/T 5231, wat het niveau is dat de geleidbaarheid aan de top van het commerciële bereik houdt en toch zuinig blijft.
Messing: koper en zink
Messing is een legering van koper en zink met een felgele kleur. Een binaire koper-zinklegering wordt gewoon messing genoemd, en een legering die meer dan twee elementen bevat, wordt speciaal messing genoemd. Het toevoegen van zink verhoogt de sterkte, hardheid en bewerkbaarheid terwijl het de geleidbaarheid vermindert, en het verandert ook de kleur van rood naar geel naarmate het zinkgehalte toeneemt. Messing heeft een sterke slijtvastheid en wordt daarom gebruikt voor kleppen, waterleidingen, airconditioningaansluitleidingen binnen en buiten de unit en radiatoren. Commerciële messingstrips bevatten doorgaans 55 - 70% koper en de rest zink, en de koperkwaliteiten H62 en H65 van 62% en 65% domineren de strip- en buizenmarkt. Messing wordt geproduceerd volgens ASTM B36/B36M voor plaat, plaat, strip en gewalst staaf, met GB/T 5231-aanduidingen voor gesmeed product en EN 1412-materiaalnummers voor Europese bestellingen.
Brons: Koper met Tin of Lood
Brons is de vroegste legering in de geschiedenis van het smelten van metalen. Het wordt gemaakt door tin of lood toe te voegen aan puur koper en heeft vandaag de dag een bijzonder historisch belang en industriële waarde. De belangrijkste varianten zijn tinbrons, aluminiumbrons en speciaal brons, ook wel hoge koperlegering genoemd. Vergeleken met puur koper heeft brons een hogere sterkte en een lager smeltpunt: brons met 25% tin smelt bij ongeveer 800 graden, terwijl puur koper smelt bij 1083 graden. Brons giet bovendien goed en biedt slijtvastheid en chemische stabiliteit, waardoor het geschikt is voor het gieten van allerlei soorten apparaten, mechanische onderdelen, lagers en tandwielen. Tin-fosforbrons, met 3 - 10% tin en 0.03 - 0.35% fosfor, is de versie die het vaakst wordt gespecificeerd voor lagers, bussen, tandwielen en veren, en wordt geproduceerd volgens ASTM B139/B139M voor staaf en staaf, ASTM B103/B103M voor plaat, plaat en strip, en de overeenkomstige Europese en Japanse aanduidingen.
Normen, formulieren en selectie
| Familie | Typische aanduidingen | Belangrijkste aanbodsvormen |
|---|---|---|
| Gewoon koper | T1, T2, T3, T4 | Draad, kabel, strip, plaat, verzamelrail, buis |
| Zuurstofvrij koper | TU1, TU2 | Buis-, strip-, staaf-, vacuümcomponenten |
| Gedeoxideerd koper | TUP, TUMn | Buis, pijp, plaat, fittingen |
| Speciaal koper | Arseen, tellurium, zilverkoper | Staaf, staaf, contacten, condensorbuis |
| Messing | H62, H65, H68, C26000, C26800 | Strip, buis, staaf, fittingen, hardware |
| Bronzen | Tinbrons, aluminiumbrons, fosforbrons | Stang, staaf, gietstuk, lager, tandwielvoorraad |
De aanduidingen voor gesmeed koper en koperlegeringen zijn vastgelegd in GB/T 5231, waarbij GB/T 2059 betrekking heeft op strippen van koper en koperlegeringen en ASTM B152/B152M op koperen platen, platen, strippen en gewalste staven. Het Europese nummeringssysteem wordt gedefinieerd door EN 1412, en ISO 1190-1 geeft de internationale aanduidingsregels, zodat een specificatie die in het ene systeem is geschreven, naar een ander kan worden omgezet zonder het materiaal te veranderen.
Hoe u de juiste familie kiest
De keuze vertrekt vanuit de functie van het onderdeel. Waar elektrische of thermische geleidbaarheid de bepalende vereiste is, wordt een gewone of zuurstofvrije kopersoort gebruikt, en de zuurstofvrije kwaliteiten worden geselecteerd wanneer het onderdeel zal worden gesoldeerd of uitgegloeid in een reducerende atmosfeer. Waar het onderdeel slijtage moet weerstaan, een schroefdraad moet vasthouden of met hoge snelheid moet worden bewerkt, is messing normaal gesproken de betere keuze, waarbij de lagere geleidbaarheid als compromis wordt geaccepteerd. Waar sterkte, slijtvastheid en corrosiebestendigheid gecombineerd moeten worden, wordt voor brons gekozen. Waar een specifieke eigenschap nodig is, zoals vrije bewerking in lood-vrij materiaal of verbeterde verwekingsweerstand bij temperatuur, biedt de speciale koperfamilie het antwoord door middel van arseen-, tellurium- of zilvertoevoegingen.
Alle zes families worden geleverd als buis en pijp, plaat, plaat, strip, spoel, staaf, staaf, draad, profiel en hulpstukken, waarbij de chemische samenstelling, mechanische eigenschappen en afmetingen voor elke hitte gecertificeerd zijn. Bij de selectie dienen de familie en kwaliteit, de standaardreferentie, de hardheid, de afmetingen met toleranties en de benodigde certificering te worden vermeld zodat het geleverde materiaal exact overeenkomt met de tekening.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het verschil tussen T2-koper en TU1-koper?
A: T2 is een gewoon koper met minimaal 99,90% koper plus zilver en een gecontroleerd zuurstofgehalte. TU1 is een zuurstofvrij koper met zuurstof beperkt tot een zeer laag niveau, waardoor het risico op waterstofverbrossing tijdens hardsolderen en uitgloeien wordt geëlimineerd.
Vraag: Wat maakt messing anders dan brons?
A: Messing is een legering van koper en zink, terwijl brons een legering van koper met tin of lood is. Messing is sterker en gemakkelijker te bewerken tegen een bepaalde prijs, terwijl brons een hogere sterkte, betere slijtvastheid en een lager smeltpunt voor gieten biedt.
Vraag: Waarom heeft brons een lager smeltpunt dan koper?
A: De toevoeging van tin verlaagt het smeltpunt, dus een brons met 25% tin smelt bij ongeveer 800 graden, vergeleken met 1083 graden voor puur koper. Die lagere smelttemperatuur is een van de redenen waarom brons zo goed giet.
Vraag: Welke koperfamilie moet worden gebruikt voor elektrische geleiders?
A: Gewoon koper zoals T2 of zuurstofvrij koper zoals TU1, afhankelijk van of het onderdeel in een reducerende atmosfeer wordt verwarmd. Beide geven de hoogste geleidbaarheid, en speciale kopersoorten worden alleen gebruikt waar een specifieke bewerkings- of temperatuureigenschap nodig is.
Vraag: Waar worden de speciale kopersoorten voor gebruikt?
A: Arseenkoper is bestand tegen verzachting en wordt gebruikt voor condensorbuizen, telluurkopermachines voor contacten en connectoren, en zilverkoper is bestand tegen verzachting bij verhoogde temperaturen voor busbar- en commutatorwerk.
Vraag: Welke normen zijn van toepassing op de classificaties?
A: GB/T 5231 voor aanduidingen van gesmeed koper en koperlegeringen, GB/T 2059 voor strip, ASTM B152/B152M voor plat koperproduct, ASTM B36/B36M voor messing, ASTM B103/B103M en ASTM B139/B139M voor fosforbrons, EN 1412 voor Europese materiaalnummers en ISO 1190-1 voor internationale aanduidingen.
