Koper kenmerken
Messing is een legering van koper en zink
Wit koper is een legering van koper en nikkel
Brons is een legering van koper en andere elementen dan zink en nikkel, voornamelijk tinbrons, aluminiumbrons, enz.
Rood koper is koper met een hoog kopergehalte en het totale gehalte aan andere onzuiverheden bedraagt minder dan 1%.
Rood koper is puur koper, ook wel roodkoper genoemd. De dichtheid van puur koper is 8,96 en het smeltpunt is 1083 graden. Het heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid, uitstekende plasticiteit en is gemakkelijk te verwerken door warmpersen en koudpersen. Het wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van draden, kabels, borstels, speciaal elektro-etskoper voor elektrische vonken en andere producten die een goede geleiding vereisen.
Het is genoemd vanwege zijn paarsrode kleur. Het is niet noodzakelijkerwijs puur koper. Soms wordt een kleine hoeveelheid deoxiderende elementen of andere elementen toegevoegd om het materiaal en de prestaties te verbeteren, daarom wordt het ook geclassificeerd als een koperlegering. Volgens de samenstelling kunnen Chinese koperverwerkingsmaterialen worden onderverdeeld in vier categorieën: gewoon koper (T1, T2, T3, T4), zuurstofvrij koper (TU1, TU2 en zeer zuiver, vacuüm zuurstofvrij koper), gedeoxideerd koper (TUP, TUMn) en speciaal koper met een kleine hoeveelheid legeringselementen (arseenkoper, telluriumkoper, zilverkoper).
De elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van koper komen op de tweede plaats na zilver, en het wordt veel gebruikt om geleidende en thermisch geleidende apparatuur te maken. Koper heeft een goede corrosieweerstand in de atmosfeer, zeewater, bepaalde niet-oxiderende zuren (zoutzuur, verdund zwavelzuur), alkaliën, zoutoplossingen en verschillende organische zuren (azijnzuur, citroenzuur) en wordt gebruikt in de chemische industrie. Daarnaast heeft koper een goede lasbaarheid en kan het middels koude en warme kunststofverwerking worden verwerkt tot diverse halffabrikaten en eindproducten. In de jaren zeventig overtrof de productie van koper de totale productie van andere soorten koperlegeringen.
Sporen van onzuiverheden in koper hebben een ernstige invloed op de elektrische en thermische geleidbaarheid van koper. Onder hen verminderen titanium, fosfor, ijzer, silicium, enz. de elektrische geleidbaarheid aanzienlijk, terwijl cadmium, zink, enz. weinig effect hebben. Zuurstof, zwavel, seleen, tellurium, enz. hebben een zeer lage oplosbaarheid in vaste stoffen in koper en kunnen brosse verbindingen met koper vormen. Ze hebben weinig effect op de geleidbaarheid, maar kunnen de plasticiteit van de verwerking verminderen. Wanneer gewoon koper wordt verwarmd in een reducerende atmosfeer die waterstof of koolmonoxide bevat, reageert waterstof of koolmonoxide gemakkelijk met koperoxide (Cu2O) aan de korrelgrens, waardoor waterdamp of kooldioxidegas onder hoge druk ontstaat, waardoor koper kan barsten. Dit fenomeen wordt vaak de ‘waterstofziekte’ van koper genoemd. Zuurstof is schadelijk voor de lasbaarheid van koper. Bismut of lood vormt een eutectisch middel met een laag smeltpunt met koper, waardoor koper heet en bros wordt; en wanneer bros bismut wordt verdeeld in de vorm van een dunne film op de korrelgrens, wordt koper koud en bros. Fosfor kan de geleidbaarheid van koper aanzienlijk verminderen, maar kan de vloeibaarheid van kopervloeistof verhogen en de lasbaarheid verbeteren. Passende hoeveelheden lood, tellurium, zwavel, enz. kunnen de bewerkbaarheid verbeteren.
Messing: Koperlegeringen met zink als het belangrijkste additieve element hebben een mooie gele kleur en worden gezamenlijk messing genoemd. Binaire koper-zinklegeringen worden gewoon messing of eenvoudig messing genoemd. Messing met meer dan drie elementen wordt speciaal messing of complex messing genoemd. Messinglegeringen met een zinkgehalte van minder dan 36% zijn samengesteld uit vaste oplossingen en hebben goede koudvervormeigenschappen. Messing met een zinkgehalte van 30% wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om patroonhulzen te maken, algemeen bekend als patroonmessing of 73 messing. Messinglegeringen met een zinkgehalte tussen 36% en 42% zijn samengesteld uit vaste oplossingen, waarvan 64 messing met een zinkgehalte van 40% het meest gebruikt wordt. Om de prestaties van gewoon messing te verbeteren, worden vaak andere elementen zoals aluminium, nikkel, mangaan, tin, silicium en lood toegevoegd. Aluminium kan de sterkte, hardheid en corrosieweerstand van messing verbeteren, maar de plasticiteit ervan verminderen, waardoor het geschikt wordt voor zeegaande condensors en andere corrosiebestendige onderdelen. Tin kan de sterkte en corrosieweerstand van messing tegen zeewater verbeteren, daarom wordt het marinemessing genoemd, dat wordt gebruikt voor thermische scheepsapparatuur en propellers. Lood kan de snijprestaties van messing verbeteren; dit gemakkelijk te snijden messing wordt vaak gebruikt als horlogeonderdelen. Messingafgietsels worden vaak gebruikt om kleppen en buisfittingen te maken.
Brons: Verwijst oorspronkelijk naar koper-tinlegeringen. Later werden andere koperlegeringen dan messing en nikkelzilver brons genoemd, en de naam van het eerste toegevoegde hoofdelement werd vaak vóór de naam brons toegevoegd. Tinbrons heeft goede gietprestaties, antiwrijvingsprestaties en mechanische eigenschappen en is geschikt voor de productie van lagers, wormwielen, tandwielen, enz. Loodbrons is een veelgebruikt lagermateriaal voor moderne motoren en slijpmachines. Aluminiumbrons heeft een hoge sterkte, goede slijtvastheid en corrosieweerstand en wordt gebruikt voor het gieten van zwaarbelaste tandwielen, bussen, scheepsschroeven, enz. Berylliumbrons en fosforbrons hebben hoge elastische limieten en goede geleidbaarheid en zijn geschikt voor de productie van precisieveren en elektrische contactelementen. Berylliumbrons wordt ook gebruikt voor de vervaardiging van vonkvrij gereedschap dat wordt gebruikt in kolenmijnen, oliedepots, enz.
Nikkelzilver: een koperlegering met nikkel als belangrijkste toegevoegde element. De binaire koper-nikkellegering wordt gewoon nikkelzilver genoemd; nikkelzilverlegeringen met mangaan, ijzer, zink, aluminium en andere elementen worden complex nikkelzilver genoemd. Industrieel nikkelzilver is onderverdeeld in twee categorieën: structureel nikkelzilver en elektrisch nikkelzilver. Structureel nikkelzilver wordt gekenmerkt door goede mechanische eigenschappen en corrosieweerstand en mooie kleur. Dit type nikkelzilver wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van precisiemachines, chemische machines en scheepsonderdelen. Elektrisch nikkelzilver heeft over het algemeen goede thermo-elektrische eigenschappen.
Mangaankoper, constantaan en korund zijn mangaankoper met verschillende mangaangehalten. Het zijn materialen die worden gebruikt voor de vervaardiging van elektrische precisie-instrumenten, reostaten, precisieweerstanden, rekstrookjes, thermokoppels, enz.
1. Messing
(1) Gewoon messing: het is een legering bestaande uit koper en zink. Wanneer het zinkgehalte minder dan 39% bedraagt, kan zink in koper oplossen en een enkele fase vormen, eenfase-messing genaamd, die een goede plasticiteit heeft en geschikt is voor verwerking onder warme en koude druk. Wanneer het zinkgehalte groter is dan 39%, is er sprake van een enkelfasige oplossing a en een vaste oplossing op basis van koper-zink b, tweefasig messing genoemd. b maakt de plasticiteit klein en de treksterkte neemt toe, wat alleen geschikt is voor verwerking onder warme druk. Als de massafractie zink blijft toenemen, neemt de treksterkte af en heeft het geen gebruikswaarde. De code wordt weergegeven door "H + getal", H staat voor messing en het getal vertegenwoordigt de massafractie van koper. H68 duidt bijvoorbeeld op messing met een kopergehalte van 68% en een zinkgehalte van 32%. Voor gegoten messing wordt de letter "Z" vóór de code geplaatst, zoals ZH62. Zcuzn38 duidt bijvoorbeeld op gegoten messing met een zinkgehalte van 38% en de rest bestaat uit koper. H90 en H80 zijn eenfasig en goudgeel, daarom worden ze gezamenlijk goud genoemd en worden ze beplating, decoraties, medailles, enz. genoemd. H68 en H59 zijn duplex messing, die veel worden gebruikt in elektrische structurele onderdelen, zoals bouten , moeren, ringen, veren, enz. Over het algemeen wordt eenfasig messing gebruikt voor koude vervormingsverwerking en duplex messing voor warme vervormingsverwerking.
(2) Speciaal messing: een legering met meerdere elementen, samengesteld uit andere legeringselementen toegevoegd aan gewoon messing, wordt messing genoemd. Vaak toegevoegde elementen zijn onder meer lood, tin, aluminium, enz., die dienovereenkomstig loodmessing, tinmessing en aluminiummessing kunnen worden genoemd. Het doel van het toevoegen van legeringselementen. Voornamelijk om de treksterkte en verwerkbaarheid te verbeteren. Code: "H + symbool van het belangrijkste toegevoegde element (behalve zink) + massafractie van koper + massafractie van het belangrijkste toegevoegde element + massafractie van andere elementen". HPb59-1 betekent bijvoorbeeld loodmessing met een massafractie van 59% koper, een massafractie van 1% lood als belangrijkste toegevoegde element, en de rest is zink.
2. Brons: Behalve messing en nieuwzilver worden andere koperlegeringen gezamenlijk brons genoemd. Brons kan worden onderverdeeld in tinbrons en speciaal brons (tinvrij brons). Code: De weergavemethode bestaat uit "Q + symbool en massafractie van het belangrijkste toegevoegde element + massafractie van andere elementen". Gietproducten worden voorafgegaan door "Z", zoals: Qal7 betekent aluminiumbrons met 7% aluminium en de rest koper. ZQsn10-1 betekent gegoten tinbrons met een tingehalte van 10%, overige legeringselementen van 1% en de rest koper.
(1) Tinbrons: een koper-tinlegering met tin als belangrijkste toegevoegde element, ook wel tinbrons genoemd.
Wanneer het tingehalte minder dan 5-6% bedraagt, lost tin op in koper en vormt een vaste oplossing, waardoor de plasticiteit toeneemt. Wanneer het tingehalte groter is dan 5~6%, als gevolg van het verschijnen van een op Cu31sb8-gebaseerde vaste oplossing, neemt de treksterkte af, zodat het tingehalte van het tinbrons meestal tussen 3~14% ligt. Wanneer het tingehalte minder dan 5% bedraagt, is het geschikt voor koude vervormingsverwerking, en wanneer het tingehalte 5 ~ 7% bedraagt, is het geschikt voor warme vervormingsverwerking. Wanneer het tingehalte groter is dan 10%, is het geschikt om te gieten. Omdat de a- en &-elektrodepotentialen vergelijkbaar zijn en het tin in de samenstelling na nitridatie een dichte tindioxidefilm vormt, neemt de corrosieweerstand tegen de atmosfeer en zeewater toe, maar is de zuurbestendigheid slecht. Omdat het kristallisatietemperatuurbereik van tinbrons breed is, is de vloeibaarheid slecht, is het niet eenvoudig om geconcentreerde krimpholten te vormen, maar is het gemakkelijk om dendrietsegregatie en verspreide krimpholten te vormen, en de gietkrimpsnelheid is klein, wat bevorderlijk is om gietstukken te verkrijgen met afmetingen die zeer dicht bij de gietvorm liggen, dus geschikt voor het gieten van complexe vormen. De toestand van de dikke wand is niet geschikt voor het gieten van gietstukken die een hoge dichtheid en goede afdichting vereisen. Tinbrons heeft een goede antiwrijvings-, antimagnetische en lage temperatuurtaaiheid. Tinbrons kan afhankelijk van de productiemethode in twee categorieën worden verdeeld: onder druk verwerkt tinbrons en gegoten tinbrons.
A. Onder druk verwerkt tinbrons: het tingehalte is over het algemeen minder dan 8% en is geschikt voor koude en warme drukverwerking tot platen, strips, staven, buizen en andere profielen. Na uitharding nemen de treksterkte en hardheid toe, terwijl de plasticiteit afneemt. Na het uitgloeien kan het een hoge treksterkte behouden en tegelijkertijd de plasticiteit verbeteren, vooral door een hoge elastische limiet te verkrijgen. Het is geschikt voor instrumenten die corrosiebestendige en slijtvaste onderdelen, elastische onderdelen, antimagnetische onderdelen en glijlagers en hulzen in machines vereisen. Veelgebruikte zijn Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Gegoten tinbrons: Het wordt geleverd als blokken en door de gieterij tot gietstukken gegoten. Het is geschikt voor het gieten van gietstukken met complexe vormen maar lage eisen aan de dichtheid, zoals glijlagers, tandwielen, enz. Veelgebruikte lagers zijn ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Speciaal brons: er worden andere elementen toegevoegd ter vervanging van tin, of het is tinvrij brons. De meeste speciale bronssoorten hebben hogere mechanische eigenschappen, slijtvastheid en corrosiebestendigheid dan tinbrons. Veelgebruikte zijn aluminiumbrons (QAL7 QAL5) en loodbrons (ZQPB30). Legeringen op koperbasis met nikkel als belangrijkste toegevoegde element zijn zilverwit en worden witkoper genoemd. Het nikkelgehalte is gewoonlijk 10%, 15% en 20%. Hoe hoger het gehalte, hoe witter de kleur. Koper-nikkel binaire legeringen worden gewoon wit koper genoemd. Koper-nikkellegeringen met mangaan, ijzer, zink en aluminium worden complex wit koper genoemd. Zuiver koper plus nikkel kunnen de sterkte, corrosieweerstand, elektrische weerstand en thermo-elektrische eigenschappen aanzienlijk verbeteren. Industrieel wit koper is onderverdeeld in structureel wit koper en elektrisch wit koper op basis van verschillende prestatiekenmerken en toepassingen, die respectievelijk voldoen aan verschillende corrosieweerstand en speciale elektrische en thermische eigenschappen.
Typische kwaliteiten, chemische samenstelling (%) (massafractie): Sn (tin), Al (aluminium), Fe (ijzer), Pb (lood), Sb (antimoon), Bi (bismuth), Si (silicium), P ( fosfor), Cu, totale onzuiverheden.
