Soorten en kenmerken van koper en koperlegeringen
Koper is een van de representatieve non-ferro metalen materialen die nodig zijn voor de industrie en het dagelijks leven, en er zijn vele soorten. Het heeft een lange geschiedenis van praktisch gebruik en werd al in 400 v.Chr. opgegraven in een Egyptisch graf, waardoor het een bekend materiaal is dat al lange tijd wordt gebruikt in landen over de hele wereld. Veel van het koper en de koperlegeringen die nu in de praktijk worden gebruikt, zijn onvergelijkbaar in type en prestatie vergeleken met die van destijds, maar de basiseigenschappen van koper zijn niet veel veranderd. Het zijn de eigenschappen die ijzer niet heeft die koper zo'n bruikbaar materiaal maken.
Eigenschappen van koper en koperlegeringen
De beste eigenschappen van koper zijn de verwerkbaarheid, elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid. Zoals blijkt uit het voorbeeld van koperdraad, heeft dit materiaal de hoogste elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid na zilver, en wordt het gebruikt in veel elektrische onderdelen, motoren, bedrading en printplaten.
Er wordt gezegd dat een van de redenen waarom koper al sinds de oudheid op grote schaal wordt gebruikt, is dat het gemakkelijk te verwerken is. Het is een representatief metaal met uitstekende ductiliteit en is gemakkelijk uit te voeren kunststofverwerking zoals rollen en extruderen. Koper heeft ook een prachtig afgewerkt oppervlak en is verkrijgbaar in verschillende kleuren, wat een van de redenen is waarom we koper overal zien.
Bovendien heeft het uitstekende warmsmeedeigenschappen, wat geschikt is voor het verwerken van complexe producten. Het heeft ook uitstekende veereigenschappen en gebruikt koperlegeringen met een hoge vermoeiingssterkte, zoals berylliumkoper en fosforbrons. In tegenstelling tot staalmaterialen breekt de structuur ervan niet, zelfs niet bij extreem lage temperaturen, waardoor het een materiaal is met uitstekende brosheid bij lage temperaturen. Het heeft ook een uitstekende corrosiebestendigheid en omdat het een edelmetaal is, wordt gezegd dat het bestand is tegen corrosie veroorzaakt door contact.
Over het algemeen is hun gebruikstemperatuur lager dan 200 graden, en zelfs als ze uitstekend hittebestendig zijn, is de maximale gebruikstemperatuur ongeveer 250 graden tot 300 graden. Er zijn enkele koperlegeringen, zoals wit koper, die kunnen worden gebruikt bij temperaturen boven 400 graden. Aan de andere kant wordt het niet bros bij extreem lage temperaturen, dus het kan zonder problemen worden gebruikt.
Verschillende soorten kopermaterialen
Koper omvat per type zuiver koper, messing, brons, wit koper, nikkelzilver, wit koper en berylliumkoper. Naast zuiver koper is het een koperlegering van koper met zink, lood, tin, aluminium, nikkel, etc. alleen of in combinatie.
Daarnaast wordt koper, afhankelijk van de productiemethode, verdeeld in twee typen: gewalste koperproducten en gegoten producten. In feite worden bijna 90% van de koperproducten beschouwd als gewalste koperproducten. Messing is ook het meest gebruikte materiaal onder koperlegeringen, en er wordt gezegd dat puur koper en messing het grootste deel van de kopervraag innemen.
Koperen symbolen
Het notatiesymbool (koperverlenging) van kopermaterialen komt ook overeen met deze classificaties. Koper en koperlegeringen zoals C1020 (zuurstofvrij koper) worden in de JIS-norm weergegeven met de letter C en vier cijfers. De 1000-serie van C1 is puur koper of legeringen die een grote hoeveelheid koper bevatten, en is een categorie die ook C17 berylliumkoper en C19 titaniumkoper omvat. De 2000-serie zoals C2801, C2700, enz. zijn koper-zink Cu-Zn koperlegeringen zoals messing en rood brons, en de 3000-serie zoals C3604 zijn vrijsnijdend messing, en Pb is toegevoegd om de bewerkbaarheid te verbeteren. De 4000-serie is Cu-Zn-gebaseerd marinemessing met Sn (tin) toegevoegd, de C5000-serie is fosforbrons (Cu-Sn-P-legering), waarvan C5191 een typisch voorbeeld is, de 6000-serie zoals C6161, C6191 zijn aluminiumbrons, messing voor instrumentkleppen, messing met hoge sterkte en de 7000-serie zoals C7351 heeft nikkelzilver en wit koper (kopernikkellegering). We zullen de kenmerken van elke koperlegering kort introduceren op de pagina van elke koperlegering.
Typische fysieke eigenschappen van koper
Smeltpunt ongeveer 1084 graden
Kookpunt ongeveer 2360 graden
Soortelijke warmte (20 graden) 385J/kg· graden
Dichtheid 8,96 g/cm3 (20 graden)
Longitudinale elasticiteitsmodulus (Young's modulus) 117,7 kN/mm2
Thermische uitzettingscoëfficiënt (20-100 graden) 16,8x10-6 / graad
Elektrische geleidbaarheid 100%IACS
Weerstand (20 graden) 1,7241μΩ·cm
Temperatuurcoëfficiënt van de weerstand (20 graden) 0,00397/graad
Magnetische gevoeligheid -0.080x10 ^-6 cgs-eenheid/gram
Soorten en classificaties van koper (gewalste koperproducten)
Op basis van de productiemethode kan koper grofweg worden onderverdeeld in gewalste koperproducten en gegoten producten, waarbij gewalste koperproducten kunnen worden onderverdeeld in de volgende categorieën. Gewalst koper is verkrijgbaar in de vorm van platen, stroken, staven, draden, buizen, busbars, enz.
Zuiver koper
Er zijn zuurstofvrij koper, taai koper en gedeoxideerd koper, en het verschil tussen deze drie soorten is de hoeveelheid zuurstof die ze bevatten vanwege de productiemethode. Koper heeft een zuiverheid van meer dan 99,9% en heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, maar de sterkte is zwakker dan die van andere metalen.
Hoge koperlegeringen
Legeringen met een hoog kopergehalte, zoals berylliumkoper, titaniumkoper, zirkoniumkoper, tinbevattend koper, ijzerbevattend koper en Corson-legeringen, verhogen de sterkte zonder de inherente hoge elektrische en thermische geleidbaarheid van koper aanzienlijk in gevaar te brengen. Om de mechanische eigenschappen te verbeteren, neemt echter de hoeveelheid toegevoegde elementen toe en als gevolg daarvan neemt de elektrische geleidbaarheid af. Sommige hebben een hoge sterkte van meer dan 685 N/mm2, terwijl andere een hoge herkristallisatiesterkte en uitstekende hittebestendigheid hebben.
Messing (Geel Messing)
Messing (ook bekend als messing) staat bekend als het meest gebruikte koper. Er zijn rood brons, detonatormessing, 73-messing, 64-messing, 65:35-messing, vrijsnijdend messing, marinemessing, admiraliteitsmessing, aluminiummessing, hoogwaardig messing, enz. De basis is een koper-zinklegering. Vervolgens worden Pb, Sn, Al, enz. toegevoegd om elk materiaal uniek te maken.
Bronzen
Er zijn onder andere "tinbrons", een Cu-Sn koperlegering, "fosforbrons" met een kleine hoeveelheid "fosfor" (P) toegevoegd, vrijsnijdend fosforbrons, aluminiumbrons, etc.
Koper-nikkellegeringen
Koper-nikkellegeringen omvatten wit koper, wit koper, nikkelzilver, snel snijdend nikkelzilver, enz. Zoals u zich gemakkelijk kunt voorstellen uit het woord "wit" hierboven, zijn dit witte koperlegeringen.
