Mathau o aloion copr
Copr traw electrolytig (ETP). Mae copr traw caled electrolytig, UNS C11 0 0 0, yn gopr pur (gydag uchafswm o 0.0355% o amhureddau) wedi'i fireinio gan broses fireinio electrolytig a hi yw'r radd o gopr a ddefnyddir fwyaf eang ledled y byd. Mae gan ETP isafswm sgôr dargludedd o 100% IACs ac mae'n ofynnol iddo fod yn 99.9% yn bur. Mae ganddo 0.02% i 0.04% o gynnwys ocsigen (nodweddiadol). Gwifrau trydanol yw'r farchnad bwysicaf ar gyfer y diwydiant copr. Mae hyn yn cynnwys gwifrau pŵer strwythurol, cebl dosbarthu pŵer, gwifren offer, cebl cyfathrebu, gwifren a chebl modurol, a gwifren magnet. Defnyddir tua hanner yr holl gopr a gloddiwyd ar gyfer dargludyddion gwifren drydanol a chebl. Mae gan gopr pur y dargludedd trydanol a thermol gorau o unrhyw fetel masnachol. Dargludedd copr yw 97% yn fwy na arian. Oherwydd ei gost lawer is a mwy o ddigonedd, yn draddodiadol copr oedd y deunydd safonol a ddefnyddiwyd ar gyfer cymwysiadau trosglwyddo trydan.
Pres. Pres yw'r term generig ar gyfer ystod o aloion copr-sinc. Gellir aloi pres â sinc mewn gwahanol gyfrannau, sy'n arwain at ddeunydd o briodweddau mecanyddol, cyrydiad a thermol amrywiol. Mae mwy o sinc yn rhoi gwell cryfder a hydwythedd i'r deunydd. Pres gyda chynnwys copr sy'n fwy na 63% yw'r rhai mwyaf hydwyth o unrhyw aloi copr ac maent yn cael eu siapio gan weithrediadau ffurfio oer cymhleth. Mae gan bres hydrinedd uwch nag efydd neu sinc. Mae pwynt toddi cymharol isel pres a'i hylifedd yn ei gwneud yn ddeunydd cymharol hawdd i'w gastio. Gall pres amrywio mewn lliw arwyneb o goch i felyn yn dibynnu ar y cynnwys sinc. Mae rhai o'r defnyddiau cyffredin ar gyfer aloion pres yn cynnwys gemwaith gwisgoedd, cloeon, colfachau, gerau, berynnau, cyplyddion pibell, casinau bwledi, rheiddiaduron modurol, offerynnau cerdd, pecynnu electronig, a darnau arian. Mae pres ac efydd yn ddeunyddiau peirianneg cyffredin mewn pensaernïaeth fodern ac yn cael eu defnyddio'n bennaf ar gyfer toi a chladin ffasâd oherwydd eu hymddangosiad gweledol.
Efydd. Mae'r efydd yn deulu o aloion wedi'u seilio ar gopr yn draddodiadol wedi'u aloi â thun, ond gallant gyfeirio at aloion o gopr ac elfennau eraill (ee alwminiwm, silicon, a nicel). Mae efydd ychydig yn gryfach na'r pres, ac eto mae ganddyn nhw radd uchel o wrthwynebiad cyrydiad o hyd. Yn gyffredinol fe'u defnyddir pan fydd angen eiddo tynnol da yn ogystal â gwrthsefyll cyrydiad. Er enghraifft, copr Beryllium sy'n cyrraedd y cryfder mwyaf (i 1,400 MPa) o unrhyw aloi sy'n seiliedig ar gopr.
Aloi copr-nicel. Mae Cupronickels yn aloion copr-nicel sy'n cynnwys yn nodweddiadol o 60 i 90 y cant o gopr a nicel fel y brif elfen aloi. Y ddau brif alo yw 90\/10 a 70\/30. Gellir cynnwys elfennau cryfhau eraill, fel manganîs a haearn. Mae gan Cupronickels wrthwynebiad rhagorol i gyrydiad a achosir gan ddŵr y môr. Er gwaethaf ei gynnwys copr uchel, mae Cupronickel yn arian mewn lliw. Mae ychwanegu nicel at gopr hefyd yn gwella cryfder a gwrthiant cyrydiad, ond cedwir hydwythedd da.
Arian Nickel. Mae arian nicel, a elwir hefyd yn arian Almaeneg, pres nicel neu alpacca, yn aloi copr gyda nicel ac yn aml yn sinc. Er enghraifft, mae gan aloi copr Silver Nickel 65-12 UNS C75700 cyrydiad da a gwrthiant llychwino, a ffurfioldeb uchel. Enwir Nickel Silver oherwydd ei ymddangosiad ariannaidd, ond nid yw'n cynnwys unrhyw arian elfennol oni bai ei fod wedi'i blatio.
Priodweddau aloion copr
Mae priodweddau materol yn briodweddau dwys, mae hynny'n golygu eu bod yn annibynnol ar faint o fàs a gallant amrywio o le i le o fewn y system ar unrhyw foment. Mae sail gwyddoniaeth deunyddiau yn cynnwys astudio strwythur deunyddiau, a'u cysylltu â'u priodweddau (mecanyddol, trydanol ac ati). Unwaith y bydd gwyddonydd deunyddiau yn gwybod am y gydberthynas strwythur hon, gallant wedyn fynd ymlaen i astudio perfformiad cymharol deunydd mewn cais penodol. Prif benderfynyddion strwythur deunydd ac felly ei briodweddau yw ei elfennau cemegol cyfansoddol a'r ffordd y mae wedi'i brosesu i'w ffurf derfynol.
Priodweddau mecanyddol aloion copr
Dewisir deunyddiau yn aml ar gyfer cymwysiadau amrywiol oherwydd bod ganddynt gyfuniadau dymunol o nodweddion mecanyddol. Ar gyfer cymwysiadau strwythurol, mae priodweddau materol yn hanfodol a rhaid i beirianwyr eu hystyried.
Cryfder aloion copr
Mewn mecaneg deunyddiau, cryfder deunydd yw ei allu i wrthsefyll llwyth cymhwysol heb fethiant nac anffurfiad plastig. Yn y bôn, mae cryfder deunyddiau yn ystyried y berthynas rhwng y llwythi allanol a gymhwysir i ddeunydd a'r dadffurfiad sy'n deillio o hynny neu newid mewn dimensiynau deunydd. Cryfder deunydd yw ei allu i wrthsefyll y llwyth cymhwysol hwn heb fethiant nac anffurfiad plastig.
Cryfder tynnol yn y pen draw
Cryfder tynnol eithaf copr traw electrolytig anodd (ETP) Mae tua 250 MPa.
Cryfder tynnol eithaf pres Carthridge - Mae UNS C26000 tua 315 MPa.
Cryfder tynnol eithaf efydd alwminiwm - mae UNS C95400 tua 550 MPa.
Cryfder tynnol eithaf efydd tun - UNS C90500 - Mae metel gwn tua 310 MPa.
Cryfder tynnol Ultimate Beryllium Copr - Mae UNS C17200 tua 1380 MPa.
Cryfder tynnol Ultimate Cupronickel - Mae UNS C70600 tua 275 MPa.
Cryfder tynnol Ultimate Arian Nickel - Mae UNS C75700 tua 400 MPa.
Y cryfder tynnol yn y pen draw yw'r uchafswm ar y gromlin straen-straen peirianneg. Mae hyn yn cyfateb i'r straen uchaf y gellir ei gynnal gan strwythur mewn tensiwn. Mae cryfder tynnol yn y pen draw yn aml yn cael ei fyrhau i "gryfder tynnol" neu hyd yn oed i "yr eithaf." Os bydd y straen hwn yn cael ei gymhwyso a'i gynnal, bydd toriad yn arwain. Yn aml, mae'r gwerth hwn yn sylweddol fwy na'r straen cynnyrch (cymaint â 50 i 60 y cant yn fwy na'r cynnyrch ar gyfer rhai mathau o fetelau). Pan fydd deunydd hydwyth yn cyrraedd ei gryfder eithaf, mae'n profi gyddfau lle mae'r ardal drawsdoriadol yn lleihau'n lleol. Nid yw'r gromlin straen-straen yn cynnwys unrhyw straen uwch na'r cryfder eithaf. Er y gall anffurfiannau barhau i gynyddu, mae'r straen fel arfer yn lleihau ar ôl i'r cryfder eithaf gael ei gyflawni. Mae'n eiddo dwys; Felly nid yw ei werth yn dibynnu ar faint y sbesimen prawf. Fodd bynnag, mae'n dibynnu ar ffactorau eraill, megis paratoi'r sbesimen, presenoldeb neu fel arall diffygion arwyneb, a thymheredd amgylchedd a deunydd y prawf. Mae cryfderau tynnol yn y pen draw yn amrywio o 50 MPa ar gyfer alwminiwm i mor uchel â 3000 MPa ar gyfer duroedd cryfder uchel iawn.
Cryfder Cynnyrch
Mae cryfder prawf traw electrolytig (ETP) copr rhwng 60-300 MPa.
Cryfder Cynnyrch Efydd Alwminiwm - Mae UNS C95400 tua 250 MPa.
Cryfder Cynnyrch Efydd Tun - UNS C90500 - Mae metel gwn tua 150 MPa.
Cryfder Cynnyrch Beryllium Copr - Mae UNS C17200 tua 1100 MPa.
Cryfder Cynnyrch Cupronickel - Mae UNS C70600 tua 105 MPa.
Cryfder Cynnyrch Arian Nickel - Mae UNS C75700 tua 170 MPa.
Y pwynt cynnyrch yw'r pwynt ar gromlin straen-straen sy'n dynodi terfyn ymddygiad elastig a'r ymddygiad plastig cychwynnol. Cryfder cynnyrch neu straen cynnyrch yw'r eiddo materol a ddiffinnir fel y straen y mae deunydd yn dechrau dadffurfio'n blastig ond pwynt cynnyrch yw'r pwynt lle mae dadffurfiad aflinol (elastig + plastig) yn dechrau. Cyn y pwynt cynnyrch, bydd y deunydd yn dadffurfio'n elastig ac yn dychwelyd i'w siâp gwreiddiol pan fydd y straen cymhwysol yn cael ei dynnu. Unwaith y bydd y pwynt cynnyrch yn cael ei basio, bydd rhywfaint o ffracsiwn o'r dadffurfiad yn barhaol ac yn wrthdroadwy. Mae rhai duroedd a deunyddiau eraill yn arddangos ymddygiad a elwir yn ffenomen pwynt cynnyrch. Mae cryfderau'r cynnyrch yn amrywio o 35 MPa ar gyfer alwminiwm cryfder isel i fwy na 1400 MPa ar gyfer duroedd cryfder uchel iawn.
Caledwch aloion copr
Mae caledwch Vickers o gopr traw electrolytig anodd (ETP) yn dibynnu'n fawr ar dymer y deunydd, ond mae rhwng 50-150 HV.
Caledwch Brinell Pres Carthridge - Mae UNS C26000 oddeutu 100 MPa.
Caledwch Brinell Efydd Alwminiwm - Mae UNS C95400 oddeutu 170 MPa. Mae caledwch bronau alwminiwm yn cynyddu gyda chynnwys alwminiwm (ac aloi arall) yn ogystal â gyda phwysau a achosir trwy weithio oerfel.
Caledwch Brinell o Efydd Tin - UNS C90500 - Mae metel gwn oddeutu 75 bhn.
Caledwch Rockwell Beryllium Copr - Mae UNS C17200 oddeutu 82 HRB.
Caledwch Brinell o Cupronickel - Mae UNS C70600 oddeutu HB 100.
Caledwch Rockwell Arian Nickel - Mae UNS C75700 oddeutu 45 HRB.
Prawf caledwch Rockwell yw un o'r profion caledwch indentation mwyaf cyffredin, sydd wedi'i ddatblygu ar gyfer profi caledwch. Mewn cyferbyniad â phrawf Brinell, mae profwr Rockwell yn mesur dyfnder treiddiad indenter o dan lwyth mawr (llwyth mawr) o'i gymharu â'r treiddiad a wneir gan rag -lwyth (llwyth bach). Mae'r llwyth bach yn sefydlu'r safle sero. Mae'r llwyth mawr yn cael ei gymhwyso, yna'n cael ei dynnu wrth barhau i gynnal y llwyth bach. Defnyddir y gwahaniaeth rhwng dyfnder y treiddiad cyn ac ar ôl cymhwyso'r llwyth mawr i gyfrifo rhif caledwch Rockwell. Hynny yw, mae'r dyfnder treiddiad a'r caledwch yn gyfrannol wrthdro. Prif fantais caledwch Rockwell yw ei allu i arddangos gwerthoedd caledwch yn uniongyrchol. Y canlyniad yw rhif dimensiwn a nodwyd fel HRA, HRB, HRC, ac ati, lle mai'r llythyr olaf yw'r raddfa rockwell berthnasol.
