Klassifisering og egenskaper av kobber og kobberlegeringer
Kobber og kobberlegeringer er en av hovedkategoriene av kommersielle metaller. De tilbyr et bredt spekter av egenskaper, inkludert utmerket elektrisk og termisk ledningsevne, utmerket korrosjonsmotstand, god styrke og utmattelsesmotstand og utseende. De kan enkelt maskineres, loddes og sveises.
Utvalg av kobber og kobberlegeringer
De viktigste utvalgskriteriene for kobber og kobberlegeringer inkluderer:
Elektrisk ledningsevne: Kobber er det mest ledende av ingeniørmetallene. Sølv eller andre elementer kan tilsettes for å øke styrke, motstand mot mykning eller andre egenskaper uten betydelig tap av ledningsevne.
Termisk ledningsevne: Denne egenskapen ligner på elektrisk ledningsevne. Kobberlegeringer er nyttige for denne egenskapen, hvor god korrosjonsmotstand kompenserer for det økte konduktivitetstapet ved legering.
Farge og utseende: Mange kobberlegeringer har unike farger som kan endre seg når objektet forvitrer. For de fleste legeringer er det enkelt å klargjøre og vedlikeholde overflater til en høy standard selv under ugunstige korrosjonsforhold. Mange legeringer brukes i dekorative applikasjoner, enten i sin opprinnelige form eller etter metallplettering. Disse legeringene kommer i spesifikke farger, alt fra lakserosa for kobber, gjennom gult, gull og grønt, til dyp bronse under værforhold. Eksponering for atmosfæren gir en grønn eller bronsefinish, og forhåndslegeringer er tilgjengelige på enkelte produktformer.
Enkel fabrikasjon: De fleste legeringer kan lett støpes, varm- eller kaldformes, maskineres, skjøtes osv. Disse legeringene er ofte standarden som andre metaller sammenlignes med.
Legeringsegenskaper
Mange legeringer er solid løsningsforsterket, men er basert på kobberkrystallstrukturen og har god duktilitet. De fleste legeringer kan forsterkes ytterligere ved kaldbearbeiding, og øker derved strekk- og utmattingsstyrken samtidig som nyttig duktilitet opprettholdes. Noen legeringer kan dispersjonsforsterkes og noen kan aldersherdes til svært høye styrkenivåer.
forskjellige typer metallegeringer
Kobber er i hovedsak kommersielt rent kobber, som vanligvis er veldig mykt og formbart, med et totalt innhold av urenheter på opptil 0,7 %. Disse materialene brukes på grunn av deres elektriske og termiske ledningsevne, korrosjonsmotstand, utseende og farge, og enkle å behandle. De har den høyeste elektriske ledningsevnen av noe teknisk metall og er veldig duktile, enkle å lodde og sveiser ofte. Typiske bruksområder inkluderer elektriske ledninger og beslag, samleskinner, varmevekslere, tak, veggkledning, vannrør, luftrør og prosessutstyr.
Høye kobberlegeringer inneholder små mengder av forskjellige legeringselementer som beryllium, krom, zirkonium, tinn, sølv, svovel eller jern. Disse elementene endrer en eller flere grunnleggende egenskaper til kobber, som styrke, krypemotstand, bearbeidbarhet eller loddeevne. De fleste bruksområdene ligner de som er gitt ovenfor for kobber, men bruksforholdene er mer ekstreme.
Messing er en kobber-sinklegering som inneholder opptil 45 % sink, med mulig tilsetning av små mengder bly for å forbedre bearbeidbarheten og tinn for styrke. Kobber-sinklegeringer er enfasede og inneholder opptil ca. 37 % sink under smidde forhold. Enfaselegeringer har utmerket duktilitet og brukes vanligvis i kaldbearbeidet tilstand for bedre styrke. Legeringer som inneholder mer enn ca. 37 % sink er duplekslegeringer og har større styrke enn enfaselegeringer, men begrenset duktilitet ved romtemperatur. Dupleks messing er vanligvis støpt eller varmebehandlet. Typiske bruksområder for messing er konstruksjon, trukket og roterende beholdere og komponenter, radiatorkjerner og tanker, elektriske terminaler, plugger og lysarmaturer, låser, dørhåndtak, navneskilt, rørleggerutstyr, festemidler, patroner, sylindre for pumpesett.
Bronse er en legering av kobber og tinn, pluss minst en av fosfor, aluminium, silisium, mangan og nikkel. Disse legeringene kan oppnå høy styrke og har god korrosjonsbestandighet. De brukes i fjærer og inventar, metallformingsdyser, lagre, foringer, terminaler, kontakter og koblinger, konstruksjonstilbehør og funksjoner. Bruken av støpt bronse til statuer er velkjent.
Cupro-nikkel er en legering av kobber og nikkel, som inneholder små mengder jern og noen ganger små mengder av andre legeringer som krom eller tinn. Legeringen har utmerket korrosjonsbestandighet i vann og er mye brukt i sjøvannsapplikasjoner som varmevekslere, kondensatorer, pumper og rørsystemer, og skipsskrogbeklædning.
Nikkelsølv inneholder 55 – 65 % kobber legert med nikkel og sink, og bly tilsettes noen ganger for å forbedre bearbeidbarheten. Disse legeringene er oppkalt etter deres utseende, som ligner på sterling sølv, selv om de ikke inneholder sølv. De brukes i smykker og navneskilt og som underlag for sølvplater (EPNS), som fjærer, festemidler, mynter, nøkler og kameradeler.
