Benamingen en reikwijdte van het cijfer
C10200 is de UNS-aanduiding voor zuurstof-vrij koper, soms geschreven als OF-Cu in commerciële correspondentie en als Cu-OF in internationale aanduidingssystemen. In Europa heeft de kwaliteit het nummer CW008A onder EN 1412, in Japan als C1020 en in het Chinese systeem als TU2. Al deze aanduidingen verwijzen naar hetzelfde materiaal: gesmeed koper met minimaal 99,95% koper en een zuurstofgehalte beperkt tot maximaal 0,001%.
Het onderscheid tussen deze kwaliteit en gewoon koper met een hoge- hoge geleidbaarheid is eerder metallurgisch dan cosmetisch. Koper met een harde pek vervoert zijn zuurstof als gedispergeerd koperoxide; C10200 bevat vrijwel niets, dus het kan worden verwerkt in een reducerende atmosfeer en worden gebruikt in afgedichte apparaten zonder het risico van interne scheuren.
Specificatielimieten
| Parameter | Beperken | Reden voor de limiet |
|---|---|---|
| Koper (Cu), inclusief zilver | Minimaal 99,95% | Stelt het geleidbaarheidsplafond in |
| Zuurstof (O) | Maximaal 0,001% | Voorkomt waterstofverbrossing |
| Totaal onzuiverheden exclusief Cu en Ag | Maximaal 0,05% | Houdt de weerstand laag |
| Platgewalste producten | ASTM B152 | Plaat, strip, plaat en walsstaaf |
| Stang en staaf | ASTM B124 | Staaf, staaf en vormen |
| Naadloze buis | ASTM B68, ASTM B188 | Buis voor algemene en elektrische dienst |
Fysieke en mechanische eigenschappen
| Eigendom | Typische waarde | Testreferentie |
|---|---|---|
| Elektrische geleidbaarheid | 100% IACS-minimum (58 MS/m) | ASTM E1004 |
| Elektrische weerstand | 1,724 micro-ohm-cm bij 20 C | ASTM B193 |
| Thermische geleidbaarheid | ongeveer 390 W/(m·K) | ASTM E1461 |
| Dikte | 8,94 g/cm³ | Gravimetrisch |
| Smeltpunt | 1083 C | Puur metaalconstante |
| Specifieke warmtecapaciteit | 0.385 J/(g K) | Calorimetrie |
| Elasticiteitsmodulus | 117 GPa | ASTM E111 |
| Gegloeide treksterkte | 200-250 MPa | ASTM E8/E8M |
| Gegloeide hardheid | ongeveer 40-50 HV | ASTM E18-conversie |
Mechanische waarden zijn temperatuurafhankelijk. Er wordt gekozen voor zacht gegloeid materiaal als de vorming domineert, terwijl H02 en hardere temperaturen worden gespecificeerd voor stroomvoerende onderdelen die hun vorm moeten behouden onder mechanische belasting. Omdat er geen legeringselement aanwezig is, is het beschikbare sterktebereik van deze kwaliteit kleiner dan dat van precipitatie-hardend koper.
Warmtebehandeling en fabricage
Gloeien.Zacht gloeien wordt uitgevoerd in het bereik van 375-650 C, normaal gesproken in een beschermende atmosfeer, waarbij de tijd wordt gekozen om de herkristallisatie te voltooien zonder overmatige korrelgroei.
Heet werken.Het praktische warmwerkvenster ligt tussen ongeveer 700 C en 900 C; oververhitting brengt grove korrels met zich mee, die de vermoeidheidsprestaties verminderen.
Koud werken.Tekenen, rollen en stempelen zijn eenvoudig. Reducties van meer dan 80% tussen het uitgloeien zijn normaal, en het metaal tolereert kleine buigstralen in zachte toestand.
Deelnemen.Zachtsolderen, zilversolderen en weerstandslassen slagen allemaal. Fusielassen vergt zorg omdat de afwezigheid van deoxiderende toevoegingen het smeltbad gevoelig maakt voor porositeit.
Schoonmaak.Ontvetten en lichtjes pekelen vóór het galvaniseren of vacuümzuigen; resterend rolsmeermiddel is een veelvoorkomende bron van klachten over ontgassing.
Waar het cijfer wordt gebruikt
Elektro-vacuümapparatuur is de klassieke toepassing. Zendbuizen met hoog vermogen, magnetrons, vacuümcondensatoren en onderbrekercontacten gebruiken C10200 omdat een intergranulaire scheur in deze componenten de vacuümafdichting zou vernietigen en de levensduur van het apparaat zou beëindigen. In de elektronica en elektrotechniek wordt de kwaliteit weergegeven als hoogfrequente coaxiale binnengeleiders, transistor- en leadframe-materiaal, rails en wikkelstrips, waarbij de lage soortelijke weerstand verliezen en temperatuurstijging tot een minimum beperkt. De productie van warmtewisselaars en koude platen maakt gebruik van een thermische geleidbaarheid van ongeveer 390 W/(m·K) om de warmte weg te voeren van de vermogenselektronica. Chemische fabrieken, procesapparatuur voor hoge temperaturen en architecturale componenten profiteren van het corrosiegedrag van puur koper in neutrale en licht oxiderende omgevingen.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat betekent OF-Cu?
OF staat voor zuurstof-vrij en Cu is het chemische symbool voor koper; OF-Cu is de commerciële manier om hetzelfde type te benoemen dat het UNS-systeem vermeldt als C10200.
Vraag: Waarin verschilt de C10200 van de C11000?
C11000 is elektrolytisch taai pekkoper met zuurstof in het bereik van ongeveer 0,02-0,04%, terwijl C10200 de zuurstof beperkt tot 0,001% en daarom de keuze is voor vacuüm- en reducerende atmosfeertoepassingen.
Vraag: Kan deze kwaliteit worden gehard door warmtebehandeling?
Nee. Omdat het in wezen puur koper is, kan het niet worden versterkt door neerslag, dus wordt de hardheid aangepast door koud bewerken en gecontroleerd door uitgloeien.
Vraag: Waarom heeft deze kwaliteit de voorkeur voor vacuümapparaten?
Het heeft geen oxide-insluitingen waardoor gas onder vacuüm vrijkomt en geen oxide dat met waterstof reageert, waardoor de afdichtingen lekdicht blijven.
Vraag: Wat is het aanbevolen gloeibereik?
Zachtgloeien wordt uitgevoerd tussen 375 C en 650 C in een beschermende atmosfeer, waarbij de exacte cyclus wordt afgestemd op de maat en de vereiste korrelgrootte.
Vraag: Welke test bewijst dat aan de zuurstoflimiet is voldaan?
Analyse van inertgasfusie op een monster uit de hitte, ondersteund door metallografisch onderzoek op koperoxide waar een klantspecificatie dit vereist.
