Composição e o papel do oxigênio
C10200 é definido por dois números em vez de um: cobre com 99,95% no mínimo e oxigênio com 0,0010% no máximo, com o total de todas as outras impurezas mantidas em ou abaixo de 0,05%. Essa combinação é o que separa o tipo do cobre tenaz, que retém deliberadamente 0.02 - 0.05% de oxigênio. O nível ultrabaixo de oxigênio evita a formação de bolsas de vapor se o material for aquecido em uma atmosfera redutora como o hidrogênio, que é o modo de falha conhecido como fragilização por hidrogênio. As peças brasadas, soldadas ou recozidas, portanto, mantêm sua integridade em vez de desenvolver trincas internas.
Propriedades Físicas
| Propriedade | Valor | Notas |
|---|---|---|
| Densidade | 8,94 g/cm³ (0,323 lb/pol³) | A 20 graus |
| Ponto de fusão | 1083 graus (1981 graus F) | - |
| Condutividade elétrica | 101% mínimo do SIGC | Padrão internacional de cobre recozido |
| Condutividade volumétrica | Cerca de 58,6 MS/m | A 20 graus |
| Resistividade elétrica | 1,724 µΩ·cm | Mínimo teórico em 20 graus |
| Condutividade térmica | 391 W/(m·K) | A 20 graus |
| Coeficiente de expansão térmica | 16,7 x 10⁻⁶ por K | faixa de 20 - 100 graus |
| Módulo de elasticidade | 115 - 130 GPa | - |
Estes valores colocam o C10200 no pequeno grupo de metais que conduzem eletricidade e calor ao mais alto nível comercial. O valor da condutividade térmica é aproximadamente nove vezes maior que o do aço carbono, razão pela qual o tipo é usado para trocadores de calor e equipamentos de resfriamento, bem como para condutores.
Propriedades Mecânicas por Têmpera
O C10200 é comumente fornecido em têmperas recozidas para máxima ductilidade e pode ser trabalhado a frio para obter resistências mais altas onde a rigidez é necessária. Os valores abaixo seguem as faixas de têmpera utilizadas para a classe de produtos planos ASTM B152, e as mesmas tendências se aplicam a tubos e barras.
| Temperamento / condição | Resistência à tração, MPa | Resistência ao escoamento com extensão de 0,5%, MPa | Alongamento, % | Dureza, Rockwell F |
|---|---|---|---|---|
| Recozido (O60) | 200 - 240 | 35 - 70 | 45 - 60 | 35 - 45 |
| Trabalho a frio, médio (H04) | 260 - 300 | 200 - 240 | 20 - 30 | 65 - 75 |
| Trabalho a frio, alto (H08) | 340 - 380 | 310 - 345 | 4 - 12 | 80 - 90 |
A seleção da têmpera é um equilíbrio entre conformabilidade e resistência. O material recozido dobra, flangeia, estampa e moedas sem rachar e é a escolha certa onde a peça é formada após a entrega. O material fortemente trabalhado a frio apresenta maior resistência e dureza, mas um alongamento muito limitado, por isso é usado para peças que são acabadas sob medida antes da entrega, como condutores de tira e componentes usinados.
Vantagens no serviço
Imunidade à fragilização por hidrogênio, porque o nível de oxigênio é limitado a 0,0010%.
Excelente ductilidade e trabalhabilidade em processos a frio e a quente, incluindo laminação, trefilação, estampagem e forjamento.
Boa soldabilidade e brasabilidade com os processos comuns, sem restrições especiais de atmosfera.
Superfície brilhante e limpa após recozimento, adequada para galvanização e serviço a vácuo.
Boa resistência à corrosão atmosférica, água doce e ácidos não-oxidantes, com manchas em atmosferas contendo enxofre.
Notas de Fornecimento, Inspeção e Pedido
A classe é fornecida como tubos e tubulações, placas, chapas, tiras, bobinas, barras, vergalhões, fios e barramentos, e em formas fabricadas, como tubos dobrados em U e tubos com aletas, com dimensões produzidas de acordo com o desenho. Os usos típicos incluem trocadores de calor e sistemas de resfriamento, barramentos e condutores elétricos, componentes eletrônicos e de vácuo, circuitos de refrigeração e ar condicionado e equipamentos gerais que combinam resistência à corrosão com condutividade.
Em um pedido C10200, o plano de inspeção cobre a composição química por espectrômetro com uma verificação específica de oxigênio, medição de condutividade elétrica, testes de tração para confirmar a têmpera, testes de dureza em produtos planos, medição de tamanho de grão em material recozido, verificações de tolerância dimensional e de espessura e inspeção de superfície ou correntes parasitas quando a aplicação exigir. Cada calor é certificado com composição, condutividade e resultados mecânicos, e a embalagem é projetada para transporte marítimo, aéreo e de correio expresso com película protetora e caixas de madeira ou fardos amarrados.
Perguntas frequentes
P: Qual é o conteúdo de oxigênio do C10200?
R: Máximo de 0,0010%, com cobre em 99,95% no mínimo. Esse baixo nível de oxigênio é o que torna o material imune à fragilização por hidrogênio.
P: Qual é a condutividade do C10200?
R: Pelo menos 101% IACS, equivalente a cerca de 58,6 MS/m em volume e uma resistividade de aproximadamente 1,724 µΩ·cm a 20 graus.
P: Quais temperamentos estão disponíveis?
A: Recozido O60 para máxima ductilidade, trabalhado a frio H04 para resistência média e trabalhado a frio H08 para alta resistência, com alongamento caindo de 45 - 60% na condição recozida para 4 - 12% no revenido mais duro.
P: Por que o C10200 é melhor que o C11000 para montagens soldadas?
R: C11000 retém 0.02 - 0.05% de oxigênio, o que pode causar fragilização por hidrogênio durante o aquecimento em uma atmosfera redutora. O C10200 quase não contém oxigênio, portanto os conjuntos soldados e recozidos permanecem sólidos.
P: Qual é a condutividade térmica?
R: Cerca de 391 W/(m·K) a 20 graus, um dos valores mais altos disponíveis em um metal de engenharia comercial.
P: Como o material é certificado?
R: Cada calor é certificado com composição química, incluindo verificação de oxigênio, condutividade elétrica e resultados de testes mecânicos, e relatórios de teste dimensionais ou de correntes parasitas são adicionados quando o pedido os exige.
