O que é cobre eletrolítico de passo resistente C11000
C11000 é a designação do sistema de numeração unificada para cobre eletrolítico de densidade tenaz, o tipo de cobre puro comercial mais amplamente consumido. O metal é refinado eletroliticamente e depois fundido sob condições oxidantes, de modo que uma quantidade controlada de oxigênio permanece no fundido, principalmente como partículas de óxido cuproso dispersas através da matriz de cobre. Essa dispersão produz o clássico comportamento de pitch resistente: o material é altamente dúctil, conduz eletricidade e calor próximo ao máximo teórico para o cobre e permanece econômico para a produção de alto volume de tubos, chapas, tiras, barras e fios.
Como o nível de oxigênio deve permanecer dentro de uma faixa estreita, o C11000 não se destina ao serviço em atmosferas redutoras ou contendo hidrogênio acima de aproximadamente 400 graus, onde bolsas de vapor podem se abrir nos limites dos grãos e causar fragilização. Em vez disso, as classes livres de oxigênio são selecionadas para essas funções.
Notas equivalentes de C11000
C11000 aparece em todos os principais sistemas de designação. A tabela abaixo mostra as designações mais frequentemente citadas em certificados de usinas e especificações de compra.
| Sistema | Designação equivalente |
|---|---|
| ONU | C11000 |
| Padrão Britânico | C101, C100, C102, C103, Cu-ETP1 |
| Padrões Industriais Japoneses | C1100 |
| ISO | Cu-ETP |
| Designação europeia e número Werkstoff | CW004A, 2.0060, 2.0065 |
| Outras designações comerciais | E-Cu58, CuA1, Cu9, T2, 110 |
Quando um desenho simplesmente pede Cu-ETP, C1100 ou 2.0060, C11000 normalmente é a substituição correta, desde que a têmpera e a forma do produto correspondam aos requisitos originais.
Composição Química e Temperamento
| Elemento | Limite | Observação |
|---|---|---|
| Cobre (Cu) | 99,90% mínimo | Equilíbrio da liga |
| Oxigênio (O) | 0,0400% nominal | Presente como óxido disperso |
| Total de outros elementos | 0,10% no máximo | Controlado como impurezas residuais |
O C11000 é fornecido em uma ampla variedade de têmperas, desde recozido macio, passando por meio duro até trefilado duro, e a têmpera controla a resistência, o raio de curvatura e a conformabilidade muito mais do que a composição. Uma têmpera suave proporciona o maior alongamento e é preferida para flexão e alargamento, enquanto uma têmpera dura é usada onde a rigidez e a estabilidade dimensional são importantes.
Propriedades Físicas
| Propriedade | Métrica | Costume dos EUA |
|---|---|---|
| Densidade | 8,91 g/cm³ a 20 graus | 0,322 lb/in³ a 68 graus F |
| Condutividade elétrica | 0,591 MS/m a 20 graus | 101% IACS a 68 graus F |
| Resistividade elétrica | 1,71 microhm-cm a 20 graus | 10,3 ohm-cmil/pé a 68 graus F |
| Condutividade térmica | 391,1 W/(m·K) a 20 graus | 226,0 Btu·ft/(h·ft²· grau F) a 68 graus F |
| Faixa de fusão | 1065 graus solidus / 1083 graus liquidus | 1949 graus F / 1981 graus F |
| Módulo de elasticidade em tensão | 117 000 MPa | 17 000 ksi |
| Módulo de rigidez | 44 130 MPa | 6 400 ksi |
| Capacidade térmica específica | 393,5 J/(kg·K) a 293 K | 0,092 Btu/(lb· grau F) a 68 graus F |
| Coeficiente de expansão térmica | 16,9 × 10⁻⁶ /K (20–100 graus) | 9,4 × 10⁻⁶ / grau F (68–212 graus F) |
| Coeficiente de expansão térmica | 17,3 × 10⁻⁶ /K (20–200 graus) | 9,6 × 10⁻⁶ / grau F (68–392 graus F) |
| Coeficiente de expansão térmica | 17,6 × 10⁻⁶ /K (20–300 graus) | 9,8 × 10⁻⁶ / grau F (68–572 graus F) |
| Gravidade específica | 8.91 | 8.91 |
A combinação de aproximadamente 101% de condutividade IACS e 391 W/(m·K) de condutividade térmica é o que torna esta classe a escolha padrão para barramentos, enrolamentos de transformadores, tubos de trocadores de calor e conectores elétricos.
Comportamento de fabricação e união
| Processo | Adequação |
|---|---|
| De solda | Excelente |
| Brasagem | Bom |
| Soldagem de topo | Bom |
| Soldagem a arco com proteção a gás | Justo |
| Soldagem a arco de metal revestido | Não recomendado |
| Soldagem oxiacetileno | Não recomendado |
| Soldagem de costura | Não recomendado |
| Soldagem a ponto | Não recomendado |
| Capacidade de trabalho a frio | Excelente |
| Capacidade de conformação a quente | Excelente |
| Classificação de usinabilidade | 20 |
| Classificação de forjabilidade | 65 |
A baixa usinabilidade e a baixa soldabilidade são típicas do cobre puro: ele é pegajoso sob a ferramenta e muito condutor térmico, de modo que o calor é retirado da poça de fusão mais rápido do que a maioria dos processos pode compensar. Onde são necessárias juntas, a soldagem e a brasagem são as vias práticas.
Formulários de produto e especificações aplicáveis
| Formulário do produto | Especificação |
|---|---|
| Barra e haste | ASME SB133, ASTM B133, ASTM B152, SAE J461, J463 |
| Barra, haste e formas para barramento | ASTM B187 |
| Estoque de forjamento, peças forjadas e formas de forjamento | ASTM B124, ASTM B283 |
| Placa, folha e tira | AMS 4500, ASTM B152, ASTM B694, SAE J461, J463 |
| Folha e tira de construção civil | ASTM B370 |
| Folha revestida e tira | ASTM B506 |
| Folha revestida de chumbo | ASTM B101 |
| Folha e tira para circuitos impressos, folha | ASTM B451 |
| Tubo de ônibus e tubo de ônibus | ASTM B188 |
| Tubo soldado | ASTM B447 |
| Fio trefilado | ASTM B1 |
| Arame trefilado médio | ASTM B2 |
| Fio macio | ASTM B3, ASTM B48, ASTM B738 |
| Fio trançado | ASTM B8, B496, B470, B286, B229, B226, B174, B173, B172 |
| Fio revestido de estanho | ASTM B246, ASTM B33 |
| Fio revestido de prata | ASTM B298 |
| Fio revestido de níquel | ASTM B355 |
| Fio revestido com liga de chumbo | ASTM B189 |
| Fio plano | AMS 4500, ASTM B272 |
| Fio de carrinho | ASTM B47, ASTM B116 |
| Parafusos, parafusos e pinos | ASTM F468 |
| Nozes | ASTM F467 |
Perguntas frequentes
P: Qual é o equivalente europeu do C11000?
Na ISO o grau é Cu-ETP, e no sistema de designação europeu é CW004A com números Werkstoff 2.0060 e 2.0065.
P: JIS C1100 é o mesmo material que C11000?
Sim. JIS C1100 cobre cobre eletrolítico de densidade tenaz com o mesmo mínimo de cobre e controle de oxigênio, portanto, as duas designações descrevem o mesmo metal.
P: Por que o teor de oxigênio é mantido em cerca de 0,0400%?
O oxigênio residual combina-se com o cobre para formar uma dispersão fina de óxido que melhora a usinabilidade e o comportamento de fundição, mantendo a condutividade próxima do máximo. Muito pouco oxigênio produz uma estrutura fundida gasosa e porosa; muito prejudica a ductilidade e a soldabilidade.
P: Qual condutividade elétrica o C11000 oferece?
Aproximadamente 101% IACS a 20 graus, equivalente a 0,591 MS/m ou uma resistividade de 1,71 microhm-cm.
P: Quais processos de soldagem são adequados?
Brasagem, soldagem e soldagem de topo têm bom desempenho. A soldagem a arco com proteção a gás é classificada como razoável. Soldagem por oxiacetileno, costura, ponto e arco de metal revestido não são recomendadas para este tipo.
P: O C11000 pode ser usado em atmosferas de hidrogênio?
Não. Acima de aproximadamente 400 graus no gás redutor ou contendo hidrogênio, o óxido disperso reage para formar vapor nos limites dos grãos e o metal racha. O cobre livre de oxigênio é especificado para esse serviço.
