以下关于碲铜 C14500 的化学成分和详细介绍:上海凯珉金属材料有限公司
碲铜 C14500 概述
碲铜 C14500 是一种高导电性、易切削铜合金铜棒。它是在纯铜中添加少量碲元素而形成的一种特殊铜合金。碲的加入显著改善了纯铜的机械加工性能(切削性),同时几乎不损失纯铜优异的导电性和导热性。这使得 C14500 成为需要良好导电/导热性且需要高效机械加工部件的理想材料。
化学成分 (ASTM B301 标准)
C14500 的主要化学成分范围如下(重量百分比):
铜: ≥ 99.2% (余量)
碲: 0.40% - 0.70% (这是最关键的元素铜棒,赋予其易切削性)
铅: ≤ 0.05% (作为杂质控制)
铁: ≤ 0.05% (作为杂质控制)
其铜棒他杂质总和: ≤ 0.30% (通常包括磷、硫、硒、铋、锑、砷、锰、锡、镍、锌、硅、铝、钴等)
关键点
核心是铜: 合金的基础是纯铜,保证了其优良的导电导热性铜棒。
关键添加元素 - 碲: 碲是核心添加元素,含量在 0.4% 到 0.7% 之间铜棒。碲在铜基体中形成细小、弥散的脆性碲化铜颗粒。这些颗粒在切削过程中起到断屑和润滑刀具的作用,极大地改善了切削性能,减少刀具磨损,提高表面光洁度。
低杂质含量: 严格控制铅、铁和其他杂质含量,以确保材料的高纯度和优良的导电性、延展性及耐腐蚀性铜棒。特别是铅含量极低,使其符合 RoHS 等环保法规要求。
详细介绍
1. 物理性能
密度: 约 8.94 g/cm³ (接近纯铜)
熔点: 约 1083°C (接近纯铜)
导电率: 非常高,通常能达到 90% IACS 或更高(退火态)铜棒。这是 C14500 最突出的优点。
导热率: 非常高,接近纯铜铜棒。
热膨胀系数: 约 17.0 × 10⁻⁶ /K (20-300°C)
2. 机械性能 (典型值铜棒,具体取决于状态 - 退火态、硬态等)
抗拉强度:
退火态 (O60):约 220 MPa (32 ksi)
硬态 (H04):约 345 MPa (50 ksi) 或更高
屈服强度 (0.2% 偏移):
退火态 (O60):约 70 MPa (10 ksi)
硬态 (H04):约 310 MPa (45 ksi) 或更高
延伸率:
退火态 (O60):≥ 40%
硬态 (H04):约 4-12%
硬度:
退火态 (O60):约 60 HRB
硬态 (H04):约 85 HRB 或更高 (可达 100 HRB)
弹性模量: 约 117 GPa (17 × 10⁶ psi)
3. 加工性能
切削性: 极佳铜棒。这是添加碲的主要目的。其切削性能远优于纯铜和无氧铜,接近或相当于含铅易切削黄铜(如 C36000),但导电性远高于黄铜。加工时排屑顺畅,刀具寿命长,工件表面光洁度好。
成型性: 良好铜棒。退火态材料具有良好的冷成型能力(弯曲、冲压等)。硬态材料的成型性较差。
焊接性: 良好铜棒。可以进行软钎焊、硬钎焊和电阻焊(点焊、缝焊)。熔焊(如 TIG, MIG)相对困难,因为碲可能在高温下挥发,影响焊缝性能和气密性。
热处理: 主要通过冷加工硬化铜棒。可以进行退火以恢复塑性。不可通过热处理强化(沉淀硬化)。
4. 耐腐蚀性
与纯铜相似,具有良好的耐大气、水、蒸汽、非氧化性酸、盐溶液、有机酸等介质的腐蚀能力铜棒。
在含硫环境中可能变暗(生成硫化铜)铜棒。
对氨、铵盐溶液、氧化性酸(如硝酸)的耐蚀性较差铜棒。
5. 主要优点
极高的导电率和导热率: 接近纯铜,优于绝大多数其他易切削铜合金(如黄铜)铜棒。
优异的切削加工性: 加工效率高,刀具磨损小,表面质量好铜棒。
良好的冷成型性 (退火态): 易于进行弯曲、冲压等加工铜棒。
良好的焊接性 (钎焊、电阻焊):
环保: 铅含量极低 (0.05%),符合 RoHS、ELV 等环保法规要求,是无铅易切削铜合金的重要选择铜棒。
耐腐蚀性: 与纯铜相当铜棒。
6. 主要应用领域
C14500 广泛应用于需要高导电/导热性、良好可焊性且需要大量精密车削、铣削、钻孔等机加工操作的部件:
电气和电子行业:
电气开关、断路器、继电器触点、导电端子、连接器、接插件
引线框架
电阻焊电极、缝焊轮
导电螺栓、螺母、垫圈
母线排、汇流排
热交换部件: 散热器零件、热管端盖、水冷板部件(利用其高导热性)
管道和阀门部件: 需要良好导电性或导热性的阀门零件、管件铜棒。
其他: 需要高导电性且易切削的精密机械零件、装饰件等铜棒。
总结
碲铜 C14500 是一种在纯铜基础上添加少量碲而制成的特殊铜合金铜棒。它完美地平衡了高导电性/导热性和优异的切削加工性这两大关键性能。其极低的铅含量使其成为环保型材料,在电气连接件、开关设备、电子元件、焊接电极等领域具有不可替代的优势。当应用场景需要铜的高导电导热特性,同时部件形状复杂、需要大量机加工时,C14500 通常是首选材料。