Objetivo do temperamento leve
UNS C10100 é composto de cobre eletrônico-isento de oxigênio, com teor mínimo de cobre de 99,99% e oxigênio residual de 0,0005% ou menos. De acordo com ASTM B111/B111M, a classe está disponível em vários temperamentos, e a condição de trefilação leve, codificada H55, aplica uma quantidade moderada de redução a frio após o recozimento final. O resultado é um tubo com resistência à tração e ao escoamento sensivelmente maior do que o tubo recozido macio, mantendo ao mesmo tempo o alongamento necessário para enrolamento, flexão, alargamento e expansão do rolo.
Os projetistas escolhem o H55 quando o tubo deve manter seu formato durante a montagem, mas ainda será formado em algum ponto do processo. Exemplos típicos são linhas de instrumentos e de impulso que são dobradas no local, serpentinas de resfriamento que são enroladas após a entrega e feixes de tubos onde o tubo deve ser rígido o suficiente para passar através dos defletores sem deformar, mas dúctil o suficiente para se expandir em um espelho.
Designações de têmpera na especificação
| Temperamento | Código | Doença | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Recozido | O61 | Totalmente recristalizado, macio | Formação severa, curvatura em U- |
| Recozido, grão nominal 0,025 mm | OS025 | Grão fino controlado | Expansão do rolo, alargamento |
| Luz desenhada | H55 | Trabalho a frio moderado | Linhas dobradas, bobinas, feixes de tubos |
| Desenhado | H80 | Trabalho pesado a frio | Corridas retas, rigidez de peças críticas |
O código de têmpera deve aparecer no pedido de compra, porque a especificação estabelece requisitos separados de tração, rendimento e alongamento para cada condição. Encomendar simplesmente como tubo de cobre deixa o nível de resistência indefinido e torna os testes de aceitação ambíguos.
Propriedades Mecânicas e Físicas
| Propriedade | H55 desenhado com luz | OS025 recozido | H80 desenhado |
|---|---|---|---|
| Resistência à tração, típica | 240 MPa (35 ksi) | 220 MPa (32 ksi) | 380 MPa (55 ksi) |
| Rendimento com extensão de 0,5%, típico | 220 MPa (32 ksi) | 70 MPa (10 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Alongamento | Cerca de 25% | Cerca de 45% | Cerca de 8% |
Os valores físicos para o grau são densidade 8,91 g/cm³, faixa de fusão 1.065 a 1.083 C, condutividade elétrica 101% IACS, condutividade térmica cerca de 391 W/(m·K) e módulo de elasticidade cerca de 117 GPa. Comparado com o C12200, que usa fósforo para desoxidação, o C10100 oferece uma condutividade ligeiramente maior e, mais importante, é imune à fragilização por hidrogênio porque não contém nenhum desoxidante residual para reagir com o hidrogênio durante a brasagem ou redução do{9}}recozimento da atmosfera.
Faixa de tamanho e requisitos dimensionais
| Diâmetro externo (pol.) | Parede (em) | Equivalente métrico (mm) |
|---|---|---|
| 0.1250 | 0.032 | 3.18 x 0.81 |
| 0.2500 | 0.032 | 6.35 x 0.81 |
| 0.3750 | 0.065 | 9.53 x 1.65 |
| 0.6250 | 0.065 | 15.88 x 1.65 |
| 0.8750 | 0.065 | 22.23 x 1.65 |
| 1.1250 | 0.125 | 28.58 x 3.18 |
| 1.7500 | 0.125 | 44.45 x 3.18 |
| 2.2500 | 0.125 | 57.15 x 3.18 |
A espessura da parede, o diâmetro externo e a excentricidade da parede são controlados pela norma. O tubo na têmpera H55 é normalmente entregue reto em comprimentos de até cerca de 6 m com extremidades tampadas; o tubo trefilado também é fornecido reto, enquanto o tubo recozido também pode ser enrolado.
Verificações antes de aceitar o material
Confirme se a nota é C10100 e não uma{1}semelhante, como C11000 ou C12200, e leia os resultados de cobre e oxigênio no certificado.
Verifique se o certificado indica o código de têmpera, pois dimensões idênticas em têmperas diferentes comportam-se de maneira diferente na flexão e na expansão.
Verifique o diâmetro externo, a espessura da parede e o comprimento em relação às tolerâncias solicitadas e solicite um resultado de teste de achatamento ou alargamento no local onde o tubo será formado.
Procure os resultados do exame de correntes parasitas conforme ASTM E243 ou um relatório de teste hidrostático, de acordo com o que o pedido especificou.
Verifique se o furo está limpo e se as extremidades estão tampadas, pois o manuseio de sujeira e óxido causa rejeições na fase de fabricação.
Confirme se a embalagem é adequada à rota de transporte, pois o tubo OFE de parede fina amassa facilmente durante o transporte.
Notas de fabricação e inspeção
O tubo trefilado leve curva-se e enrola-se sem recozimento intermediário para deformação moderada, e pode ser alargado e expandido por laminação com ferramentas convencionais. Se um componente precisar de mais de 25% de deformação em uma única operação, o recozimento local para a condição O61 é a solução usual, porque o trabalho a frio adicional no material H55 corre o risco de rachar. Para montagens eletrônicas e de vácuo, os tubos são manuseados com luvas e armazenados tampados para que o furo limpo seja preservado.
A inspeção combina os testes mecânicos exigidos pela ASTM B111/B111M com exames não-destrutivos. O exame de correntes parasitas de acordo com ASTM E243 inspeciona todo o comprimento sem contato, enquanto o teste de prova hidrostática ou pneumática fornece evidência direta da integridade da parede. Documentos relacionados às vezes citados no mesmo pedido são ASME SB111 para equipamentos de pressão, ASTM B75/B75M para tubos de cobre sem costura e ASTM B188 para tubos de barramento de cobre sem costura.
Perguntas frequentes
P: O que significa H55 em termos práticos?
H55 é a têmpera trefilada de ASTM B111/B111M. Ele suporta trabalho a frio suficiente para aumentar a resistência bem acima do tubo recozido, mantendo aproximadamente 25% de alongamento, de modo que o tubo ainda possa ser dobrado, enrolado, alargado e expandido.
P: Como posso distinguir o C10100 do C11000 ou C12200?
C10100 requer 99,99% de cobre mínimo com 0,0005% de oxigênio máximo e não contém desoxidante. C11000 e C12200 têm mínimos de cobre mais baixos e C12200 contém 0,015 a 0,040% de fósforo, razão pela qual suas condutividades são mais baixas.
P: O tubo trefilado por luz é adequado para um ciclo de brasagem em forno a vácuo?
Sim. Como o grau é isento de oxigênio e não contém fósforo ou outro desoxidante, ele não desenvolve vapor interno durante a redução-da atmosfera ou brasagem a vácuo, portanto a junta permanece sólida.
P: Qual tolerância de espessura de parede se aplica?
As tolerâncias de espessura e diâmetro da parede seguem ASTM B111/B111M para o tamanho e têmpera solicitados. O certificado e o relatório de inspeção dimensional são os documentos a serem comparados com a tabela padrão.
P: Como o tubo acabado é inspecionado?
O tubo é submetido a testes de tensão, achatamento, alargamento e expansão, além de exame de correntes parasitas de acordo com ASTM E243 e testes de prova hidrostática ou pneumática quando o pedido exigir.
P: O tubo pode ser fornecido em bobinas?
O tubo recozido pode ser enrolado para diâmetros pequenos. O tubo trefilado leve normalmente é fornecido reto, tampado e protegido, porque o enrolamento imporia deformação adicional além da têmpera pretendida.
