Cobre C11000 vs Cobre C10100: Comparação de graus ETP e OFE

O que são cobre C11000 e C10100

C11000 e C10100 são classes de cobre forjado sem liga identificados por números UNS e cobertos pelas especificações ASTM e ASME, como ASTM B152 para placas, folhas e tiras, ASTM B75 para tubos sem costura, ASTM B187 para hastes, barras e barramentos, e ASTM B111 para condensador e tubo trocador de calor. Nenhuma das classes contém adição de liga intencional; a diferença está em como o cobre é refinado e quanto oxigênio resta no metal.

C11000, também chamado de cobre eletrolítico de passo resistente (ETP), é o cobre elétrico padrão de alta-condutividade. Um pequeno e deliberado teor de oxigênio permanece no fundido, normalmente de 0,02% a 0,04% e limitado a um máximo de 0,06%. O oxigênio existe como finas partículas de óxido cuproso dispersas na matriz de cobre e é inofensivo em serviço normal. Recozido C11000 é a realização prática do Padrão Internacional de Cobre Recozido, portanto é classificado como 100% IACS.

O C10100, também chamado de cobre eletrônico-livre de oxigênio (OFE), é um produto mais refinado. Cobre mais prata são especificados com mínimo de 99,99% e oxigênio com máximo de 0,0005% (5 ppm), o que eleva a condutividade recozida para 101% IACS e elimina qualquer possibilidade de fragilização por hidrogênio. C10100 é, portanto, a classe preferida para eletrônicos de vácuo e para peças que devem ser soldadas ou recozidas em atmosferas fortemente redutoras.

Comparação de composição química

Como o C10100 restringe cada elemento residual à faixa baixa de partes-por-milhão, o padrão define máximos individuais e um máximo para o total das impurezas especificadas. O C11000 é menos restritivo, o que o torna exatamente econômico para serviços elétricos gerais.

Propriedades Físicas, Elétricas e Mecânicas

Na condição totalmente recozida, as duas classes se comportam quase de forma idêntica em tensão, flexão e estampagem profunda. Uma vez trabalhados a frio, ambos endurecem rapidamente, portanto a designação da têmpera é mais importante para o resultado mecânico do que a escolha entre eles. A lacuna significativa de engenharia é a diferença de{2}}% de condutividade junto com o comportamento do hidrogênio descrito abaixo.

Orientação de seleção por aplicação

O C11000 é especificado para conexões de barramentos e barramentos, cabos e fios magnéticos, enrolamentos de transformadores e motores, contatos de quadros de distribuição, tiras de contato, tubos sem costura e chapas arquitetônicas. Ele oferece o melhor equilíbrio entre condutividade e custo sempre que o oxigênio não for uma preocupação de serviço.

C10100 é selecionado quando o oxigênio residual em si é um perigo: tubos eletrônicos e dispositivos de vácuo, cavidades de micro-ondas, aceleradores e estabilizadores magnéticos supercondutores, conectores-de micro-ondas e RF de última geração e qualquer componente que será brasado, soldado ou recozido em uma atmosfera de forno contendo-hidrogênio. Nessas taxas, o C11000 não pode ser substituído a qualquer preço, porque o óxido cuproso reage com o hidrogénio.

Quando o requisito fica entre os dois, um grau de alta condutividade -desoxidado com fósforo, como o C12200, oferece ausência de fragilização por hidrogênio com uma condutividade de aproximadamente 85% IACS e um custo de material menor que o cobre OFE.

Processando e juntando notas

Redução de atmosferas:O C11000 não deve ser aquecido acima de aproximadamente 370 graus em hidrogênio ou em uma atmosfera fortemente redutora. O óxido cuproso mais o hidrogênio formam vapor dentro do metal, produzindo vazios internos e rachaduras intercristalinas conhecidas como fragilização por hidrogênio. C10100 é imune a este mecanismo.

Recozimento:ambos os graus recristalizam entre cerca de 400 graus e 650 graus; use uma atmosfera neutra ou levemente oxidante para o C11000 e uma atmosfera seca e{3}}livre de oxigênio para o C10100.

Aderindo:soldagem e brasagem são simples em ambos os tipos. A soldagem por resistência funciona bem; a soldagem por fusão do C11000 requer uma carga desoxidada e um gás de proteção livre de hidrogênio.

Usinagem:use ferramentas afiadas e de alto{0}}ancinho, velocidade de corte generosa e boa lubrificação porque o cobre é pegajoso e conduz o calor para longe da aresta de corte.

Verificação:a condutividade é normalmente confirmada pela medição de resistividade em uma amostra amostrada, e a têmpera por teste de tração, dureza ou tamanho de grão, dependendo da forma do produto.

Perguntas frequentes

P: C11000 é igual ao cobre C10100?
Não. Ambos são cobre não ligado, mas o C11000 contém até 0,06% de oxigênio, enquanto o C10100 é limitado a 0,0005% de oxigênio e um mínimo de 99,99% de cobre mais prata.

P: Qual classe tem maior condutividade elétrica?
O C10100 recozido é classificado com um mínimo de 101% IACS, contra um mínimo de 100% IACS para o C11000 recozido. A diferença é pequena, mas decisiva na eletrônica de precisão.

P: O C11000 é propenso à fragilização por hidrogênio?
Sim. Devido ao seu conteúdo de óxido cuproso, ele pode rachar quando aquecido acima de aproximadamente 370 graus em uma atmosfera rica-de hidrogênio, portanto, as operações de vácuo ou forno de hidrogênio devem usar C10100 ou um grau desoxidado-de fósforo.

P: O C11000 pode ser soldado?
Pode ser brasado, soldado e soldado por resistência sem dificuldade. A soldagem por fusão é possível com uma carga de cobre desoxidado e um gás de proteção-isento de hidrogênio, mas a eficiência da junta é menor do que no metal base recozido.

P: O C10100 vale o custo extra?
Somente onde a especificação exigir - dispositivos de vácuo, hardware de micro-ondas, conjuntos soldados-a hidrogênio ou a última porcentagem de condutividade. Para barramentos, tubos e trabalhos elétricos em geral, o C11000 é a escolha econômica.

P: Quais padrões cobrem essas notas?
ASTM B152, ASTM B187 e ASME SB-152 cobrem produtos planos e em barra, ASTM B75 e ASTM B111 cobrem tubos sem costura e tubos trocadores de calor, e EN 13601 cobre hastes e barras de cobre para uso elétrico.