O que é cobre C10100
C10100 é cobre eletrolítico-isento de oxigênio, geralmente abreviado como OFE. É produzido por refino eletrolítico seguido de fusão e fundição sob uma atmosfera protetora ou em vácuo para evitar a captação de oxigênio-, e é finalizado sem os desoxidantes residuais que são usados no cobre-resistente comum. O resultado é um cobre cujo teor de cobre é de pelo menos 99,99% e cujo teor de oxigênio não excede 0,0005%, cerca de 5 partes por milhão.
Esse nível muito baixo de oxigênio é o ponto principal da nota. Os cobres contendo oxigênio-, como o C11000, contêm uma dispersão de partículas de óxido cuproso. Em uma atmosfera contendo hidrogênio-a temperatura elevada, o hidrogênio reduz esse óxido, gera vapor nos limites dos grãos e fragiliza o metal. O C10100 não contém oxigênio para reagir, por isso é imune a esse mecanismo de fragilização por hidrogênio e não libera vapor de água quando é usado dentro de um envelope de alto-vácuo.
A classe também é caracterizada por uma condutividade elétrica e térmica muito alta, normalmente declarada como um mínimo de 101% do Padrão Internacional de Cobre Recozido na condição recozida, juntamente com excelente ductilidade, conformabilidade e comportamento de brasagem.
Os padrões ASTM que cobrem os produtos C10100
Não existe uma especificação única para o C10100. A norma aplicável depende da forma do produto adquirido e a tabela abaixo apresenta os principais documentos.
| Padrão ASTM | Formulário do produto | Escopo para C10100 |
|---|---|---|
| ASTM B170 | Formas de refinaria | Formas-de refinaria de cobre eletrolítico isentas de oxigênio, incluindo barra de arame e lingote para processamento adicional. |
| ASTM F68 | Formas forjadas para dispositivos eletrônicos | Cobre-isento de oxigênio em formas forjadas destinado a tubos de elétrons, dispositivos de vácuo e aplicações semelhantes, com requisitos de limpeza e conteúdo-de gás. |
| ASTM B152/B152M | Folha, tira, placa, barra laminada | Requisitos gerais, têmperas, dimensões e propriedades mecânicas para produtos-laminados planos C10100. |
| ASTM B187/B187M | Barramento, haste e formas | Barramentos, hastes, barras e formas de uso geral-de cobre, incluindo os requisitos de condutividade elétrica. |
| ASTM B49 | Haste para fins elétricos | Barra de cobre destinada à trefilação de fios para condutores elétricos. |
| ASTM B75/B75M | Tubo de cobre sem costura | Tubo sem costura em cobre não ligado listado na norma, inclusive C10100, onde a forma do tubo é necessária. |
Os equivalentes europeus e internacionais seguem a mesma lógica na EN 13601 para varões, barras e fios e na EN 13602 para fios trefilados, enquanto a GB/T 5231 cobre as designações chinesas análogas. Qualquer que seja o caminho seguido, os limites de pureza, a têmpera e a condutividade ou propriedades mecânicas devem ser indicados no pedido de compra.
Requisitos de composição e propriedade
ASTM B170 e as especificações-de laminados planos definem a química do C10100 como cobre com 99,99% no mínimo, com prata contada como cobre e oxigênio com 0,0005% no máximo. Como o grau é definido pela sua ausência de oxigênio e de desoxidantes residuais, os elementos de impureza são mantidos em limites individuais muito baixos, em vez de serem permitidos a acumular-se.
| Propriedade | Exigência |
|---|---|
| Conteúdo de cobre, incluindo prata | 99,99 por cento mínimo |
| Conteúdo de oxigênio | 0,0005 por cento no máximo |
| Condutividade elétrica, recozida | 101 por cento mínimo do IACS |
| Resíduos desoxidantes | Nenhum permitido |
| Formulários típicos | Placa, folha, tira, barra laminada, barramento, haste, fio, tubo, estoque de forjamento |
Os valores mecânicos dependem-da têmpera, portanto, a resistência à tração, o limite de escoamento e o alongamento específicos vêm do padrão do produto aplicável e da designação de têmpera, e não apenas da classe.
Temperamentos e formas disponíveis
O C10100 é fornecido em uma variedade de têmperas para que os fabricantes possam equilibrar a conformabilidade e a resistência.
Recozido, designado O60 ou macio: ductilidade máxima, usado onde é necessária conformação, cunhagem ou flexão severa e se deseja a mais alta condutividade.
Trefilados, designados H04 e têmperas mais duras: maior resistência e alongamento reduzido para barramentos, contatos e condutores estruturais.
Conforme fabricado: propriedades conforme produzidas, usadas quando as operações seguintes dominarem a condição final.
Como a liga não contém desoxidantes, as bordas e superfícies do moinho são normalmente protegidas durante o processamento para evitar contaminação. Os requisitos de limpeza são mais rigorosos para os formatos de{1}dispositivos eletrônicos cobertos pela ASTM F68 do que para barramentos gerais.
Aplicações do C10100
A combinação de extrema pureza, alta condutividade e ausência de oxigênio impulsiona a lista de aplicações. No setor elétrico e de energia aparece como barramentos, segmentos de comutadores, guias de onda e condutores de alta{1}condutividade. Na tecnologia de vácuo e elétrons, ele é usado para vedações de vácuo, componentes de klystron e magnetron, peças de tubos de raios X, condutores de cabos coaxiais e hardware de suporte de transistores e semicondutores, precisamente porque não libera vapor de água no espaço de vácuo.
Outros usos incluem enrolamentos magnéticos para equipamentos criogênicos e de alto-campo, bobinas de aquecimento por indução, componentes de tochas de plasma, cavidades de acelerador onde a resistência da superfície deve permanecer baixa e componentes acústicos ou de áudio onde a ausência de inclusões de óxido mantém os caminhos elétricos e térmicos uniformes. O hardware aeroespacial e de defesa depende do grau em que o risco de fragilização por oxigênio ou liberação de gases não pode ser tolerado.
Orientação sobre Soldagem, Brasagem e Fabricação
O C10100 solda e brasa prontamente, mas o plano de fabricação deve preservar a pureza que define a classe. Soldagem com gás inerte de tungstênio, soldagem por feixe de elétrons e soldagem por resistência são todas usadas, e as juntas são geralmente feitas em uma atmosfera inerte ou redutora que não reintroduzirá oxigênio. A brasagem do forno em uma atmosfera protetora é comum para montagens, com metais de adição à base de prata escolhidos pela condutividade.
Onde uma junta deve combinar C10100 com outro material, deve-se prestar atenção à expansão térmica diferencial e aos efeitos galvânicos no ambiente final. A usinagem é simples, mas o material é pegajoso, portanto, ferramentas afiadas, ângulos de saída generosos e controle eficaz de cavacos são recomendados. O alívio de tensões após trabalhos pesados a frio é realizado a uma temperatura abaixo da faixa de recristalização para que a têmpera seja mantida.
Perguntas frequentes
P: Quais padrões ASTM cobrem o C10100?
Os principais são ASTM B170 para perfis de refinaria, ASTM F68 para formas forjadas para dispositivos eletrônicos, ASTM B152 para chapas, placas, tiras e barras laminadas, e ASTM B187 para barramentos, barras e perfis, com ASTM B49 e ASTM B75 cobrindo formas de barras e tubos.
P: Por que o C10100 é usado em aplicações aeroespaciais e de alto-vácuo?
Seu conteúdo de oxigênio é limitado a 0,0005 por cento, portanto, não pode liberar vapor de água ou outros óxidos em alto vácuo, o que preserva a integridade do ambiente de vácuo. A mesma ausência de oxigênio o torna imune à fragilização por hidrogênio.
P: O C10100 é resistente à fragilização por hidrogênio?
Sim. Ao contrário dos cobres que contêm oxigênio, como o C11000, o C10100 não contém oxigênio com o qual o hidrogênio possa reagir em temperaturas elevadas, portanto, o mecanismo de fragilização da bolsa de vapor-não pode ocorrer.
P: Quais têmperas estão disponíveis para o C10100?
As têmperas comuns são O60 recozido para máxima ductilidade e condutividade, H04 trefilado e têmperas semelhantes para maior resistência e como-condições de fabricação onde o processamento subsequente controla as propriedades finais.
P: O C10100 pode ser soldado e brasado?
Sim. Possui excelente soldabilidade e brasagem. Os processos típicos são soldagem com gás inerte de tungstênio, soldagem por feixe de elétrons e brasagem em forno em uma atmosfera protetora que evita a re-oxidação.
P: Como o C10100 difere do C11000?
O C11000 é um cobre eletrolítico resistente com teor de oxigênio controlado e um mínimo de 99,90% de cobre, enquanto o C10100 é-isento de oxigênio, com um mínimo de 99,99% de cobre e sem inclusões contendo oxigênio-.
