Vara 110 vs 101: Pilnīgs tehniskais salīdzinājums

1. Ievads

Vara joprojām ir mūsdienu inženierijas stūrakmens, svinēja par to izcila elektriskā un siltuma vadītspēja, izturība pret koroziju, un kaļamība.

Starp komerciāli tīriem variem, Vara 110 (C11000, ETP) un Vara 101 (C10100, PVO) ir divas plaši izmantotas kategorijas, katrs ir optimizēts konkrētām lietojumprogrammām.

Lai gan abi piedāvā izcilu vadītspēju un formējamību, to atšķirības tīrībā, skābekļa saturs, mikrostruktūra, un piemērotība vakuuma vai augstas uzticamības lietojumiem padara izvēli starp tiem ļoti svarīgu inženieriem, dizaineriem, un materiālu speciālisti.

Šis raksts sniedz padziļinātu informāciju, šo divu vara šķirņu tehniskais salīdzinājums, atbalsta dati par īpašumu un lietošanas norādījumi.

2. Standarti & Nomenklatūra

Vara 110 (C11000) parasti tiek saukts par Cu-ETP (Elektrolītiski izturīgs varš).

Tas ir standartizēts saskaņā ar UNS C11000 un EN apzīmējumu Cu-ETP (CW004A). C11000 tiek plaši ražots un piegādāts dažādos izstrādājumu veidos, ieskaitot stiepli, stienis, lapa, un plāksne, padarot to par daudzpusīgu izvēli vispārējiem elektriskiem un rūpnieciskiem lietojumiem.

Vara 101 (C10100), No otras puses, ir pazīstams kā Ar-OFE (Bezskābekļa elektroniskais varš).

Tas ir īpaši tīrs varš ar ārkārtīgi zemu skābekļa saturu, standartizēts saskaņā ar UNS C10100 un EN Cu-OFE (CW009A).

C10100 ir īpaši rafinēts, lai novērstu skābekļa un oksīdu ieslēgumus, kas padara to ideāli piemērotu tukšs, augsta uzticamība, un elektronu staru pielietojumi.

UNS vai EN apzīmējuma norādīšana kopā ar izstrādājuma formu un temperamentu ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu, ka materiāls atbilst nepieciešamajām veiktspējas īpašībām..

3. Ķīmiskais sastāvs un mikrostrukturālās atšķirības

Vara ķīmiskais sastāvs tieši ietekmē to tīrība, elektriskā un siltumvadītspēja, mehāniska uzvedība, un piemērotība specializētiem lietojumiem.

Kamēr gan Vara 110 (C11000, ETP) un Varš 101 (C10100, PVO) tiek klasificēti kā augstas tīrības pakāpes vari, to mikrostruktūras un mikroelementu saturs būtiski atšķiras, kas ietekmē veiktspēju kritiskās lietojumprogrammās.

4. Fizikālās īpašības: Vara 110 vs 101

Fizikālās īpašības, piemēram, blīvums, kušanas punkts, siltumvadītspēja, un elektrovadītspēja ir būtiski svarīgi inženiertehniskajiem aprēķiniem, dizains, un materiālu izvēli.

Vara 110 (C11000, ETP) un Varš 101 (C10100, PVO) ir ļoti līdzīgas lielapjoma īpašības, jo abi būtībā ir tīrs varš, taču nelielas atšķirības tīrībā un skābekļa saturā var nedaudz ietekmēt veiktspēju specializētos lietojumos.

5. Mehāniskās īpašības un temperatūras/stāvokļa ietekme

Vara mehāniskā veiktspēja ir ļoti atkarīga no apstrādes temperaments, ieskaitot atkausēšanu un auksto apstrādi.

Vara 101 (C10100, PVO) parasti piedāvā lielāka izturība aukstuma apstākļos īpaši augstas tīrības un bezoksīdu mikrostruktūras dēļ,

tā kā varš 110 (C11000, ETP) eksponāti izcila formējamība un plastiskums, padarot to labi piemērotu intensīvai formēšanai, piemēram, dziļai zīmēšanai vai štancēšanai.

Mehāniskās īpašības pēc temperatūras (Tipiskas vērtības, ASTM B152)

Galvenās atziņas:

• Atkvēlināts (O) Temperatūra: Abas kategorijas ir mīkstas un ļoti elastīgas. C11000 lielāks pagarinājums (50-65%) padara to ideāli piemērotu dziļš zīmējums, apzīmogošana, un elektrisko kontaktu ražošana.
• Auksti apstrādāts (H04/H08) Temperatūra: C10100 īpaši tīrība nodrošina vienmērīgāku darba sacietēšanu, rezultātā stiepes izturība par 30–40% augstāka nekā C11000 H08 temperatūrā.
  Tas padara to piemērotu nesošās vai precīzās sastāvdaļas, ieskaitot supravadošus spoļu tinumus vai augstas uzticamības savienotājus.
• Brinela cietība: Proporcionāli palielinās ar aukstu apstrādi. C10100 nodrošina augstāku cietību ar tādu pašu temperamentu, pateicoties tā tīrībai, oksīdu nesaturoša mikrostruktūra.

6. Ražošanas un izgatavošanas uzvedība

Vara 110 (C11000, ETP) un Varš 101 (C10100, PVO) daudzās ražošanas darbībās uzvedas līdzīgi, jo abas būtībā ir tīrs varš, bet skābekļa un mikropiemaisījumu atšķirības veido nozīmīgus praktiskus kontrastus, apstrāde un savienošana.

Formēšana un aukstā apstrāde

• Elastīgums un lokāmība:

• • Atkausēts materiāls (Ak, temperaments): abas kategorijas ir ļoti elastīgas un pieļauj stingrus līkumus, dziļa vilkšana un smaga formēšana.
    Rūdīts varš parasti var izturēt ļoti mazus iekšējos lieces rādiusus (daudzos gadījumos tuvu 0,5–1,0 × loksnes biezumam), padarot to lieliski piemērotu štancēšanai un sarežģītas formas detaļām.
  • Auksti apstrādāti temperamenti (H04, H08, utc): spēks palielinās un lokanība samazinās, pieaugot temperamentam; attiecīgi jāpalielina minimālie lieces rādiusi.
    Projektētājiem ir jānosaka lieces rādiuss un filejas, pamatojoties uz temperamentu un paredzēto pēcformēšanas spriedzes mazināšanu.

• Darba rūdīšana & velkamība:

• • C10100 (PVO) aukstā darba laikā ir tendence vienmērīgāk sacietēt, jo tā ir bezoksīdu mikrostruktūra; tas nodrošina augstāku sasniedzamo izturību H-temperatūrās un var būt izdevīgi detaļām, kurām pēc vilkšanas nepieciešama lielāka mehāniskā veiktspēja.
  • C11000 (ETP) ir ārkārtīgi piedodošs progresīvām zīmēšanas un štancēšanas darbībām, jo ​​oksīda virknes ir pārtrauktas un parasti nepārtrauc veidošanu komerciālā deformācijas līmenī.

• Atkausēšana un atveseļošanās:

• • Pārkristalizācija vara rodas salīdzinoši zemā temperatūrā, salīdzinot ar daudziem sakausējumiem; atkarībā no iepriekšējā aukstuma darba, rekristalizācijas sākums var sākties aptuveni laikā 150-400 °C.
  • Rūpnieciskā pilnas atkausēšanas prakse parasti izmanto temperatūru 400-650 °C diapazons (laiks un atmosfēra ir izvēlēta tā, lai izvairītos no oksidēšanās vai virsmas piesārņojuma).
    Vakuuma lietošanai paredzētās OFE daļas var atkausēt inertā vai reducējošā atmosfērā, lai saglabātu virsmas tīrību.

Ekstrūzija, velmēšana un stiepļu vilkšana

• Stiepļu vilkšana: C11000 ir nozares standarts liela apjoma vadu un vadu ražošanai, jo tas apvieno izcilu stiepjamību ar stabilu vadītspēju.
  C10100 ir velkams arī smalkiem mērierīcēm, bet tiek izvēlēts, ja ir nepieciešama pakārtota vakuuma veiktspēja vai īpaši tīras virsmas.
• Ekstrūzija & ritošs: Abas kategorijas labi izspiež un velmē. OFE virsmas kvalitāte parasti ir labāka augstas precizitātes velmētiem izstrādājumiem, jo ​​tajā nav oksīdu ieslēgumu; tas var samazināt starpdendrītu plīsumus vai mikrobedrītes prasīgās virsmas apstrādē.

Apstrāde

• Vispārēja uzvedība: Varš ir salīdzinoši mīksts, siltumvadoša un kaļama; tai ir tendence radīt nepārtrauktu, gumijas čipsi, ja parametri nav optimizēti.
  C11000 un C10100 apstrādājamība praksē ir līdzīga.
• Instrumenti un parametri: Izmantojiet asas griešanas malas, stingrs stiprinājums, pozitīvi grābekļa instrumenti (karbīds vai ātrgaitas tērauds atkarībā no tilpuma), kontrolēta padeve un dziļums, un pietiekami daudz dzesēšanas/skalošanas, lai izvairītos no darba sacietēšanas un nodibinātas malas.
  Ilgiem nepārtrauktiem griezumiem, ieteicami skaidu lauzēji un periodiskas griešanas stratēģijas.
• Virsmas apdare un urbumu kontrole: OFE materiāls bieži vien sasniedz nedaudz labāku virsmas apdari precīzajā mikroapstrādē, jo ir mazāk mikroieslēgumu.

Savienošana — lodēšana, cietsirdība, metināšana, difūzijas savienošana

• Lodēšana: Abas kategorijas viegli pielodē pēc pareizas tīrīšanas.
  Tā kā C11000 satur skābekļa un oksīda plēves, parasti izmanto standarta kolofoniju vai viegli aktīvās plūsmas; rūpīga tīrīšana pirms lodēšanas uzlabo savienojuma uzticamību.
  OFE tīrāka virsma var samazināt plūsmas nepieciešamību dažos kontrolētos procesos.
• Cietsirdība: Lodēšanas temperatūras (>450 ° C) var pakļaut oksīda plēves; C11000 cietlodēšanai parasti ir nepieciešamas atbilstošas ​​plūsmas vai kontrolēta atmosfēra.
  Par vakuumlodēšana vai bezplūsmas lodēšana, C10100 ir ļoti vēlams, jo tā nenozīmīgais oksīdu saturs novērš oksīda iztvaikošanu un vakuuma vides piesārņojumu.
• Loka metināšana (TIG/ME) un pretestības metināšana: Abas kategorijas var metināt, izmantojot standarta vara metināšanas paņēmienus (liela strāva, priekšsildīšana biezām sekcijām, un inertās gāzes ekranējums).
  OFE piedāvā tīrākus metināšanas baseinus un mazāk ar oksīdu saistītu defektu, kas ir izdevīgi kritiskos elektriskos savienojumos.
• Metināšana ar elektronu staru un lāzeru: Šīs augstas enerģijas, zema piesārņojuma metodes parasti izmanto vakuuma vai precizitātes lietojumos.
  C10100 ir izvēlētais materiāls šeit, jo tā zemais piemaisījumu un skābekļa līmenis samazina iztvaicētos piesārņotājus un uzlabo locītavu integritāti.
• Difūzijas savienošana: Vakuuma un kosmosa mezgliem, OFE tīrība un gandrīz vienfāzes mikrostruktūra padara to paredzamāku cietvielu savienošanas procesos.

Sagatavošana virsmai, tīrīšana un apstrāde

• Par C11000, attaukošana, mehāniska/ķīmiska oksīdu noņemšana un pareiza plūsmas pielietošana ir normāli priekšnoteikumi augstas kvalitātes savienojumiem.
• Par C10100, Vakuuma lietošanai ir nepieciešama stingra tīrības kontrole: apiešanās ar cimdiem, izvairoties no ogļūdeņražiem, ultraskaņas tīrīšana ar šķīdinātāju, un tīras telpas iepakošana ir izplatīta prakse.
  Izcepšana vakuumā (Piem., 100-200 °C atkarībā no stāvokļa) bieži izmanto adsorbēto gāzu noņemšanai pirms UHV apkalpošanas.

7. Korozija, vakuuma veiktspēja un ūdeņraža/skābekļa efekti

Šīs trīs savstarpēji saistītās tēmas - izturība pret koroziju, vakuuma uzvedība (gāzu izvadīšana un piesārņotāju iztvaikošana), un mijiedarbība ar ūdeņradi/skābekli — ir kur varš 110 un Varš 101 visvairāk atšķiras funkcionālajā izpildījumā.

Korozijas uzvedība (atmosfēras un galvaniskais)

• Vispārējā atmosfēras korozija: Abas kategorijas veido stabilu virsmas plēvi (patina) kas ierobežo turpmāku koroziju normālā iekštelpu un daudzās āra vidēs.
  Tīrs varš iztur vispārējo koroziju daudz labāk nekā daudzi aktīvie metāli.
• Vietējā korozija un vide: Vidēs, kas bagātas ar hlorīdu (jūras, atledošanas sāļi), varš var piedzīvot paātrinātu uzbrukumu, ja ir plaisas vai nogulsnes ļauj veidoties lokālām elektroķīmiskām šūnām.
  Izstrādāts tā, lai izvairītos no plaisu ģeometrijas un nodrošinātu drenāžu/pārbaudi.
• Galvaniskā sakabe: Varš ir salīdzinoši cēls salīdzinājumā ar daudziem strukturālajiem metāliem.
  Elektriski savienots ar mazāk cēlmetāliem (Piem., alumīnijs, magnijs, daži tēraudi), mazāk cēlmetāls vispirms korodēs.
  Praktiski dizaina noteikumi: izvairieties no tieša kontakta ar aktīvajiem metāliem, izolēt dažādus metāla savienojumus, vai vajadzības gadījumā izmantojiet korozijas aizsarglīdzekļus/pārklājumus.

Vakuuma veiktspēja (gāzu izvadīšana, iztvaikošana un tīrība)

• Kāpēc vakuuma veiktspējai ir nozīme?: Īpaši augstā vakuumā (UHV) sistēmas, pat gaistošo piemaisījumu vai oksīdu ieslēgumu ppm līmenis var radīt piesārņojumu,
  palielināt bāzes spiedienu, vai uzklājiet plēves uz jutīgām virsmām (optiskie spoguļi, pusvadītāju vafeles, elektronu optika).
• C11000 (ETP): skābekļa un oksīdu virknes var izraisīt palielināta izplūde no gāzes un iespējamā oksīda daļiņu iztvaikošana paaugstinātā temperatūrā vakuumā.
  Daudziem zema vakuuma vai neapstrādāta vakuuma lietojumiem tas ir pieņemams, bet UHV lietotājiem jābūt piesardzīgiem.
• C10100 (PVO): rada īpaši zemu skābekļa un piemaisījumu saturu ievērojami zemāki izplūdes rādītāji, samazināts kondensējamo vielu daļējais spiediens cepšanas laikā, un daudz mazāks piesārņojuma risks elektronu staru vai augstas temperatūras vakuuma iedarbības rezultātā.
  Izcepšanas cikliem un atlikušo gāzu analīzei (RGA) stabilitāte, Praktiskajās sistēmās OFE parasti pārspēj ETP ar lielu starpību.
• Labākā prakse vakuuma lietošanai: vakuuma līmeņa tīrīšana, šķīdinātāja attaukošana, ultraskaņas vannas, tīrās telpas montāža, un kontrolēta izcepšana ir obligāta.
  Norādiet OFE komponentiem, kas pakļauti tieši UHV vai elektronu/jonu staru iedarbībai.

Ūdeņradis, skābekļa mijiedarbība un trausluma risks

• Ūdeņraža emocija: Varš ir ne jutīgi pret ūdeņraža trauslumu tāpat kā tēraudi;
  tipiski vara sakausējumi nezaudē klasiskos ūdeņraža izraisītos plaisāšanas mehānismus, kas redzami augstas stiprības tēraudos.
• Ūdeņraža/skābekļa ķīmija: lai arī, zem augstas temperatūras samazināšanas atmosfēra (ūdeņradis vai veidojot gāzi paaugstinātā temperatūrā),
  varš, kas satur skābekli vai noteiktas deoksidētāja atliekas, var pakļaut virsmas reakcijas (ūdens veidošanās, oksīdu samazināšana) kas var mainīt virsmas morfoloģiju vai veicināt porainību lodējumos.
  OFE zemais skābekļa saturs mazina šīs bažas.
• Pakalpojuma apsvērumi: ūdeņraža ekspluatācijā augstā temperatūrā vai procesos, kuros ir ūdeņradis (Piem., noteikta atlaidināšana vai ķīmiskā apstrāde), norādiet OFE, ja virsmas ķīmija un izmēru stabilitāte ir kritiska.

8. Tipiski rūpnieciski pielietojumi

C11000 (ETP):

• Strāvas sadales kopnes, kabeļi, un savienotāji
• Transformatori, motori, sadales iekārtas
• Arhitektūras varš un vispārējā izgatavošana

C10100 (PVO):

• Vakuuma kameras un īpaši augsta vakuuma iekārtas
• Elektronu stars, RF, un mikroviļņu sastāvdaļas
• Pusvadītāju ražošana un kriogēnie vadītāji
• Augstas uzticamības laboratorijas instrumenti

Kopsavilkums: C11000 ir piemērots vispārējai elektriskai un mehāniskai lietošanai, tā kā C10100 ir nepieciešams, ja vakuuma stabilitāte, minimāli piemaisījumi, vai īpaši tīra apstrāde ir svarīgi.

9. Maksāt & pieejamību

• C11000: Šis ir standarts, liela apjoma vara izstrādājums.
  Tā vispār ir lētāks un plašāk uzglabā dzirnavas un izplatītāji, padarot to par noklusējuma izvēli masveida ražošanai un budžeta jutīgām lietojumprogrammām.
• C10100: Nes a premium cena papildu rafinēšanas darbību dēļ, īpašas apstrādes prasības, un mazāki ražošanas apjomi.
  Tas ir pieejams, bet parasti tikai iekšā ierobežotas produktu formas (bāri, plāksnes, loksnes izvēlētos tempos) un bieži vien prasa ilgāks izpildes laiks.
  Liela apjoma komponentiem, kur izmaksu efektivitāte ir kritiska, Parasti tiek norādīts C11000.
  Tieši pretēji, par nišas lietojumprogrammas piemēram, vakuuma vai augstas tīrības elektroniskās sastāvdaļas, C10100 veiktspējas priekšrocības attaisno augstākas izmaksas.

10. Visaptverošs salīdzinājums: Vara 110 vs 101

12. Secinājums

Gan C11000, gan C10100 ir augstas vadītspējas vara, kas piemērota plašam lietojumu klāstam.

Galvenā atšķirība slēpjas tajā skābekļa saturs un piemaisījumu līmenis, kas ietekmē vakuuma uzvedību, pievienošanās, un augstas uzticamības lietojumprogrammas.

C11000 ir rentabls un daudzpusīgs, padarot to par standartu lielākajai daļai elektrisko un mehānisko lietojumu.

C10100, ar īpaši augstu tīrības pakāpi, ir rezervēts tukšs, elektronu stars, kriogēns, un augstas uzticamības sistēmas kur būtiska ir oksīdu nesaturoša mikrostruktūra.

Materiāla izvēlei jābūt prioritātei funkcionālās prasības virs nominālajām īpašuma atšķirībām.

 

FAQ

Vai C10100 ir ievērojami labāks elektriski nekā C11000?

Ne. Elektriskās vadītspējas atšķirība ir neliela (~100% vs 101% IACS). Galvenā priekšrocība ir īpaši zems skābekļa saturs, kas sniedz priekšrocības vakuuma un augstas uzticamības lietojumiem.

Vai C11000 var izmantot vakuuma iekārtās?

Jā, bet tā skābeklis var izdalīties vai veidot oksīdus īpaši augsta vakuuma apstākļos. Stingrai vakuuma lietošanai, Priekšroka tiek dota C10100.

Kura pakāpe ir standarta jaudas sadalei?

C11000 ir nozares standarts kopnēm, savienotāji, un vispārējā elektriskā sadale tās vadītspējas dēļ, formējamība, un izmaksu efektivitāte.

Kā OFE varš jānorāda iepirkumam?

Ietver UNS C10100 vai Cu-OFE apzīmējumu, skābekļa robežas, minimālā vadītspēja, produkta forma, un temperaments. Pieprasiet analīzes sertifikātus skābekļa un vara tīrības pēdām.

Vai starp ETP un OFE ir starpposma vara kategorijas??

Jā. Pastāv ar fosforu deoksidēti vari un varianti ar augstu vadītspēju, paredzēts uzlabotai lodēšanai vai samazinātai ūdeņraža mijiedarbībai. Atlasei jāatbilst pieteikuma prasībām.