صف الأكسجين-النحاس الحر: أداء عملية TU1 وTU2 والاستخدامات الرئيسية

صف النحاس الخالي من الأكسجين- عبارة عن نحاس لا يحتوي على أكسجين أو مزيل للأكسدة متبقي، ولهذا السبب تم اختياره لقضبان التوصيل، والشرائط الموصلة، ومكونات التفريغ حيث تحدد الموصلية والتحرر من تقصف الهيدروجين ما إذا كان الجزء سيستمر في عمر الخدمة أم لا. يتم توفير المادة بشكل رئيسي في درجتي TU1 وTU2، ويجب التحكم بإحكام في عملية الصهر ومسار التشكيل النهائي لإبعاد الأكسجين عن المعدن.

ما هو الأكسجين-النحاس الحر

لا يحتوي النحاس الخالي من الأكسجين- على أكسجين أو أي بقايا مزيلة للأكسدة. يوفر هذا النوع موصلية كهربائية عالية، وأداء معالجة جيد، وقابلية لحام، ومقاومة للتآكل وأداء درجات حرارة منخفضة-، كما أنه خالٍ من التقصف الهيدروجيني، وهو وضع الفشل الذي يتشكل فيه البخار عند حدود الحبوب أثناء التلدين في جو محمل بالهيدروجين-والشقوق المعدنية. نظرًا لأن المتطلبات موضوعة على كل من محتوى النحاس وجودة المادة، يتم تقسيم النحاس الخالي من الأكسجين- إلى مستويين، TU1 وTU2، في معيار النحاس الصيني المطاوع GB/T 5231.

عندما يكون المنتج عبارة عن قضيب توصيل أو قسم موصل ثقيل، يتم ترتيب الصف أيضًا وفقًا لمواصفات قضيب التوصيل النحاسي مثل ASTM B187/B187M، بينما تتبع أشكال الشريط واللوحة ASTM B152.

عملية الصهر والصب

يتم صهر النحاس الخالي من الأكسجين-بشكل أساسي في أفران الحث ذات القلب الترددي-. لضمان جودة المصهور، يجب أن تستوفي الشحنة شروطًا صارمة: يجب أن تكون المادة الخام من النحاس الإلكتروليتي الذي يحتوي على أكثر من 99.97% من النحاس والزنك أقل من 0.003%. أثناء الصهر، يجب الاهتمام بتقليل كل مصدر للغاز، ويستخدم الفحم المكلس كطبقة تغطية فوق الحمام؛ يمكن أيضًا إضافة كميات ضئيلة من الفوسفور كمزيل للأكسدة حيث تسمح المواصفات بذلك. يتم صب السبائك من خلال عملية صب شبه مستمرة-تحت حماية النيتروجين أو تحت عامل تغطية، مع درجة حرارة صب تبلغ 1150-1180 درجة. إن إبقاء الحمام تحت الحد الأعلى لهذا النطاق يحد من التقاط الغاز-، بينما يوفر المسار شبه المستمر -التصلب الاتجاهي اللازم للحفاظ على الصوت الأساسي الخالي من الأكسجين.

نوع الفرن: فرن حث ذو قلب ترددي-طاقة.

جودة الشحن: النحاس الإلكتروليتي أعلى من 99.97% نحاس، والزنك أقل من 0.003%.

الحماية من الذوبان: غطاء من الفحم المكلس، والتقاط غاز منخفض-، وتتبع اختياري للفوسفور.

الصب: شبه مستمر-تحت النيتروجين، عند درجة حرارة 1150-1180 درجة.

أداء صب

يتمتع النحاس الخالي من الأكسجين-بخصائص عمل ممتازة على البارد والساخن. يمكن تمديده، ولفه، وبثقه، وثنيه، وتثقيبه، وقصه، وغزله، واضطرابه، وتزويره، وخيوطه، وتخريشه، وجرحه، كما أن قابليته للتشكيل هي أفضل المواد النحاسية الشائعة، حيث تصل إلى حوالي 65٪ من النحاس المطروق. تتم المعالجة الساخنة في نطاق 800-900 درجة، حيث تكون المادة أكثر نعومة ويمكن إعادة بلورتها بسهولة. نظرًا لأن الدرجة تظل قابلة للسحب بعد العمل البارد، فيمكن ثني صف النحاس الخالي من الأكسجين وتثقيبه للحصول على الشكل الهندسي لقضيب التوصيل النهائي دون التلدين المتوسط ​​في العديد من الحالات.

أداء اللحام والقطع والطحن

من السهل دمج النحاس الخالي من الأكسجين، واللحام الناعم والنحاس، كما أنه يؤدي أداءً جيدًا في اللحام بقوس التنغستن الغازي واللحام بقوس المعدن الغازي وكذلك في اللحام بغاز الأكسجين والوقود. لا يُنصح باللحام بالقوس المعدني المحمي ومعظم طرق اللحام بالمقاومة، لأن القوس أو مقاومة التلامس تسبب عيوبًا بسهولة أكبر من البدائل. في التصنيع الآلي، لا تعد الدرجة مادة قطع-حرة: تبلغ قابلية التصنيع حوالي 20% من درجة القطع النحاسية الحرة-HPb63-3، لذا يجب ضبط سرعات القطع والتغذية وهندسة الأداة وفقًا لذلك، ويهيمن التآكل الكاشط بدلاً من اللصق على عمر الأداة.

الاستخدامات الرئيسية للأكسجين-النحاس الحر

يتميز النحاس الخالي من الأكسجين-بدرجة نقاء عالية، وموصلية كهربائية وحرارة ممتازة، وسلوك عمل جيد على الساخن وأداء لحام سليم، كما أنه لا يُظهر أي مرض هيدروجيني أو يُظهر القليل جدًا منه. يتم استخدامه بشكل أساسي لأجزاء أجهزة الفراغ الكهربائية، ويستخدم على نطاق واسع في قضبان التوصيل، والشرائط الموصلة، وأدلة الموجات، والكابلات المحورية، والأختام الفراغية، والأنابيب المفرغة، ومكونات الترانزستور.

الطاقة والمفاتيح الكهربائية: أشرطة التوصيل والشرائط الموصلة والوصلات حيث يجب أن تظل خسائر المقاومة منخفضة.

الفراغ والإلكترونيات: الأختام الفراغية والأنابيب المفرغة ومكونات الترانزستور وأجزاء الأجهزة.

الإرسال عالي التردد-: الأدلة الموجية وموصلات الكابلات المحورية.

الواجب الحراري: المشتتات الحرارية والمكونات التي تكون فيها التوصيل الحراري لا تقل أهمية عن التوصيل الكهربائي.

نقاط مراقبة الجودة في الخدمة

نظرًا لأن قيمة المادة تكمن في نظافتها، يجب دائمًا تأكيد بعض الخصائص في شهادة المطحنة أو عن طريق الاختبار: محتوى النحاس أعلى من الحد الأدنى للدرجة، ومحتوى الأكسجين عند المستوى المنخفض الذي تتطلبه الدرجة، والتوصيل الكهربائي، والخلو من العيوب السطحية مثل اللفات والشوائب وبقع الأكسيد. يتم عادةً إثبات مقاومة التقصف الهيدروجيني من خلال اختبار التلدين في جو هيدروجيني، حيث تنحني العينة السليمة الخالية من الأكسجين-بدون تشقق. يتم بعد ذلك التحقق من حجم الثني والتسطيح والحبيبات- للتأكد من أن الصف قد تم تلدينه بشكل متساوٍ وأنه سيتشكل بشكل متوقع على مكابح الضغط.

الأسئلة المتداولة

س: ما هو استخدام صف النحاس الخالي من الأكسجين-؟
يتم استخدامه لقضبان التوصيل، والشرائط الموصلة، وأدلة الموجات، والكابلات المحورية، والأختام المفرغة، والأنابيب المفرغة ومكونات الترانزستور، ولأجزاء أجهزة الفراغ الكهربائية حيث تكون المقاومة المنخفضة والنظافة مهمة.

س: ما الفرق بين TU1 و TU2؟
كلاهما درجات خالية من الأكسجين-، ولكن TU1 يحتوي على محتوى نحاس أعلى وأدنى مستوى من الأكسجين والشوائب، مما يوفر أفضل توصيل وأعلى تكلفة، بينما يغطي TU2 الرسوم العامة الخالية من الأكسجين- بشكل اقتصادي أكثر.

س: لماذا تعتبر درجة حرارة الصب مهمة جدًا؟
يحد -الصب شبه المستمر عند درجة حرارة 1150–1180 تحت حماية النيتروجين من التقاط الغاز-ويعزز التصلب الاتجاهي، وبالتالي تحافظ السبيكة على نواة خالية من الأكسجين-ويظل العمل البارد لاحقًا خاليًا من العيوب.

س: ما هي عمليات اللحام التي تناسب النحاس الخالي من الأكسجين-؟
اللحام بالصهر، واللحام الناعم، والنحاس، واللحام بقوس الغاز بالتنغستن، واللحام بالقوس المعدني بالغاز، واللحام بغاز الأكسجين والوقود كلها تعمل بشكل جيد؛ لا يُنصح باللحام بالقوس المعدني المحمي ومعظم طرق اللحام بالمقاومة.

س: ما مدى إمكانية تصنيع النحاس الخالي من الأكسجين-؟
تبلغ قابلية تصنيعها حوالي 20% من تلك الموجودة في-القطع النحاسي الحر HPb63-3، لذا فهي تنتمي إلى مجموعة-القطع-التي يصعب قطعها وتحتاج إلى سرعات أقل وخلاصات يتم التحكم فيها وأدوات مدعومة جيدًا.

س: ما علاقة التقصف الهيدروجيني بالنحاس الخالي من الأكسجين-؟
يحدث التقصف الهيدروجيني عندما يتفاعل الأكسجين الموجود في المعدن مع الهيدروجين أثناء معالجة درجات الحرارة المرتفعة-ويتشكل البخار عند حدود الحبوب. يؤدي إبعاد الأكسجين عن النحاس إلى إزالة آلية الفشل، وهذا هو السبب في أن الدرجة تتحمل أجواء التلدين الحاملة للهيدروجين-.