تعریف شکل پذیری در آلیاژهای مس

1. تعریف شکل پذیری در آلیاژهای مس

شکل پذیری به توانایی یک ماده اشاره داردتحت تنش کششی بدون شکستگی به صورت پلاستیک تغییر شکل می دهند-به طور خاص، ظرفیت کشیده شدن به سیم‌ها (طراحی) یا شکل دادن به اشکال پیچیده (مهم‌زنی، خمش، کشیدن عمیق) در حالی که یکپارچگی ساختاری حفظ می‌شود. برای آلیاژهای مس، شکل‌پذیری با دو معیار کلیدی (بر اساس استانداردهای ASTM E8/E8M) اندازه‌گیری می‌شود:

کشیدگی در زمان شکست (%EL): درصد افزایش طول نمونه آزمایش قبل از شکستگی (مثلاً 30٪ EL به این معنی است که ماده 30٪ طول اولیه خود را کشیده است).

کاهش مساحت (%RA): درصد کاهش سطح مقطع-در نقطه شکست، نشان‌دهنده توانایی ماده در "گردن" (به صورت موضعی) بدون شکستگی است.

شکل پذیری ارتباط نزدیکی با ریزساختار آلیاژ (اندازه دانه، ترکیب فاز) و حالت پردازش دارد:

آنیل (O) مزاج: بالاترین شکل پذیری، زیرا عملیات حرارتی تنش های داخلی را از بین می برد و دانه ها را تصفیه می کند.

مزاج سرد-کارآمد (H).: شکل‌پذیری با افزایش کار سرد کاهش می‌یابد (مثلاً H24=نصف-سخت، H14=کامل-سخت) به دلیل سخت شدن کرنش.

عناصر آلیاژی: محتوای کم روی (Zn)، قلع (Sn) یا آلومینیوم (Al) عموماً انعطاف پذیری را حفظ می کند. آلیاژ بالا یا افزودن سرب (Pb) (برای ماشین کاری) ممکن است کمی آن را کاهش دهد.

نکته کلیدی برای تولید: آلیاژهای مس انعطاف پذیر برای فرآیندهایی که نیاز به تغییر شکل پلاستیکی قابل توجه دارند (به عنوان مثال، ظروف پخت و پز عمیق، سیم‌های الکتریکی، اتصالات مهر شده) بسیار مهم هستند زیرا خطر ترک خوردن، پارگی یا برگشت فنر را به حداقل می‌رسانند.

2.-نمرات آلیاژ مس با شکل پذیری بالا برای طراحی/ مهر

در زیر مناسب‌ترین گریدهای آلیاژ مس برای کاربردهای کشش (سیم، میله، لوله) و مهر زنی (ورق، نوار)، بر اساس شکل‌پذیری (مقاوم آنیل شده، O) آورده شده است. همه مقادیر با استانداردهای ASTM B301 (برنج)، ASTM B124 (برنز)، و ASTM B194 (مس{4}}نیکل)، با ازدیاد طول معمول در هنگام شکست (%EL) و سناریوهای کاربردی کلیدی مطابقت دارند:

درجه آلیاژ	نام مشترک	ترکیب شیمیایی (معمولی)	کشیدگی در زمان شکست (%EL، آنیل شده)	کاهش مساحت (%RA، آنیل شده)	فرآیندهای توصیه شده	مزایا و کاربردهای کلیدی
C11000	مس زمین سخت الکترولیتی (ETP).	99.9٪ مس، 0.04٪ O	35-45%	60-70%	سیم کشی، مهر زنی عمیق، شکل دهی لوله	بالاترین شکل پذیری در میان آلیاژهای مس؛ هدایت الکتریکی عالی برای سیم‌های برق، شینه‌ها و اجزای عمیق{1} (مثلاً ظروف مسی) استفاده می‌شود.
C10200	اکسیژن-مس رایگان (OFC)	99.95٪ مس،<0.001% O	38-48%	65-75%	سیم کشی دقیق، مهر زنی فوق العاده عمیق-	شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی عالی (بدون شکنندگی ناشی از اکسیژن). ایده آل برای کاربردهای{2}}با خلوص بالا: سیم کشی هوافضا، مهر و موم خلاء و دستگاه های پزشکی.
C26000	کارتریج برنجی (70Cu-30Zn)	70٪ مس، 30٪ روی	30-40%	55-65%	مهر زنی ورق، کشش سیم، خم شدن لوله	انعطاف پذیری و استحکام متعادل؛ مقرون به صرفه- به طور گسترده برای قطعات مهر شده (به عنوان مثال، اتصال دهنده ها، اتصال دهنده ها)، اجزای تزئینی، و لوله های برنجی استفاده می شود.
C27000	برنج زرد (65Cu-35Zn)	65٪ مس، 35٪ روی	28-38%	50-60%	طراحی، مهر زنی کم عمق، آهنگری	روی کمی بالاتر از C26000؛ شکل پذیری خوب با ماشینکاری بهبود یافته برای سخت افزار، شیرآلات و براکت های مهر شده استفاده می شود.
C51000	فسفر برنز (95Cu-5Sn)	95٪ مس، 5٪ Sn، 0.1٪ P	25-35%	45-55%	مهر زنی فنری، سیم کشی	انعطاف پذیر با استحکام خستگی بالا؛ پس از مهر زنی شکل خود را حفظ می کند. برای فنرهای دقیق، کنتاکت های الکتریکی و اجزای ابزار موسیقی استفاده می شود.
C71500	مس{0}نیکل (70Cu-30Ni)	70٪ مس، 30٪ نیکل	22-32%	40-50%	طراحی لوله، مهر زنی{0}سنگین سنگین	انعطاف پذیر با مقاومت در برابر خوردگی استثنایی (آب دریا، مواد شیمیایی). برای لوله های دریایی، اجزای مبدل حرارتی و سخت افزار دریایی مهر استفاده می شود.
C28000	Muntz Metal (60Cu-40Zn)	60٪ مس، 40٪ روی	20-30%	35-45%	طراحی داغ، لوله‌سازی با قطر بزرگ-	استحکام بالاتر از C26000 با شکل پذیری کافی. مناسب برای-قطعات مهر و موم شده سنگین و اجزای ساختاری (به عنوان مثال، اتصالات بدنه کشتی).

ملاحظات حیاتی برای تجارت خارجی و تولید:

انتخاب مزاج: برای حداکثر شکل‌پذیری در طراحی/ مهر زنی، دمای «آنیل شده (O)» را مشخص کنید. از مزاج سرد- (H24، H14) اجتناب کنید، مگر اینکه فرآیند نیاز به استحکام متوسط با تغییر شکل محدود داشته باشد.

محدودیت های آلیاژی: برنج‌های حاوی سرب- (مثلاً C36000، %EL=15-20%) دارای شکل‌پذیری کمتری هستند و برای کشیدن عمیق توصیه نمی‌شوند-برای مهر زنی یا ماشینکاری ساده توصیه نمی‌شوند.

هزینه-فایده: C11000/C26000 بهترین تعادل شکل پذیری و هزینه را برای اکثر کاربردهای تجاری ارائه می دهد. C10200 برای موارد استفاده حساس به-خلوص یا خوردگی- بالا ترجیح داده می‌شود.

این اطلاعات برای ارتباطات فنی در تجارت خارجی مواد فلزی، با اصطلاحات دقیق، ارجاعات استاندارد، و جزئیات کاربردی{0}متمرکز برای پشتیبانی از سؤالات مشتری، انتخاب مواد و مشخصات سفارش طراحی شده است.