مس نرم و مس سخت شده (سخت).

1. تعریف و روش های پردازش

مس آنیل شده (نرم).

تعریف: مس نرم به مسی اطلاق می شود که تحت فرآیند عملیات حرارتی کنترل شده ای قرار گرفته است که به آن می گویندبازپخت، در نتیجه حالتی انعطاف پذیر و با قدرت-کم ایجاد می کند.

پردازش: مس تا دمای بین 400 تا 650 درجه (752 تا 1202 درجه فارنهایت) گرم می شود (بسته به درجه مس، به عنوان مثال، مس سخت الکترولیتی C11000) و برای مدت زمان مشخصی (معمولاً 1 تا 4 ساعت) در آن دما نگهداری می شود تا تنش های داخلی کاهش یابد و ریزساختار مجدد ایجاد شود. سپس به آرامی خنک می شود (خنک کننده کوره یا خنک کننده هوا) برای جلوگیری از ایجاد مجدد سختی.

نتیجه کلیدی: سخت شدن کار (از کار سرد قبلی مانند نورد، کشش یا اکستروژن) را حذف می کند و یک ریزساختار یکنواخت-دانه ریز تشکیل می دهد.

مس سخت شده (سخت).

تعریف: مس سخت که با نام "-مس کار شده سرد" نیز شناخته می‌شود، از طریق تغییر شکل مکانیکی بدون بازپخت بعدی تولید می‌شود که در نتیجه دارای-مقاومت بالا و شکل‌پذیری پایین-می‌شود.

پردازش: مس تحت فرآیندهای سرد کاری مانند نورد سرد، کشش سرد یا اکستروژن سرد در دمای اتاق قرار می گیرد. این تغییر شکل باعث کاهش اندازه دانه، ایجاد تنش های داخلی و تراز کردن ساختار کریستالی (سخت کاری) و افزایش سختی و استحکام می شود.

خلق و خوی رایج: در استانداردهای صنعتی به عنوان حالت "H" تعیین می شود (به عنوان مثال، H01، H02، H04 برای آلیاژهای مس در هر ASTM B152)، که در آن اعداد بالاتر نشان دهنده کار سرد بیشتر است (به عنوان مثال، H04=کامل، H02=نیمه سخت).

2. تفاوت های خواص مکانیکی اصلی

3. تفاوت های ریزساختاری

مس نرم: پس از بازپخت، ریزساختار شاملدانه های هم محور و ریز تبلور مجددبدون باندهای تغییر شکل باقیمانده تنش های داخلی ناشی از پردازش قبلی به طور کامل کاهش می یابد، که منجر به خواص مکانیکی یکنواخت و شکل پذیری بالا می شود.

مس سخت: علل سرد کاریتغییر شکل دانه (دانه های دراز یا پهن)، تشکیل نوارهای تغییر شکل و تجمع نابجایی ها (نقص در شبکه کریستالی). این تغییرات ریزساختاری باعث افزایش مقاومت در برابر جریان پلاستیک می شود و در نتیجه استحکام بالاتر اما شکل پذیری کمتری به همراه دارد.

4. ماشینکاری، شکل دهی و ویژگی های جوش

مس آنیل شده (نرم).

شکل پذیری: استثنایی-را می توان به راحتی خم کرد، مهر زد، عمیق- کشید یا به اشکال پیچیده (مثلاً لوله های مسی، اتصالات یا اتصالات الکتریکی) بدون ترک خوردگی درآورد.

ماشین کاری: مس ضعیف-میل به "صمغ" کردن ابزارهای برش (به دلیل شکل پذیری بالا) و تولید براده های بلند و رشته ای است. ماشینکاری به ابزارهای تیز، سرعت برش کم و روان کننده ها برای جلوگیری از سایش ابزار نیاز دارد.

قابلیت جوشکاری: بازپخت عالی{0}}تنش‌های داخلی را از بین می‌برد و خطر ترک خوردن در حین جوشکاری را کاهش می‌دهد (مانند TIG، MIG یا لحیم کاری). اتصالات جوش داده شده شکل پذیری خوبی را حفظ می کنند.

مس سخت شده (سخت).

شکل پذیری: Limited-تنها می تواند خم شدن یا شکل گیری جزئی را تحمل کند. تغییر شکل شدید باعث ایجاد ترک می شود (به دلیل شکل پذیری کم). در صورت نیاز به پردازش بیشتر، ممکن است برای بازیابی شکل‌پذیری، بازپخت پس-شکل‌دهی مورد نیاز باشد.

ماشین کاری: مس سخت شده خوب- براده های کوتاه تر و شکننده تری تولید می کند که راحت تر برداشته می شوند. می توان از سرعت های برش و تغذیه بالاتر استفاده کرد و کارایی ماشینکاری را بهبود بخشید (مناسب برای اجزای دقیق مانند پیچ ​​یا چرخ دنده).

قابلیت جوشکاری: تنش‌های ضعیف-داخلی ناشی از کار سرد، خطر ترک خوردگی جوش را افزایش می‌دهد. جوشکاری قبل از جوش (برای نرم شدن مواد) یا عملیات حرارتی بعد از جوش اغلب برای کاهش تنش ضروری است.

5. سناریوهای کاربردی

مس آنیل شده (نرم).

برق: سیم‌ها/کابل‌های مسی انعطاف‌پذیر، شینه‌ها (برای نصب به راحتی خم می‌شوند)، و سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور.

لوله‌کشی و تهویه مطبوع: لوله‌ها، اتصالات و کویل‌های مسی (عمیق-کشیده شده یا خمیده‌شده در پیکربندی‌های پیچیده).

صنعتی: مبدل های حرارتی، مخازن تحت فشار، و مجموعه های لحیم کاری شده (اتصالات جوش شکل پذیری را حفظ می کنند).

هنر و ساخت و ساز: مجسمه ها، عناصر تزئینی، و سقف (به راحتی شکل داده شده و لحیم کاری).

مس سخت شده (سخت).

برق: شین های مسی سفت و سخت، پین های رابط و اجزای تابلو برق (استحکام بالا از تغییر شکل تحت بار جلوگیری می کند).

مکانیکی: اتصال دهنده ها (پیچ، مهره، پیچ و مهره)، چرخ دنده ها و قطعات ماشینکاری شده دقیق (ماشینکاری خوب و مقاومت در برابر سایش).

هوافضا و خودرو: اجزای ساختاری سبک و سینک های حرارتی (نسبت استحکام-به-به وزن بالا).

6. استانداردهای کلیدی و شناسایی

استانداردها: ASTM B152 (ورق/صفحه/نوار مس)، ASTM B124 (لوله مسی) و EN 1652 (استاندارد اروپایی برای مس و آلیاژهای مس) عناوین دما را برای نرم (بازپخت شده، تعیین شده به عنوان "O" یا "Annealed") و سخت (سرد "H"، طراحی شده) مشخص می کنند.

شناسایی:

مس نرم: اغلب با برچسب "Annealed"، "O{0}}Tmper" یا با "S" (نرم) روی مواد مشخص می شود.

مس سخت: دارای برچسب مزاج "H" (مانند H02، H04) یا "سخت"، "سرد-کار شده" روی محصول.

خلاصه