Uobičajene klasifikacije bakra

Uobičajene klasifikacije bakra i legura bakra

Bakar nije jedan materijal: to je porodica čistih bakra i legura različitih sastava, svojstava i oznaka. Razumijevanje klasifikacije pomaže kupcima i inženjerima da odaberu pravi materijal i protumače međunarodne i kineske oznake. Ovaj članak pokriva četiri glavne grupe - čisti bakar, mesing, bronza i bakronikl.

Čisti bakar je ružičasto-crveni metal koji na svojoj površini razvija ljubičasti oksidni film, zbog čega se industrijski čisti bakar često naziva "ljubičasti bakar" ili elektrolitički bakar u kineskoj praksi. Gustina je oko 8,96 g/cm³ i tačka topljenja oko 1084 stepena. Ima odličnu električnu i toplotnu provodljivost (drugu nakon srebra), dobru plastičnost za vruću i hladnu obradu i dobru otpornost na koroziju u atmosferi, morskoj vodi i određenim ne-oksidirajućim kiselinama (hlorovodonična, razrijeđena sumporna), lužinama, otopinama soli i organskim kiselinama (sirćetna, limunska). U kineskom sistemu, čisti bakar je klasifikovan kao: obični bakar (T1–T4), bakar bez kiseonika-bakar (TU1, TU2 i visoke-vakumske klase), deoksidisani bakar (TUP, TUMn) i specijalni bakar sa malim dodacima za legiranje (arsen bakar, bakar telur, srebro).

Metalurške note:nečistoće u tragovima snažno utiču na provodljivost - titanijum, fosfor, gvožđe i silicijum je značajno smanjuju, dok kadmijum i cink imaju mali efekat. Kiseonik, sumpor, selen i telur imaju nisku rastvorljivost u bakru i formiraju krhka jedinjenja koja smanjuju plastičnost obrade. Kada se običan bakar zagrije u redukcijskoj atmosferi koja sadrži vodonik ili ugljični monoksid, plin reagira sa bakrovim oksidom (Cu₂O) na granici zrna (Cu₂O) kako bi formirao-vodenu paru pod visokim pritiskom ili CO₂, što može razbiti bakar - dobro-poznatu „bolest vodika“. Zbog toga je bakar bez kisika-poželjniji za lemljenje u reduciranim atmosferama. Bizmut ili olovo formiraju nisko{10}}eutektiku koja uzrokuje vruću lomljivost, a lomljivi filmovi bizmuta na granicama zrna također uzrokuju hladnokrtnost. Fosfor naglo smanjuje provodljivost, ali poboljšava fluidnost i lemljivost; umjereni dodaci olova, telura ili sumpora poboljšavaju obradivost.

Mesing je legura bakra i cinka. U jednostavnom (binarnom) mesingu povećanje cinka povećava snagu, ali smanjuje plastičnost; industrijski mesing općenito ne sadrži više od oko 45% cinka, iznad kojeg krhkost umanjuje performanse. Mesing se proizvodi kao liveni i kovani proizvodi.

Jednofazni ( ) mesing:ispod oko 39% cinka, cink se rastvara u bakru da formira jednofaznu - dobru plastičnost, pogodnu za hladnu i vruću obradu (npr. H68).

Dvo-fazni (+) mesing:iznad oko 39% cinka, pojavljuje se faza - smanjene plastičnosti ali veće vlačne čvrstoće, uglavnom vruće-obrađene (npr. H59).

Kineska oznaka: "H + broj", gdje je broj maseni udio bakra (H68=68% Cu); liveni mesing ima prefiks "Z" (npr. ZH62). H90 i H80 su jednofazni{8}}i zlatno-žuti, koriste se za oplatu, ukrase i medalje; H68 i H59 se široko koriste za strukturne dijelove kao što su vijci, matice, podloške i opruge. Specijalni mesingi dodaju olovo, kalaj ili aluminijum (npr. HPb59-1=59% Cu, 1% Pb, balans cinka).

Bronza je prvobitno bila naziv za legure bakra-kalaja, nazvane po zelenkasto-sivoj boji. Moderna bronza uključuje kalaj bronzu i specijalne (bez kalaja{3}}) bronce - aluminijsku bronzu, silicijum bronzu, berilijum bronzu i olovnu bronzu - koje su jeftinije od kalajne bronze i nude specifična svojstva. Kineska oznaka: "Q + simbol glavnog elementa i maseni udio" (npr. QAl7 aluminijumska bronza; liveni proizvodi sa prefiksom "Z", npr. ZCuSn10P1 limena bronza sa oko 10% Sn i 1% P).

Legure bakra-nikla izgledaju srebrno-bijele i nazivaju se bijeli bakar (kupronikl). Jednostavni bakronikl je binarna legura bakra{3}}nikla; složeni bakronikl dodaje mangan, gvožđe, cink ili aluminijum. Nikl značajno poboljšava čvrstoću, otpornost na koroziju i električna (termoelektrična) svojstva. Industrijski bakronikl je podeljen na strukturne i elektrohemijske (električne) klase; klasična morska klasa je 90-10 (BFe10-1-1) i 70-30 (BFe30-1-1) bakar-nikl.

Bakar i legure bakra se isporučuju kao šipke, žice, ploče, trake, cijevi, folije i profili. Načini oblikovanja: valjanje (vruće i hladno za ploču i traku; traka i folija se hladno-valjaju), ekstruzija i izvlačenje (cijevi i šipke se istiskuju ili vuče proizvodi; žica se vuče).

Bakarni materijali su klasifikovani u čisti bakar, mesing, bronzu i bakronikl, svaki sa svojim sastavom, svojstvima i sistemom označavanja. Metalurško ponašanje nečistoća (smanjenje provodljivosti, vodikovo oboljenje, toplo/hladno lomljivost) određuje koji razred odgovara kojoj primjeni. Prije naručivanja potvrdite oznaku u skladu s važećim standardom (GB, ASTM, EN ili JIS).