ما هو النحاس H96 وUNS C21000؟
H96 هي أعلى-درجة نحاس في عائلة النحاس المطاوع-الزنك (النحاس الأصفر). يتم تعريف التسمية الصينية H96 في GB/T 5231 بمحتوى نحاسي يبلغ 95.0-97.0%، في حين أن رقم UNS ذي الصلة الوثيقة C21000 - معدن التذهيب 95/5 المتوفر كصفائح وشريط ولوحة وأنبوب وأسلاك - تم تعريفه في ASTM B36 بنسبة 94.0-96.0% من النحاس. في كلا النظامين، يكون التوازن هو الزنك، ويتم الاحتفاظ بالشوائب المتبقية من الحديد والرصاص عند حدود منخفضة جدًا.
نظرًا لوجود حوالي 4-5% فقط من الزنك، فإن H96/C21000 يتصرف مثل النحاس النقي أكثر بكثير من النحاس 65/35 و70/30. تتمثل النتائج العملية في الحصول على لون ذهبي محمر دافئ-، وأعلى توصيل كهربائي وحراري لأي نحاس عادي، وليونة ممتازة في العمل البارد والساخن، ومستوى من مقاومة إزالة الزنك لا يمكن أن يضاهيه النحاس الأصفر السفلي-. بالنسبة للمصممين الذين يحتاجون إلى موصلية تشبه النحاس وسلوك التآكل ولكنهم يريدون قوة أكبر قليلاً ولمسة نهائية أكثر جاذبية من النحاس شديد الانحدار كهربائيًا، فإن H96/C21000 هو الحل القياسي.
التركيب الكيميائي
يتداخل نظاما التعيين ولكنهما غير متطابقين، وهو ما يهم عندما تقتبس مواصفات الشراء واحدًا منهما فقط.
| تعيين | % النحاس | الرصاص٪ كحد أقصى | الحديد٪ كحد أقصى | الزنك٪ | إجمالي الشوائب٪ كحد أقصى |
|---|---|---|---|---|---|
| H96 (GB/T 5231) | 95.0-97.0 | 0.03 | 0.10 | الباقي | 0.20 |
| أونس C21000 (ASTM B36) | 94.0-96.0 | 0.03 | 0.05 | الباقي | غير محدد بشكل منفصل |
عندما يستدعي الرسم C21000 فقط، فإن حدود ASTM B36 هي التي تسري؛ عندما يستدعي H96، تسري حدود GB/T 5231. بالنسبة لمشاريع التصدير، تتمثل الممارسة المعتادة في جعل النافذتين أكثر إحكامًا على كل عنصر، بحيث تلبي الحرارة الواحدة كلا الوثيقتين. يتم إطلاق كل حرارة من خلال تحليل طيفي كيميائي على شهادة اختبار المطحنة، بالإضافة إلى نتائج الاختبار الميكانيكي للحرارة المسلمة.
الخواص الميكانيكية، المزاجات وأشكال المنتجات
H96/C21000 عبارة عن مادة-منخفضة القوة وعالية-مطاطية. في الحالة الملدنة (M، المقابلة للمزاج O60) تكون قوة الشد عادةً في نطاق حوالي 205-320 ميجا باسكال، مع استطالة عالية بما يكفي للسحب العميق والغزل والانحناء الشديد. يؤدي التخفيض البارد من خلال المزاج نصف الصلب (Y2 / H02) والصلب (Y / H04) إلى زيادة القوة وتقليل الاستطالة، وينص المعيار الحاكم على الحد الأدنى من قوة الشد وقيم الاستطالة لكل مزاج. ولذلك يتم اختيار الدرجة عن طريق القابلية للتشكيل أولاً وبالقوة فقط في الحالات الصعبة.
| شكل المنتج | نطاق الحجم النموذجي | حالة التسليم |
|---|---|---|
| شريط / قضيب | قطر 4-350 ملم | مرسومة بشكل دائري، ومشرقة، وسطح أسود |
| لوحة / ورقة | سمك 0.3-300 ملم | -لوحة مقطوعة أو مطروقة، ملدنة |
| الشريط / الملف | سمك 0.1-3.0 ملم | M (ناعم)، Y2، Y (قاسي). |
| أنبوب | القطر الخارجي 3-300 ملم (الشعرية 1-6.1 ملم) | M, Y2, Y |
| سلك | القطر 0.1-12.7 ملم | لفائف أو أطوال مستقيمة |
الخصائص الفيزيائية والتآكل
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| كثافة | حوالي 8.86 جم/سم3 |
| نطاق الانصهار | حوالي 1050-1070 ج |
| هيكل كريستال | الوجه-مكعب مركزي، غير-مغناطيسي |
| الموصلية الكهربائية | أعلى أنواع النحاس الأصفر الشائع، أعلى بشكل واضح من 28% IACS من النحاس 70/30، ولكن أقل من 101% تقريبًا من IACS من النحاس النقي |
| الموصلية الحرارية | عالية في المقابل، بما يتناسب مع القيمة الكهربائية |
| إزالة الزنك | مقاومة للغاية يبقى محتوى النحاس أعلى بكثير من عتبة 85% التي تصبح إزالة الزنك تحتها خطرًا حقيقيًا |
تشرح هذه القيم سبب استخدام السبيكة عندما تكون هناك حاجة إلى مسار حراري أو كهربائي-مثل النحاس، ولكن من المقبول استخدام مادة أقوى وأكثر تزيينًا وأرخص ثمنًا من النحاس النقي. وهو ليس بديلاً عن درجة الموصلية العالية- في أشرطة التوصيل أو ملفات المحولات، ويجب ألا يتم تحديده حيث يتطلب الرسم موصلية فئة IACS بنسبة 100%-.
التطبيقات النموذجية
أدلة الموجات ومكونات تجويف الموجات الدقيقة التي تحتاج إلى كل من الموصلية وسطح مستقر وقابل للحام.
أنابيب المبادلات الحرارية والمكثفات والمشتتات الحرارية وأجزاء موزعات الحرارة.
النوابض الكهربائية، والاتصالات، والمحطات الطرفية والدروع حيث تكون القوة المعتدلة مطلوبة.
المجوهرات والميداليات والعملات التذكارية والشارات وتطبيقات التذهيب، حيث يكون اللون الذهبي المحمر-هو النقطة المهمة.
الديكورات المعمارية ولوحات الأسماء ولوحات المصاعد والأجهزة الزخرفية.
الحشيات، والأختام، ومكونات علبة الخرطوشة-في تقليد التذهيب المعدني-.
ملاحظات التصنيع والانضمام والاختيار
العمل البارد ممتاز. يتم سحب المادة وثنيها وتدورها بعمق مع انخفاض خطر التشقق، ونادرا ما تكون هناك حاجة إلى التلدين بين عمليات التخفيض المعتدلة. يعد العمل على الساخن أمرًا عمليًا أيضًا في درجات حرارة النحاس المعتادة، على الرغم من أن نطاق العمل أضيق من نطاق العمل في النحاس الأصفر المنخفض-. تم تصنيف اللحام والنحاس على أنه ممتاز، وهما طريقتي الربط المفضلتين.
اللحام بالانصهار هو عملية صعبة. تعمل الموصلية الحرارية العالية للسبائك على تصريف الحرارة بعيدًا عن حوض اللحام، ويمكن أن يتطاير الزنك المتبقي إلى دخان ويترك مسامية. عندما لا يمكن تجنب اللحام، فإن عملية الإدخال -الحرارة- المنخفضة مع معدن حشو مطابق، والتنظيف الدقيق للمفاصل والتحكم في التسخين المسبق المحلي تعطي أفضل النتائج؛ يجب على المصممين الذين لديهم خيار إبقاء الوصلات الملحومة خارج H96/C21000 واستخدام وصلة ملحومة أو موسعة ميكانيكيًا بدلاً من ذلك.
عند المقارنة بالنحاس النقي، تذكر-المفاضلة: يوفر H96/C21000 قوة وصلابة ومقاومة تآكل أعلى قليلاً من T2/C11000 بتكلفة أقل لكل وحدة قوة، مع التخلي عن قدر صغير من الموصلية. عند المقارنة مع أنواع النحاس الأخرى، فإن H96 هو اختيار مقاومة التشكيل واللون والتآكل، في حين أن درجات 70/30 هي اختيار القوة وقابلية التشغيل الآلي.
نقاط التفتيش والمزالق الشائعة
التأكد من نافذة التكوين الملزمة تعاقديًا؛ يمكن رفض الطلب الذي يقتبس كلا من H96 وC21000 ضد أحدهما إذا لم يتم ذكر النافذة الأضيق.
تحقق من الحالة المزاجية الموجودة على الشهادة مقابل عملية التشكيل: غالبًا ما يتم طلب الشريط الناعم للسحب العميق، ويمكن أن يتشقق المزاج القاسي في المطبعة.
التحقق من محتوى النحاس عن طريق التحليل الطيفي الكيميائي بدلاً من اسم الدرجة الاسمية وحده؛ إن مادة الشحن المعاد تدويرها هي السبب المعتاد لانجراف الحديد والرصاص.
بالنسبة لطلبات الأنابيب والشرائط، يجب ذكر تفاوتات الأبعاد وتشطيب السطح واختبار التيار الدوامي-بشكل واضح في أمر الشراء.
تعتبر مشكلات التآكل بين الحبيبات أو الإجهاد-نادرة في هذه الدرجة، ولكن يجب تخفيف الإجهاد المتبقي بعد التشكل البارد الشديد قبل الخدمة في البيئات المائية العدوانية.
التعليمات
س: ما هي مادة H96 بالضبط؟
H96 عبارة عن سبيكة من النحاس- والزنك تحتوي على حوالي 95-97% من النحاس مع توازن الزنك، المعروف أيضًا برقم UNS C21000 والمعروف تجاريًا باسم معدن التذهيب 95/5. إنها أعلى-درجة من النحاس، وأقل درجة من الزنك في سلسلة النحاس المطاوع الشائعة.
س: هل H96 هو نفس C21000؟
الاثنان متكافئان في النية ولكنهما مكتوبان بحدود مختلفة قليلاً: يحدد GB/T 5231 95.0-97.0% نحاس لـ H96، بينما يحدد ASTM B36 94.0-96.0% نحاس لـ C21000. الحرارة المنتجة إلى أضيق النافذتين تلبي كلا المواصفات.
س: ما هي المزايا الرئيسية للنحاس H96/C21000؟
موصلية حرارية وكهربائية ممتازة للنحاس، ومقاومة جيدة جدًا للتآكل ومقاومة إزالة الزنك، وقابلية تشكيل باردة رائعة، ولون ذهبي محمر-جذاب. القوة معتدلة، لذا يتم اختيار الدرجة من أجل التوصيل والتشكيل والمظهر بدلاً من واجبات التحمل-.
س: كيف يختلف عن النحاس النقي مثل T2 أو C11000؟
تمنح إضافة الزنك الصغيرة قوة وصلابة ومقاومة تآكل أعلى من النحاس النقي مع الاحتفاظ بمعظم موصليته ومقاومته للتآكل. وهذا يجعل H96/C21000{3}بديلاً فعالاً من حيث التكلفة حيث لا تكون الموصلية الإضافية للنحاس النقي ضرورية.
س: هل يمكن لحام أو لحام النحاس H96؟
تم تصنيف اللحام بالنحاس الأصفر على أنه ممتاز وهي طرق الربط الموصى بها. لحام الانصهار ممكن ولكنه يتطلب الكثير من الجهد بسبب الموصلية الحرارية العالية ومحتوى الزنك، والذي يمكن أن يسبب المسامية ودخان الزنك؛ يلزم إجراء عملية إدخال-حرارة-منخفضة ومعدن حشو مطابق.
س: ما هي المعايير التي تغطي H96 وC21000؟
GB/T 5231 يغطي H96 في الصين؛ يغطي ASTM B36 ورقة وشريط ولوحة C21000، ويغطي ASTM B134 سلك C21000. تظهر التركيبات المكافئة في التصنيف الأوروبي CW500L وفي سلسلة JIS C2100 اليابانية، لذلك يمكن عادةً اعتماد طلب مطحنة واحد مقابل عدة أنظمة.
س: هل يعتبر النحاس H96 مناسبًا لخدمة المياه البحرية أو العذبة-؟
إنه يؤدي أداءً جيدًا في بيئات الغلاف الجوي وبيئات المياه العذبة-ويقاوم عملية إزالة الزنك بقوة بسبب محتواه العالي من النحاس. بالنسبة لمياه البحر المتدفقة باستمرار بسرعة عالية، يفضل عادةً استخدام درجات النحاس التي تحتوي على الألومنيوم أو القصدير، أو درجات النيكل والنحاس-.
