محتوى الفوسفور في C12200 الفوسفور-قضبان وأنابيب النحاس منزوعة الأكسدة

ما هو الفوسفور C12200-النحاس المؤكسد؟

C12200 عبارة عن نحاس منزوع الأكسدة يحتوي على كمية من الفوسفور يتم التحكم فيها عن عمد. يُعرف هذا النوع عالميًا باسم DHP، وهو اختصار للفوسفور العالي المؤكسد، ويظهر في نظام التعيين الأوروبي باسم Cu-DHP وفي أنظمة النحاس المطاوع الصينية واليابانية باسم TP2 وC1220 على التوالي. فهو يجمع بين محتوى النحاس بنسبة 99.90% كحد أدنى مع نطاق من الفوسفور مرتفع بدرجة كافية لإكمال عملية إزالة الأكسدة في المصهور ولكنه منخفض بدرجة كافية لترك توصيل كهربائي وحراري قابل للاستخدام في المنتج النهائي.

يعد التمييز بين C12200 والدرجات الخالية من الأكسجين-أمرًا مهمًا. يزيل النحاس الخالي من الأكسجين- الأكسجين عن طريق التحكم في العملية وحده ولا يحتوي على أي مزيل أكسدة متعمد. يقوم C12200 بإزالة الأكسجين عن طريق تفاعله مع الفوسفور، وبالتالي فإن المادة النهائية تحتوي على بقايا ذلك العنصر في محلول صلب. هذا المتبقي هو السبب في أن الدرجة قابلة للطرق بدرجة كافية ليتم لحامها ولحمها بالنحاس دون تقصف الهيدروجين، وأيضًا السبب في أن موصليتها أقل من تلك الخاصة بالنحاس الخالي من الأكسجين-.

محتوى الفوسفور ودوره

يتراوح نطاق الفوسفور المحدد لـ C12200 من 0.015% إلى 0.040% في معايير المنتج ذات الصلة، بما في ذلك ASTM B152/B152M للألواح والألواح والشرائط والقضبان الملفوفة، وASTM B75/B75M وASTM B68/B68M للأنابيب غير الملحومة، والتسمية الأوروبية Cu-DHP. يوجد الحد الأعلى لأن الفوسفور الزائد يقلل من الموصلية ويمكن أن يضعف قابلية التشغيل على الساخن؛ يوجد الحد الأدنى لأن القليل جدًا من الفوسفور يترك الأكسجين المذاب في الذوبان.

الآلية واضحة. أثناء الذوبان، يتفاعل الفوسفور مع الأكسجين المذاب لتكوين أكسيد الفوسفور الذي يترك المصهور على شكل خبث، وبالتالي تتصلب مادة الصب خالية من شبكة أكسيد النحاسوز التي تسبب التقصف الهيدروجيني في النحاس الصلب. ما تبقى هو كمية صغيرة من الفوسفور في محلول صلب في الشبكة النحاسية. نظرًا لأن الفوسفور المذاب ينثر إلكترونات التوصيل بشكل فعال جدًا لتركيزه المنخفض، فإن التأثير على الموصلية غير متناسب: الفرق بين درجة الفوسفور العالية المؤكسدة والنحاس الخالي من الأكسجين - في الجدول أعلاه يتم إنتاجه بواسطة محتوى فوسفور لا يتجاوز بضعة أجزاء من مئات من واحد بالمائة.

تتوفر الدرجات ذات المحتوى المتوسط ​​من الفوسفور عندما يكون هناك حل وسط مطلوب. يحتوي النحاس منخفض الفوسفور منزوع الأكسدة C12000 على فوسفور أقل من C12200 وبالتالي يحتفظ بقدر أكبر من الموصلية بينما لا يزال خاليًا من الأكسدة بالكامل، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل شريط الناقل والموصلات المجوفة حيث تكون قابلية اللحام والكفاءة مهمة.

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية

C12200 عبارة عن نحاس ناعم ومرن يتمتع بالكثافة وسلوك الانصهار المتوقع من المعدن. يتم تطوير قوتها عن طريق الاختزال البارد بنفس الطريقة مثل النحاسات المطاوع الأخرى، وتتبع تسميات الحرارة الممارسة القياسية لمنتجات النحاس المطاوع، بدءًا من الملدن حتى الربع -الصلب، والنصف-الصلب والصلب.

يتم تحديد الحد الأدنى للخصائص الميكانيكية لشكل منتج معين وحالته المزاجية وفقًا للمعايير المعمول بها، والقيم المذكورة أعلاه هي أرقام تجارية نموذجية وليست حدود المواصفات. النقطة العملية للمصمم هي شكل منحنى الخاصية: في الحالة الناعمة تكون المادة ذات استطالة عالية وقوة معتدلة، وتستبدل الأعمال الباردة الاستطالة بالقوة. بالنسبة لأنبوب الماء والغاز، حيث يتم تصنيع المفاصل عن طريق الثني والحرق والنحاس، يتم تحديد المزاج الناعم دائمًا تقريبًا.

تطبيقات C12200 رود، بار وأنبوب

إن الجمع بين إزالة الأكسدة الكاملة والتوصيل الكافي وقابلية التشكيل الممتازة يمنح C12200 مجالًا واسعًا من الاستخدام:

أنابيب المياه وأنبوب الغاز وأنابيب التدفئة، بما في ذلك سمك الجدار من النوع K والنوع L والنوع M المستخدم في السباكة المنزلية والتجارية.

أنابيب التبريد وتكييف الهواء-، حيث يجب ثني المادة وتوسيعها إلى زعانف ولحمها بالنحاس دون أن تتشقق.

المبادلات الحرارية للسيارات والتجارية والمشعات ومبردات الزيت وخطوط الفرامل.

المعدات البحرية ومعدات تحلية المياه وأنابيب مياه البحر وصناديق المياه المكثفة والسباكة على متن السفن.

الموصلات الكهربائية وقضبان التوصيل وأجزاء المفاتيح الكهربائية بأحجام تكون فيها الموصلية من الدرجة المؤكسدة كافية.

الأسقف، والوميض، والمزاريب، والمكونات المعمارية، حيث تأخذ السبيكة زنجارًا ثابتًا ويمكن لحامها.

مخزون القضبان والقضبان للتصنيع الآلي والتجهيزات المطروقة والصمامات والأجزاء الملولبة.

في الأعمال البحرية وأعمال تحلية المياه، يتم استخدام الدرجة في الأشكال التي تحمل الماء بدلاً من الأجزاء الحاملة للتيار-الموصلية العالية-، لأن الدرجات الخالية من الأكسجين-تُفضل حيثما تتحكم كفاءة الموصل في التصميم.

ملاحظات التشكيل والانضمام والتآكل

يعد C12200 من بين أسهل أنواع النحاس المطاوع في التصنيع. إنه ينحني، ويتوهج، ويتوسع، ويتمايل في المزاج الصلب؛ يتم تصنيعه بأدوات تقليدية، باستخدام حواف حادة وزوايا مشط كبيرة لأن العمل النحاسي-يتصلب بسرعة؛ ويتم ربطها باللحام الناعم، والنحاس الفضي، واللحام بالقوس المحمي بالغاز- واللحام بالمقاومة. نظرًا لأن المادة قد تم إزالة الأكسدة منها بالكامل بالفعل، فيمكن تسخينها في جو مختزل، وتصلبها بشكل لامع وملحومة بالفرن دون التشقق بين الحبيبات الذي يؤثر على النحاس الصلب. وهذه ميزة معالجة حقيقية وغالبًا ما تكون العامل الحاسم في اختيار الدرجة.

سلوك التآكل في خدمة المياه جيد بشكل عام، مع المؤهلات المعتادة التي تنطبق على جميع سبائك النحاس. يتأثر الهجوم بكيمياء الماء، وبوجود الكلور المتبقي أو المواد الصلبة العالية الذوبان، وبسرعة التدفق. يمكن أن يحدث الحفر في مياه معينة ذات خصائص عدوانية، ويتم إدارته عن طريق التحكم في معالجة المياه، عن طريق الحفاظ على السرعات ضمن النطاق الموصى به لقطر الأنبوب، وعن طريق تجنب الظروف الراكدة أثناء التشغيل. C12200 لا يحتوي على زنك، لذا فإن عملية إزالة الزنك، وهي وضع فشل للنحاس عالي الزنك -، لا تنطبق عليه؛ الخطر المقابل في هذه العائلة هو-الهجوم من نوع عش النمل عن طريق أغشية الكربون المتبقية داخل الأنبوب بعد التلدين اللامع، والذي يتم التحكم فيه عن طريق التنظيف المناسب وعن طريق حدود محددة لبقايا الكربون.

التعليمات

س: ما هو محتوى الفسفور الدقيق لـ C12200؟
النطاق المحدد هو 0.015% إلى 0.040%. يضمن الحد الأدنى أن يتم إزالة الأكسدة من المصهور بالكامل وأن الحد الأعلى يحمي الموصلية وقابلية التشغيل الساخنة.

س: لماذا يقلل الفوسفور من الموصلية؟
يذوب الفوسفور في الشبكة النحاسية وتشتت الذرات الذائبة إلكترونات التوصيل. حتى بضعة أجزاء من المئات من واحد في المائة لها تأثير قابل للقياس، وهذا هو السبب في أن الموصلية الملدنة لـ C12200 تبلغ حوالي 85٪ IACS بينما يصل النحاس الخالي من الأكسجين - إلى حوالي 101٪ IACS.

س: هل C12200 هو نفسه النحاس الخالي من الأكسجين-؟
لا. كلاهما خالي من أكسيد النحاسوز، لكنهما يحققان ذلك بوسائل مختلفة: يستخدم C12200 إضافة الفوسفور التي تبقى في المعدن النهائي، بينما يزيل النحاس الخالي من الأكسجين- الأكسجين عن طريق التحكم في العملية ولا يحتوي على مزيل أكسدة متعمد.

س: هل يمكن لحام أو لحام C12200؟
نعم. إنه خالي من الأكسدة بالكامل، لذلك يمكن ربطه وتصلبه بشكل ساطع في تقليل الأجواء دون التشقق بين الحبيبات الذي يؤثر على النحاس الصلب. يتم استخدام اللحام الناعم والنحاس الفضي واللحام بالقوس المحمي بالغاز-بكل نجاح.

س: ما هي المعايير التي تغطي هذه الدرجة؟
يغطي ASTM B152/B152M الصفائح والصفائح والشرائط والقضبان الملفوفة، ويغطي ASTM B75/B75M وASTM B68/B68M الأنابيب غير الملحومة، ويتم تحديد الدرجة أيضًا Cu-DHP في النظام الأوروبي وTP2 أو C1220 في أنظمة النحاس المطاوع الصينية واليابانية.

س: ما هو الفرق بين النحاس DHP وDLP؟
DHP يعني الفوسفور العالي منزوع الأكسدة ويشير إلى C12200 بنطاق فوسفور يتراوح بين 0.015% إلى 0.040%. DLP يعني انخفاض الفوسفور منزوع الأكسدة ويشير إلى درجات مثل C12000 التي تحتوي على كمية أقل من الفوسفور وبالتالي تحافظ على موصلية أعلى مع استمرار إزالة الأكسدة بالكامل.