तांबे की सामग्रियों को कैसे समूहीकृत किया जाता है
तांबे के उत्पादों को चार परिवारों में बांटा गया है जो सेवा में काफी भिन्न व्यवहार करते हैं। शुद्ध तांबा, जिसे लाल तांबा भी कहा जाता है, में तांबे की मात्रा लगभग 99.7% से अधिक होती है और अन्य सभी तत्वों को अशुद्धियाँ माना जाता है। पीतल एक तांबा - जिंक मिश्र धातु है, जिसमें सामान्य चीनी पदनाम H62 और H65 और UNS समकक्ष के रूप में C27200 और C27000 हैं। कांस्य एक तांबा मिश्र धातु है जिसमें मुख्य मिश्रण न तो जस्ता और न ही निकल है, जो टिन कांस्य, एल्यूमीनियम कांस्य और फॉस्फोर कांस्य को कवर करता है। कप्रोनिकेल मुख्य जोड़ के रूप में निकेल का उपयोग करता है और GB/T 5231 में BFe10-1-1 या BFe30{31}}1-1 के रूप में और UNS में C70600 या C71500 के रूप में दिखाई देता है। शुद्ध ग्रेडों को डीऑक्सीडेशन मार्ग से विभाजित किया जाता है: साधारण तांबा टी1, टी2 और टी3, ऑक्सीजन मुक्त तांबा टीयू1 और टीयू2, फॉस्फोरस-डीऑक्सीडाइज्ड तांबा टीयूपी और टीपी2, और विशेष ग्रेड जैसे आर्सेनिक, टेल्यूरियम और सिल्वर कॉपर। जीबी/टी 5231 पदनाम और संरचना सीमाएं तय करता है, जीबी/टी 2059 पट्टी को कवर करता है, एएसटीएम बी152/बी152एम प्लेट, शीट और स्ट्रिप को कवर करता है, एएसटीएम बी170 और एएसटीएम एफ68 ऑक्सीजन-मुक्त ग्रेड को कवर करता है, और ईएन 13601 और ईएन 13602 विद्युत उपयोग के लिए रॉड, बार और तार को कवर करता है।
ग्रेड रसायन विज्ञान और चालकता बेंचमार्क
| श्रेणी | विशिष्ट रचना | प्रवाहकत्त्व | विशिष्ट उपयोग |
|---|---|---|---|
| T1 / T2 | Cu+Ag 99.95 % न्यूनतम / 99.90 % न्यूनतम | 100% आईएसीएस और उससे ऊपर | तार, केबल, बसबार |
| T3 | Cu+Ag 99.70% न्यूनतम | T2 से थोड़ा नीचे | सामान्य निर्मित भाग |
| टीयू1/टीयू2 | Cu+Ag 99.97 % / 99.95 % न्यूनतम, ऑक्सीजन 0.002 % / 0.003 % अधिकतम | 101-102% आईएसीएस | वैक्यूम उपकरण, इलेक्ट्रॉन ट्यूब |
| टीयूपी/टीपी2 | फॉस्फोरस-डीऑक्सीडाइज्ड, पी 0.015-0.040 % | लगभग 85-95 % IACS | ट्यूब, एयर-कंडीशनिंग कॉइल्स |
| C11000 | Cu 99.90 % मिनट, ऑक्सीजन 0.02-0.04 % | 100-101% आईएसीएस | सामान्य विद्युत एवं शीट |
| C10100 | Cu 99.99% न्यूनतम, ऑक्सीजन 0.0005% अधिकतम | 101-102% आईएसीएस | उच्च-वैक्यूम, माइक्रोवेव, त्वरक भाग |
शुद्ध तांबे का घनत्व 8.96 ग्राम/सेमी3 और गलनांक 1083 C होता है, और इसकी तापीय चालकता ग्रेड और तापमान के आधार पर 385-401 W/(mK) बैंड में आती है। पूरे उद्योग में उपयोग किया जाने वाला अंतर्राष्ट्रीय एनील्ड तांबा मानक 20 डिग्री सेल्सियस पर 58.0 एमएस/एम है, जो प्रत्येक मिल प्रमाणपत्र में उद्धृत 100% आईएसीएस आंकड़े के लिए संदर्भ बिंदु है।
अशुद्धता प्रभाव और हाइड्रोजन भंगुरता
ट्रेस तत्व दो गुणों को प्रभावित करते हैं जो सबसे अधिक मायने रखते हैं, चालकता और गर्म कार्यशीलता। फॉस्फोरस, टाइटेनियम, लोहा और सिलिकॉन विद्युत और तापीय चालकता को तेजी से कम करते हैं, यही कारण है कि कंडक्टर ड्यूटी के लिए डीऑक्सीडाइज़्ड तांबे को कभी भी निर्दिष्ट नहीं किया जाता है। कैडमियम और जिंक का केवल मामूली प्रभाव होता है। ऑक्सीजन, सल्फर, सेलेनियम और टेल्यूरियम में बहुत कम ठोस घुलनशीलता होती है और भंगुर यौगिक बनाते हैं; वे चालकता को बमुश्किल परेशान करते हैं लेकिन प्रसंस्करण लचीलापन को कम करते हैं। क्लासिक विफलता हाइड्रोजन भंगुरता है, जिसे हाइड्रोजन रोग भी कहा जाता है: जब क्यूप्रस ऑक्साइड युक्त साधारण तांबे को हाइड्रोजन या कार्बन मोनोऑक्साइड जैसे कम करने वाले वातावरण में गर्म किया जाता है, तो गैस अनाज की सीमाओं पर ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके उच्च दबाव वाली भाप बनाती है, और धातु टूट जाती है। फर्नेस ब्रेज़िंग, उज्ज्वल एनीलिंग और ऑक्सीजन युक्त तांबे की वेल्डिंग के लिए या तो नियंत्रित वातावरण की आवश्यकता होती है या ऑक्सीजन मुक्त या फॉस्फोरस {{8} डीऑक्सीडाइज़्ड ग्रेड के चयन की आवश्यकता होती है। बिस्मथ और सीसा तांबे के साथ कम पिघलने वाली यूटेक्टिक्स बनाते हैं और गर्म कमी का कारण बनते हैं, जबकि सीसा, टेल्यूरियम या सल्फर के नियंत्रित मिश्रण का उपयोग जानबूझकर मशीनीकरण में सुधार के लिए किया जाता है।
आपूर्ति प्रपत्र और तापमान चयन
तांबे को रीमेल्टिंग के लिए कैथोड के रूप में, ड्राइंग के लिए वायर रॉड के रूप में, मशीनिंग और फैब्रिकेशन के लिए बार और बसबार के रूप में, स्टैम्पिंग के लिए स्ट्रिप के रूप में और प्लंबिंग, रेफ्रिजरेशन और हीट एक्सचेंज के लिए सीमलेस ट्यूब के रूप में आपूर्ति की जाती है। तापमान फॉर्मेबिलिटी निर्धारित करता है: नरम O60 सामग्री का उपयोग गहरी ड्राइंग और झुकने के लिए किया जाता है, H02 आधा {{3} सामान्य निर्माण के लिए कठिन होता है, और H04 या बसबार और भागों के लिए कठिन होता है जिन्हें लोड के तहत आकार बनाए रखना चाहिए। मोड़ त्रिज्या, अनाज का आकार और स्प्रिंगबैक सभी स्वभाव के साथ बदलते हैं, इसलिए एक ड्राइंग जो मोड़ त्रिज्या को बुलाती है उसे डिलीवरी स्वभाव को भी बताना चाहिए। पट्टी को आम तौर पर किनारे की स्थिति के साथ 0.1 मिमी से 3 मिमी मोटी, लगभग 3 मिमी से 200 मिमी तक की पट्टी और प्रासंगिक उत्पाद मानक के अनुसार ट्यूब की आपूर्ति की जाती है जैसे कि पानी की ट्यूब के लिए एएसटीएम बी88, वायु कंडीशनिंग और प्रशीतन ट्यूब के लिए एएसटीएम बी280, या खींची गई ट्यूब के लिए जीबी/टी 1527।
गुणवत्ता नियंत्रण और सामान्य गलतफहमियाँ
निरीक्षण में केवल तांबे की मात्रा के बजाय ग्रेड, तापमान और चालकता की पुष्टि होनी चाहिए। व्यावहारिक जांच में जीबी/टी 5121 या एएसटीएम ई478 के लिए रासायनिक विश्लेषण, एएसटीएम ई8 के लिए तन्यता परीक्षण, एएसटीएम ई18 के लिए कठोरता, एएसटीएम ई112 के लिए अनाज का आकार, और एएसटीएम ई1004 की एड़ी {6}वर्तमान विधि द्वारा विद्युत चालकता या एएसटीएम बी193 के लिए प्रतिरोधकता माप शामिल हैं। तीन गलतफहमियाँ बार-बार दोहराई जाती हैं। पहला यह है कि लाल तांबा हमेशा शुद्ध तांबा होता है, जब यह शब्द जानबूझकर डीऑक्सीडाइजिंग परिवर्धन के साथ मिश्र धातुओं को शामिल करता है। दूसरा यह है कि T2 और C11000 प्रत्येक अनुप्रयोग में विनिमेय हैं, जो कि ऑक्सीजन सामग्री और हाइड्रोजन एक्सपोज़र के बीच परस्पर क्रिया होने पर सच नहीं है। तीसरा यह है कि चालकता के आंकड़ों की तुलना परीक्षण विधि और तापमान की जांच किए बिना प्रमाणपत्रों के बीच की जा सकती है, क्योंकि चालकता तापमान और इसे मापने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि के साथ भिन्न होती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
प्रश्न: साधारण तांबे और ऑक्सीजन मुक्त तांबे के बीच क्या अंतर है?
ए: साधारण तांबे जैसे टी2 या सी11000 में 0.02{3}}0.04% ऑक्सीजन होता है, जबकि ऑक्सीजन मुक्त ग्रेड जैसे टीयू1, सी10200 और सी10100 में ऑक्सीजन 0.003% या उससे नीचे रहता है, जो कम करने वाले वातावरण में प्रसंस्करण के दौरान हाइड्रोजन के भंगुर होने को रोकता है।
प्रश्न: टीपी2 कॉपर एयर कंडीशनिंग ट्यूब पर हावी क्यों होता है?
ए: फॉस्फोरस डीऑक्सीडेशन कॉइल निर्माण में उपयोग किए जाने वाले ब्रेज़िंग तापमान पर अच्छे रेंगने वाले व्यवहार के साथ एक बढ़िया, वेल्डेबल ट्यूब का उत्पादन करता है; चालकता दंड, लगभग 85-95 % IACS पर, हीट-एक्सचेंजर शुल्क के लिए अप्रासंगिक है।
प्रश्न: आने वाले तांबे पर चालकता कैसे सत्यापित की जाती है?
ए: एएसटीएम ई1004 की एड़ी -वर्तमान चालकता विधि द्वारा या एएसटीएम बी193 की प्रतिरोधकता माप द्वारा, 20 सी के संदर्भ तापमान पर एमएस/एम या प्रतिशत आईएसीएस में रिपोर्ट किए गए परिणाम के साथ।
प्रश्न: क्या कंडक्टर में तांबे के स्थान पर फॉस्फोर कांस्य का उपयोग किया जा सकता है?
ए: नहीं; फॉस्फोर कांस्य इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे की तुलना में केवल 15% का संचालन करता है, इसलिए यह एक कंडक्टर के बजाय एक स्प्रिंग और पहनने वाली सामग्री है।
प्रश्न: टांकने के बाद तांबे का हिस्सा फटने का क्या कारण है?
ए: हाइड्रोजन उत्सर्जन, जिसमें कम करने वाली भट्टी गैसें अनाज की सीमाओं पर क्यूप्रस ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करती हैं और उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करती हैं; उपाय यह है कि उस प्रक्रिया मार्ग के लिए ऑक्सीजन मुक्त या फॉस्फोरस मुक्त या डीऑक्सीडाइज़्ड तांबे को निर्दिष्ट किया जाए।
