कॉपर का उपयोग विभिन्न प्रकार के धातुओं, मिश्र धातुओं और यौगिकों में किया जाता है, और 21 वीं सदी में मानवता के तेजी से विकास के लिए एक अपरिहार्य धातु बनकर उत्पादन और जीवन के हर पहलू को गहराई से अनुमति दी गई है।
तांबे की परिभाषा
कॉपर रासायनिक प्रतीक Cu और परमाणु संख्या 29 के साथ एक रासायनिक तत्व है। यह एक संक्रमण धातु है। कॉपर का सबसे आम उपयोग विद्युत तारों में है। वर्तमान विद्युत वायरिंग आमतौर पर शुद्ध तांबे से बना होता है क्योंकि इसकी विद्युत और थर्मल चालकता केवल चांदी के बाद दूसरे स्थान पर होती है, फिर भी यह बहुत सस्ता है।
सामान्य वर्गीकरण
बहुत से लोग मानते हैं कि केवल एक प्रकार का तांबा है। हालांकि, वास्तव में कई अलग -अलग प्रकार के तांबे हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर मिश्र; पीतल तांबे और जस्ता का एक मिश्र धातु है; सफेद तांबा तांबे और निकल का एक मिश्र धातु है; कांस्य जस्ता और निकल के अलावा अन्य तत्वों के साथ तांबे का एक मिश्र धातु है, मुख्य रूप से टिन कांस्य और एल्यूमीनियम कांस्य; और लाल तांबा बहुत अधिक तांबे की सामग्री के साथ तांबा है, जिसमें कुल अशुद्धता सामग्री 1%से कम है। तांबे की सामग्री में कॉपर सल्फेट, कॉपर क्लोराइड, कॉपर रॉड्स, कॉपर बार, कॉपर गेटोट्स, कॉपर प्लेट्स, कॉपर वायर, कॉपर अलॉय, क्रूड कॉपर, कॉपर स्ट्रिप, कॉपर ऑक्साइड, कॉपर फ़ॉइल, कॉपर ट्यूब्स, कॉपर पन्नी, कॉपर कीचड़, कॉपर कास्टिंग, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर, और अन्य शामिल हैं।
तांबे की सामग्री विभिन्न आकृतियों में शुद्ध तांबे या तांबे के मिश्र धातुओं से बनाई गई सामग्री है, जिसमें छड़, तार, प्लेट, स्ट्रिप्स, बार, ट्यूब और पन्नी शामिल हैं। तांबे की सामग्री को रोलिंग, एक्सट्रूज़न और ड्राइंग द्वारा संसाधित किया जाता है। प्लेट्स और बार या तो हॉट-रोल्ड या कोल्ड-रोल्ड होते हैं, जबकि स्ट्रिप्स और पन्नी को कोल्ड-रोल किया जाता है। ट्यूब और बार या तो एक्सट्रूडेड या खींचे जाते हैं, और तार खींचा जाता है।
1। शुद्ध तांबा
शुद्ध तांबा एक गुलाब-लाल धातु है जो अपनी सतह पर एक तांबे ऑक्साइड फिल्म के रूप में बैंगनी हो जाता है। इसलिए, औद्योगिक शुद्ध तांबे को अक्सर लाल तांबा या इलेक्ट्रोलाइटिक तांबा कहा जाता है। 8-9 ग्राम/सेमी and के घनत्व और 1083 डिग्री के एक पिघलने बिंदु के साथ, शुद्ध तांबे में उत्कृष्ट विद्युत चालकता होती है और इसका व्यापक रूप से तारों, केबलों, ब्रश और अन्य सामग्रियों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। इसमें उत्कृष्ट तापीय चालकता भी होती है और अक्सर चुंबकीय उपकरणों और मीटर के निर्माण में उपयोग किया जाता है जिसे चुंबकीय हस्तक्षेप के खिलाफ संरक्षित किया जाना चाहिए, जैसे कि कम्पास और विमानन उपकरण। इसकी उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी हॉट-प्रेस और कोल्ड-फॉर्म के लिए आसान बनाती है, और इसे ट्यूब, छड़, तारों, स्ट्रिप्स, स्ट्रिप्स, प्लेट, पन्नी और अन्य सामग्रियों में बनाया जा सकता है। शुद्ध तांबे के उत्पाद स्मेल्टेड और प्रोसेस्ड दोनों रूपों में आते हैं।
चीनी संसाधित तांबे की सामग्री को उनकी रचना के आधार पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: साधारण तांबा (T1, T2, T3, और T4), ऑक्सीजन-मुक्त तांबा (TU1, TU2, और उच्च-शुद्धता, वैक्यूम-मुक्त तांबा), डीऑक्सिडाइज्ड कॉपर (TUP और TUMPERIC), ताँबा)।
शुद्ध कॉपर की विद्युत और थर्मल चालकता केवल चांदी के लिए दूसरे स्थान पर है, जिससे यह व्यापक रूप से विद्युत और थर्मल प्रवाहकीय सामग्रियों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। लाल तांबा हवा, समुद्री जल, कुछ गैर-ऑक्सीकरण एसिड (हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पतला सल्फ्यूरिक एसिड), अल्कलिस, खारा समाधान और विभिन्न कार्बनिक एसिड (एसिटिक एसिड, साइट्रिक एसिड) में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे यह रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है। लाल तांबा भी उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी प्रदर्शित करता है और इसे ठंड और गर्म प्लास्टिक प्रसंस्करण के माध्यम से विभिन्न प्रकार के अर्ध-तैयार और तैयार उत्पादों में संसाधित किया जा सकता है। 1970 के दशक में, लाल तांबे का उत्पादन अन्य सभी तांबे मिश्र धातुओं के कुल उत्पादन से अधिक था।
शुद्ध तांबे में ट्रेस अशुद्धियों का इसकी विद्युत और तापीय चालकता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। टाइटेनियम, फास्फोरस, लोहा और सिलिकॉन विद्युत चालकता को काफी कम करते हैं, जबकि कैडमियम और जस्ता का न्यूनतम प्रभाव पड़ता है। ऑक्सीजन, सल्फर, सेलेनियम और टेलुरियम में तांबे में कम ठोस घुलनशीलता होती है और इसके साथ भंगुर यौगिक बन सकते हैं। इसका विद्युत चालकता पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, लेकिन प्रसंस्करण प्लास्टिसिटी को कम कर सकता है। जब साधारण लाल तांबा को हाइड्रोजन या कार्बन मोनोऑक्साइड युक्त एक कम करने वाले वायुमंडल में गर्म किया जाता है, तो हाइड्रोजन या कार्बन मोनोऑक्साइड अनाज की सीमाओं पर क्यूप्रस ऑक्साइड (CU2O) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो उच्च दबाव वाले जल वाष्प या कार्बन डाइऑक्साइड गैस का निर्माण करता है, जो तांबे को दरार का कारण बन सकता है। इस घटना को अक्सर कॉपर की "हाइड्रोजन रोग" के रूप में जाना जाता है। ऑक्सीजन कॉपर वेल्डेबिलिटी के लिए हानिकारक है। बिस्मथ या लीड तांबे के साथ एक कम-पिघलने-बिंदु यूटेक्टिक बनाते हैं, जिससे गर्म भंगुरता होती है। जब भंगुर बिस्मथ अनाज की सीमाओं पर पतली फिल्में बनाते हैं, तो यह ठंडी भंगुरता का कारण बनता है। फॉस्फोरस तांबे की चालकता को काफी कम कर देता है, लेकिन यह पिघले हुए तांबे की तरलता को बढ़ाता है और वेल्डेबिलिटी में सुधार करता है। उचित मात्रा में सीसा, टेलुरियम और सल्फर मशीनीकरण में सुधार कर सकते हैं।
2। पीतल
पीतल तांबे और जस्ता का एक मिश्र धातु है। सबसे सरल पीतल तांबे और जस्ता का एक द्विआधारी मिश्र धातु है, जिसे सरल पीतल या साधारण पीतल के रूप में जाना जाता है। पीतल में जस्ता सामग्री को अलग करने से अलग -अलग यांत्रिक गुणों के साथ पीतल का उत्पादन हो सकता है। एक उच्च जस्ता सामग्री अपनी ताकत को बढ़ाती है और इसकी लचीलापन कम कर देती है। औद्योगिक रूप से उपयोग किए जाने वाले पीतल में 45% से अधिक जस्ता नहीं होना चाहिए। उच्च जस्ता सामग्री भंगुरता का कारण बनेगी और मिश्र धातु के गुणों को खराब कर देगी। पीतल को कास्ट या प्रेस-वर्क के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
पीतल को आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है:
1) साधारण पीतल
यह तांबे और जस्ता का एक मिश्र धातु है। जब जिंक सामग्री 39%से कम होती है, तो जस्ता तांबे में एक एकल चरण बनाने के लिए घुल जाता है, जिसे एकल-चरण पीतल कहा जाता है। इसमें उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी है और यह गर्म और कोल्ड प्रेस काम करने के लिए उपयुक्त है। जब जिंक सामग्री 39%से अधिक हो जाती है, तो पीतल में एकल-चरण पीतल (ए) और एक तांबे-जस्ता ठोस समाधान (बी) दोनों होते हैं, जिसे डुप्लेक्स पीतल के रूप में जाना जाता है। चरण (बी) प्लास्टिसिटी को कम करता है, लेकिन तन्य शक्ति को बढ़ाता है, जिससे यह केवल हॉट प्रेस काम करने के लिए उपयुक्त हो जाता है।
पदनाम "एच + ए नंबर" है, जहां एच पीतल का प्रतिनिधित्व करता है और संख्या तांबे के द्रव्यमान अंश का प्रतिनिधित्व करती है। उदाहरण के लिए, H68 68% की तांबे की सामग्री और 32% की जस्ता सामग्री के साथ पीतल का प्रतिनिधित्व करता है। कास्ट ब्रास के पास पदनाम से पहले एक "z" है, जैसे कि ZH62।
H90 और H80 एक सुनहरे रंग के साथ एकल-चरण पीतल हैं, इसलिए सामान्य नाम "गोल्ड" है। उनका उपयोग चढ़ाना, सजावट, पदक और इस तरह के लिए किया जाता है। H68 और H59 डुप्लेक्स पीतल हैं, व्यापक रूप से बोल्ट, नट, वाशर और स्प्रिंग्स जैसे विद्युत घटकों में उपयोग किए जाते हैं। आम तौर पर, एकल-चरण पीतल का उपयोग ठंड विरूपण के लिए किया जाता है, जबकि डुप्लेक्स पीतल का उपयोग गर्म विरूपण के लिए किया जाता है।
2) विशेष पीतल
साधारण पीतल में अन्य मिश्र धातु तत्वों को जोड़कर गठित मिश्र धातुओं को पीतल कहा जाता है। आमतौर पर जोड़े गए तत्वों में सीसा, टिन और एल्यूमीनियम शामिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लीड ब्रास, टिन पीतल और एल्यूमीनियम पीतल जैसे नाम होते हैं। मिश्र धातु तत्वों को जोड़ने का उद्देश्य मुख्य रूप से तन्य शक्ति बढ़ाना और प्रक्रिया क्षमता में सुधार करना है।
पदनाम "मुख्य जोड़ा तत्व (जस्ता को छोड़कर) का प्रतीक है + तांबे का द्रव्यमान अंश + अन्य तत्वों के मुख्य जोड़ा तत्व + द्रव्यमान अंश का द्रव्यमान अंश।"
उदाहरण के लिए, HPB59-1 59% तांबे के द्रव्यमान अंश के साथ लीड पीतल का प्रतिनिधित्व करता है, मुख्य जोड़ा तत्व के रूप में 1% लीड, और संतुलन जस्ता है।
3। कांस्य
कांस्य इतिहास में उपयोग किए जाने वाले शुरुआती मिश्र धातुओं में से एक है। मूल रूप से एक तांबे-टिन मिश्र धातु का उल्लेख करते हुए, इसे अपने नीले रंग के रंग के कारण कांस्य कहा जाता था। मिश्र धातु की प्रक्रिया और यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए, अधिकांश कांस्य में अन्य मिश्र धातु तत्व भी शामिल हैं जैसे कि सीसा, जस्ता और फॉस्फोरस। क्योंकि टिन एक दुर्लभ तत्व है, उद्योग में कई टिन-मुक्त, टिन-मुक्त कांस्य का उपयोग किया जाता है। ये न केवल सस्ती हैं, बल्कि वांछित विशेष गुण भी हैं। कांस्य को भी दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: प्रेस-वर्क और कास्ट उत्पाद।
कोड: पदनाम में "क्यू + प्रतीक और प्राथमिक तत्व का द्रव्यमान अंश + अन्य तत्वों के द्रव्यमान अंशों" शामिल हैं। कास्ट उत्पादों को "Z" के साथ उपसर्ग किया जाता है। उदाहरण के लिए, QAL7 5% एल्यूमीनियम और बैलेंस कॉपर के साथ एल्यूमीनियम कांस्य का प्रतिनिधित्व करता है। ZQSN10-1 10% टिन, 1% अन्य मिश्र धातु तत्वों और संतुलन तांबे के साथ कास्ट टिन कांस्य का प्रतिनिधित्व करता है। कांस्य को आगे टिन कांस्य और विशेष कांस्य (टिन-मुक्त कांस्य के रूप में भी जाना जाता है) में विभाजित किया गया है। (1) मुख्य तत्व के रूप में टिन के साथ एक कॉपर-टिन मिश्र धातु, जिसे टिन कांस्य के रूप में भी जाना जाता है। जब टिन की सामग्री 5-6%से कम होती है, तो टिन एक ठोस समाधान बनाने के लिए तांबे में घुल जाता है, और प्लास्टिसिटी बढ़ जाती है। जब टिन की सामग्री 5-6%से अधिक होती है, तो CU31SB8 के आधार पर एक ठोस समाधान की उपस्थिति के कारण, तन्यता ताकत कम हो जाती है। इसलिए, टिन कांस्य की टिन सामग्री ज्यादातर 3-14%के बीच है। जब टिन की सामग्री 5%से कम होती है, तो यह ठंड विरूपण प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। जब टिन सामग्री 5-7%होती है, तो यह गर्म विरूपण प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। जब टिन की सामग्री 10%से अधिक होती है, तो यह कास्टिंग के लिए उपयुक्त है। क्योंकि A इलेक्ट्रोड क्षमता के करीब है, और रचना में टिन नाइट्राइडिंग के बाद एक घने टिन डाइऑक्साइड फिल्म बनाता है, वायुमंडल और समुद्री जल के लिए जंग प्रतिरोध बढ़ जाता है, लेकिन एसिड प्रतिरोध खराब है। क्योंकि टिन कांस्य में एक विस्तृत क्रिस्टलीकरण तापमान रेंज और खराब तरलता है, यह केंद्रित संकोचन गुहाओं के रूप में कम होने की संभावना है, लेकिन डेंड्रिटिक अलगाव और छितरी हुई सिकुड़न गुहाओं को बनाने की अधिक संभावना है। इसकी कम कास्टिंग संकोचन मोल्ड के बहुत करीब आयामों के साथ कास्टिंग के लिए अनुमति देती है। इसलिए, यह जटिल आकृतियों और मोटी दीवारों को कास्टिंग करने के लिए उपयुक्त है, लेकिन उच्च घनत्व और जकड़न की आवश्यकता वाले कास्टिंग के लिए नहीं। टिन कांस्य उत्कृष्ट विरोधी घर्षण गुणों, विरोधी चुंबकीय गुणों और कम तापमान की कठोरता को प्रदर्शित करता है। इसकी उत्पादन विधि के आधार पर, टिन कांस्य को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्रेस-निर्मित टिन कांस्य और कास्ट टिन कांस्य।
A. प्रेस-निर्मित टिन कांस्य
टिन की सामग्री आम तौर पर 8%से कम होती है। यह प्लेट, स्ट्रिप्स, रॉड और ट्यूब जैसे प्रोफाइल में गर्म या कोल्ड प्रेस के लिए उपयुक्त है। काम करने के बाद, इसकी तन्यता ताकत और कठोरता में वृद्धि होती है, जबकि इसकी लचीलापन कम हो जाती है। उच्च तन्यता ताकत बनाए रखते हुए, विशेष रूप से एक उच्च लोचदार सीमा को प्राप्त करते हुए एनीलिंग लचीलापन में सुधार कर सकती है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड में QSN4-3 और QSN6.5-0.1 जंग के लिए शामिल हैं- और पहनने के लिए प्रतिरोधी इंस्ट्रूमेंटेशन, लोचदार घटक, एंटी मैग्नेटिक घटक, और मशीनरी में बियरिंग और बुशिंग्स। B. कास्ट टिन कांस्य
इंगॉट्स के रूप में आपूर्ति की जाती है, इसे फाउंड्री में कास्टिंग में डाल दिया जाता है। यह जटिल आकृतियों के साथ कास्टिंग के लिए उपयुक्त है, लेकिन कम घनत्व आवश्यकताओं, जैसे कि स्लाइडिंग बीयरिंग और गियर। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड में ZQSN10-1 और ZQSN6-6-3 शामिल हैं।
2) विशेष कांस्य
टिन को बदलने के लिए अन्य तत्वों को जोड़ा जाता है, या टिन-मुक्त कांस्य का उपयोग किया जाता है। अधिकांश विशेष कांस्य टिन कांस्य की तुलना में उच्च यांत्रिक गुण, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की पेशकश करते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड में एल्यूमीनियम कांस्य (QAL7 और QAL5) और लीड कांस्य (ZQPB30) शामिल हैं।
निकेल के साथ कॉपर-आधारित मिश्र धातु के रूप में प्राथमिक एडिटिव के रूप में चांदी के सफेद होते हैं और उन्हें सफेद तांबा कहा जाता है। निकेल सामग्री आम तौर पर 10%, 15%या 20%होती है, जिसमें अधिक सामग्री होती है, रंग का रंग होता है। कॉपर-निकेल बाइनरी मिश्र धातुओं को साधारण सफेद तांबा कहा जाता है, जबकि मैंगनीज, लोहा, जस्ता और एल्यूमीनियम जैसे अतिरिक्त तत्वों के साथ कॉपर-निकेल मिश्र धातु को जटिल सफेद तांबा कहा जाता है। शुद्ध तांबे में निकल को जोड़ने से ताकत, संक्षारण प्रतिरोध, विद्युत प्रतिरोध और थर्मोइलेक्ट्रिक गुणों में काफी सुधार होता है। औद्योगिक Cupronickel को इसके प्रदर्शन विशेषताओं और उपयोगों के अनुसार संरचनात्मक cupronickel और विद्युत cupronickel में विभाजित किया गया है, जो क्रमशः विभिन्न संक्षारण प्रतिरोध और विशेष विद्युत और थर्मल गुणों को पूरा करते हैं।
4। निकेल के साथ कॉपर-आधारित मिश्र धातु के रूप में प्राथमिक योजक चांदी के सफेद होते हैं और इसे सफेद तांबा कहा जाता है। कॉपर-निकेल बाइनरी मिश्र धातुओं को साधारण सफेद तांबा कहा जाता है, जबकि मैंगनीज, लोहा, जस्ता और एल्यूमीनियम जैसे अतिरिक्त तत्वों के साथ कॉपर-निकेल मिश्र धातु को जटिल सफेद तांबा कहा जाता है। शुद्ध तांबे में निकल को जोड़ने से इसकी ताकत, संक्षारण प्रतिरोध, विद्युत प्रतिरोध और थर्मोइलेक्ट्रिक गुणों में काफी सुधार होता है। औद्योगिक सफेद तांबे को संरचनात्मक सफेद तांबे और विद्युत सफेद तांबे में विभाजित किया गया है, जो इसके प्रदर्शन विशेषताओं और अनुप्रयोग के आधार पर, विभिन्न संक्षारण प्रतिरोध आवश्यकताओं और विशिष्ट विद्युत और थर्मल गुणों को पूरा करता है।
कंपनी के पास चीन में अग्रणी तांबे प्रसंस्करण उत्पादन लाइनों का एक समूह है, जिसमें शामिल हैं:
जर्मन आयातित सटीक तांबा ट्यूब उत्पादन लाइन (30,000 टन का वार्षिक उत्पादन)
जापानी प्रौद्योगिकी कॉपर पन्नी रोलिंग लाइन (6μM तक पतली)
पूरी तरह से स्वचालित कॉपर बार निरंतर एक्सट्रूज़न लाइन
इंटेलिजेंट कॉपर शीट और स्ट्रिप फिनिशिंग मिल यूनिट
पूरी उत्पादन प्रक्रिया के डिजिटल नियंत्रण और प्रबंधन को MES प्रणाली के माध्यम से महसूस किया जाता है, और उत्पादों की आयामी सटीकता ± 0.01 मिमी तक पहुंच सकती है।
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