Hvad er C19400-kobberbånd? Sammensætning, standarder og anvendelsesområder
Hvis du køber kobberbånd til forbindelsesstumper, terminaler eller lederrammer, har du sandsynligvis set C19400 nævnt sammen med rent kobber og messing, ofte til en lignende pris, men med meget forskellige tekniske data bagved. I denne artikel beskrives, hvad legeringen faktisk er, hvordan den betegnes i forskellige standarder og hvor den hører hjemme på en materialekortlægningsliste.
En kobberlegering defineret ved 2 % jern
C19400 er en kobberlegering med højt kobberindhold, der indeholder ca. 2,1–2,6 % jern samt små mængder fosfor og zink. Jernet opløses ikke fuldstændigt i kobbermatrixen; det danner fint fordelt partikler, der blokerer dislokationsbevægelse og bremser kornvækst under opvarmning. Fosfor afiltrener smelten og hjælper med at styre størrelsen af disse partikler, mens zink forbedrer modstanden mod tinwhiskervækst og blødning efter overfladebehandling.
Det praktiske resultat er et materiale, der bevarer en stor del af kobbers elektriske ledningsevne, mens det mekanisk opfører sig meget tættere på en konstruktionslegering. Det kaldes almindeligvis jernkobber, jernbronze eller, ud fra dets europæiske betegnelse, CuFe2P.
Betegnelser på tværs af standarder
Den samme legering forekommer i mindst fire navnesystemer. Hvis du sammenligner tilbud fra forskellige regioner, er disse betegnelser for de fleste formål ækvivalente:
Standard |
Betegnelse |
Specifikation |
Område |
UNS / ASTM |
C19400 |
ASTM B465 |
Nordamerika |
EN |
CuFe2P / CW107C |
EN 1652, EN 1654 |
Europa |
JIS |
C1940 |
JIS H3100, JIS H3130 |
Japan |
GB/T |
C19400 (TFe2.5) |
GB/T 2059 |
Kina |
Bemærk, at ASTM B465 dækker plader, ark, bånd og trillestænger, mens EN 1652 og EN 1654 adskiller almindelige produkter fra materialer til fjedre og forbindelsesdele. Når en tegning henviser til EN 1654, er kravene til temperaturbehandling og bøjning strengere end de generelle krav, så det er værd at angive specifikationen – ikke kun legeringsnummeret – i en henvendelse.
Kemisk sammensætning
Grænseværdier ifølge ASTM B465, i vægtprocent:
Element |
Indhold (%) |
Funktion |
Cu (inkl. Ag) |
minimum 97,0 |
Base metal — ledningsevne |
F |
2,1 – 2,6 |
Dispersionshærdning, modstandsdygtighed over for blødning |
P |
0,015 – 0,15 |
Deoxidationsmiddel, styrer partikelstørrelse |
Af |
0,05 – 0,20 |
Forbedrer pladerings- og vækstegenskaber for kviste |
PB |
0,03 maks. |
Urenhedsgrænse |
Fysiske egenskaber
Ejendom |
Metrisk |
Imperial |
Tæthed |
8,78 g/cm³ |
0,317 lb/in³ |
Elektrisk ledningsevne |
60–65 % IACS |
60–65 % IACS |
Termisk ledningsevne |
ca. 260 W/(m·K) |
ca. 150 Btu/(ft·h·°F) |
Elasticitetsmodul |
121 GPa |
17.500 ksi |
Termisk udvidelse (20–300 °C) |
ca. 16,5 × 10⁻⁶ /K |
ca. 9,2 × 10⁻⁶ /°F |
Trækstyrke (hærdningsområde) |
310 – 550 MPa |
45 – 80 ksi |
To tal forklarer størstedelen af legeringens popularitet. Ledningsevnen på 60–65 % IACS er cirka to og en halv gang så høj som den for C26000 messing, og trækstyrken i de hårdere hærdningsgrader ligger langt over det, som ren kobber kan opnå. Lige så vigtigt er det, at C19400 bevarer sin styrke efter de korte termiske udsættelser under reflow-lodning og pladeringstørretørring, hvor ren kobber ville begynde at glødde. Det næste afsnit i denne artikelserie beskriver detaljerne i dette adfærdsmønster.
