Hva er C18070-kobberbånd? Sammensetning, standarder og hvorfor ledningsevnen er viktig
Når kjøretøy elektrifiseres og solinstallasjoner utvides, dukker ett krav stadig opp på tilkoplingsdesigner: lede en stor strøm, holde seg kjølig, tåle varme over flere år og samtidig være formbar til komplekse former. Vanlig kobber leder godt, men er for mykt; de fleste legeringer med høy styrke gir for mye av ledningsevnen. C18070 er en av de få båndlegeringene som holder begge endene samtidig. Denne artikkelen forklarer hva den er, hvordan den er betegnet og hvorfor dens ledningsevne er den viktigste egenskapen.
En utfellingsherdet kobber-krom-silisium-titan-legering
C18070 er en legering med høyt kopperinnhold – over 99 % kopper – med små tilsetninger av krom, silisium og titan. Under herding dannes fine utskillinger av krom og silisium/titan som styrker metallet, samtidig som kobbermatrisen forblir ren nok til å opprettholde god ledningsevne. Ettersom så lite løses i kobberet, forblir ledningsevnen høy; og ettersom utskillingene er stabile, bevares styrken og fjærkraften også ved høye temperaturer. Den tilhører kobber-krom-legeringsfamilien og skrives vanligvis CuCrSiTi.
Designmålet er en avsiktlig balanse, ikke én enkelt topp-egenskap: høy ledningsevne, middels styrke, god bøybarhet og stabil oppførsel ved høye temperaturer – alt i én båndstripe.
Betegnelser i ulike standarder
Samme legering forekommer under flere navnesystemer. Når man sammenligner tilbud fra ulike regioner, refererer disse til samme materiale:
Standard |
Betegnelse |
Spesifikasjon |
Region |
UNS / ASTM |
C18070 |
ASTM B (høykobber) |
Nord-Amerika |
EN |
CuCrSiTi |
EN 1652 / EN 1654 |
Europa |
GB/T |
TCr0.3-0.2-0.05 |
GB/T |
Kina |
C18070 angis ofse som en mer økonomisk alternativ til C18080, en sølvholdig kobber-krom-legering i samme ytelsesklasse. For mange koblingsdeler for høy strøm leverer C18070 den ledningsevnen og slakningsoppførselen som designet krever, uten den ekstra legeringen – noe som utgjør en stor del av dets attraktivitet.
Kjemisk samansetjing
Sammensetning i vektprosent:
Element |
Innhold (%) |
Funksjon |
Cu |
99.0 |
Grunnmetall – ledningsevne |
CR |
0,15 – 0,40 |
Fellingshårdning |
Si |
0,02 – 0,07 |
Virker sammen med Cr/Ti for å danne fellingstilskudd |
Ti |
0,01 – 0,40 |
Finer fellingstilskudd, støtter mot mykning |
Andre |
≤ 0,1 |
Urenhetsgrense |
Den svært høye kobberinnholdet er grunnen til at legeringen leder så godt. Krom, silisium og titan bidrar tilsammen med mindre enn én prosent i vekt, men gjennom fellingshårdning øker de styrken og høytemperaturstabiliteten langt utover det rene kobber tilbyr.
Fysiske egenskaper på ett blikk
Eiendom |
Metrikk |
Imperial |
Tetthet |
8,9 g/cm³ |
0,322 lb/in³ |
Elektrisk ledningsevne |
78–83 % IACS |
78–83 % IACS |
Varmeledningsevne |
ca. 310 W/(m·K) |
ca. 179 Btu/(ft·h·°F) |
Elastisitetsmodul |
138 GPa |
20 000 ksi |
Termisk Utvidelse |
18 × 10⁻⁶/K |
10,0 × 10⁻⁶/°F |
Merk at ledningsevnen i hardet tilstand er 78–83 % IACS. Dette er nær ren kobber og langt over 35–40 % IACS for en høyfest legeringsfjær, som for eksempel C70250. Høy ledningsevne betyr mindre resistiv oppvarming ved stor strøm, noe som er nøyaktig det en batteri- eller PV-kontakt trenger. Det fullstendige settet med egenskaper etter temperering behandles i neste artikkel.
Der det ikke er det riktige valget
Å være tydelig på begrensningene sparer mer penger enn å fremheve styrkene:
- Maksimal fjærkraft i en kompakt kontakt – en berylliumfri fjærolegering som C70250 oppnår høyere styrke hvis ledningsevne er sekundær.
- Ren busbar-bruk uten formings- eller varmebehov – ren C11000-kopper er mer økonomisk.
- Applikasjoner der svært høy ledningsevne samt ytelse på sølvnivå er spesifisert – C18080 er den mer legerede varianten.
Shanghai Xinye Metal Material har produsert kobber- og kobberlegeringsbånd siden 2009 og leverer til kunder i ca. 30 land; for en høystrømskontakt som også må formas og opereres ved høy temperatur er det vanligvis raskest å sende deltegningen for å få passende temperering til bruken.
Ofte stilte spørsmål
Er C18070 det samme som CuCrSiTi?
Ja. CuCrSiTi er den europeiske kjemiske betegnelsen for den samme legeringen som UNS angir som C18070 og GB som TCr0.3-0.2-0.05.
Hva er ledningsevnen til C18070?
Ca. 78–83 % IACS i den aldrende tilstanden – nær rent kobber og høyt for en legering med denne styrken og varmestabiliteten.
Hvordan sammenligner C18070 seg med C18080?
De tilhører samme ytelsesklasse. C18080 er en sølvholdig variant; C18070 velges ofte som den mer økonomiske alternativet når egenskapene allerede oppfyller kravene.
Neste i denne serien: C18070-egenskaper – ledningsevne, styrke, bøybarhet og de to høytemperatur-egenskapene som ikke må forveksles.
Relatert: High Performance Copper Alloy-serien · Ta kontakt med oss for en spesifikasjonsvurdering
