Hva er C19400-kobberbånd? Sammensetning, standarder og hvor det brukes
Hvis du kjøper kobberstripe til kontakter, terminaler eller lederrammer, har du sannsynligvis sett C19400 oppført sammen med ren kobber og messing, ofte til en lignende pris, men med svært ulike egenskaper bak. Denne artikkelen tar for seg hva legeringen faktisk er, hvordan den betegnes i ulike standarder og hvor den hører hjemme på en materielliste.
En kobberlegering definert ved 2 % jern
C19400 er en kobberlegering med høyt kobberinnhold som inneholder ca. 2,1–2,6 % jern samt små tilsetninger av fosfor og sink. Jernet løser seg ikke fullstendig i kobbermatrisen, men danner finfordelte partikler som hindrer dislokasjonsbevegelse og senker kornveksten under oppvarming. Fosfor fjerner oksygen fra smelten og hjelper til å kontrollere størrelsen på disse partiklene, mens sink forbedrer motstanden mot tinnhårvekst og mykning etter overflatebehandling.
Det praktiske resultatet er et materiale som beholder en stor del av kobbers elektriske ledningsevne, men som mekanisk oppfører seg mye mer lik en strukturell legering. Det kalles vanligvis jernkobber, jernbronse eller, ifølge den europeiske betegnelsen, CuFe2P.
Betegnelser i ulike standarder
Den samme legeringen forekommer i minst fire navnesystemer. Hvis du sammenligner tilbud fra ulike regioner, er disse betegnelsene for de fleste formål likeverdige:
Standard |
Betegnelse |
Spesifikasjon |
Region |
UNS / ASTM |
C19400 |
ASTM B465 |
Nord-Amerika |
EN |
CuFe2P / CW107C |
EN 1652, EN 1654 |
Europa |
JIS |
C1940 |
JIS H3100, JIS H3130 |
Japan |
GB/T |
C19400 (TFe2,5) |
GB/T 2059 |
Kina |
Merk at ASTM B465 omfatter plater, bånd, striper og valset stang, mens EN 1652 og EN 1654 skiller mellom produkter for generelle formål og materialer til fjærer og kontakter. Når en tegning refererer til EN 1654, er kravene til temperaturbehandling og bøyekapasitet strengere enn de generelle standardene, så det er verdt å oppgi spesifikasjonen og ikke bare legeringsnummeret i en forespørsel.
Kjemisk samansetjing
Grenseverdier i henhold til ASTM B465, i vektprosent:
Element |
Innhold (%) |
Funksjon |
Cu (inkl. Ag) |
minst 97,0 |
Grunnmetall – ledningsevne |
Fe |
2,1–2,6 |
Dispersjonsforsterkning, motstand mot mykning |
P |
0,015–0,15 |
Avoksidator, kontrollerer partikkelstørrelse |
Zn |
0,05 – 0,20 |
Forbedrer platelag og vekst av tinnkrystaller |
Pb |
maks. 0,03 |
Urenhetsgrense |
Fysiske egenskaper
Eiendom |
Metrikk |
Imperial |
Tetthet |
8,78 g/cm³ |
0,317 lb/in³ |
Elektrisk ledningsevne |
60 – 65 % IACS |
60 – 65 % IACS |
Varmeledningsevne |
ca. 260 W/(m·K) |
ca. 150 Btu/(ft·h·°F) |
Elastisitetsmodul |
121 GPa |
17 500 ksi |
Termisk utvidelse (20–300 °C) |
ca. 16,5 × 10⁻⁶/K |
ca. 9,2 × 10⁻⁶/°F |
Trekkestyrke (hårdhetsområde) |
310–550 MPa |
45–80 ksi |
To tall forklarer størsteparten av legeringens popularitet. Ledningsevnen på 60–65 % IACS er omtrent to og en halv gang så høy som for messing C26000, og trekkestyrken i de hardere hårdhetsgradene er betydelig høyere enn hva ren kobber kan oppnå. Like viktig er det at C19400 beholder sin styrke etter de korte termiske ekskursjonene ved reflow-loddning og plateringstørking, der ren kobber ville begynne å gløde. Detaljene om dette oppførslet er emnet for neste artikkel i denne serien.
