C18070 Propriedades: Condutividade, Resistência, Ductilidade à Dobragem e Dois Comportamentos em Alta Temperatura

O primeiro artigo apresentou o C18070 como uma liga de cobre-cromo-silício-titânio de alta condutividade. Seu valor reside no equilíbrio entre propriedades, e não num único pico; portanto, este artigo as detalha — e esclarece uma distinção que gera mais erros de seleção do que qualquer outra.

Propriedades Mecânicas por Tempera

Os temperamentos R são nomeados com base na resistência à tração mínima, em MPa. As faixas refletem a variação normal de produção; um certificado de usina indica os valores medidos para o seu lote.

A resistência e a dureza aumentam de R400 para R580, enquanto a alongamento diminui. Trata-se de uma liga de resistência média por concepção: não pretende igualar o pico de uma liga elástica, pois isso comprometeria a condutividade e a conformabilidade. O objetivo é ter resistência suficiente, mantendo as outras duas propriedades elevadas.

Ductibilidade

É aqui que a liga condutora C18070 se destaca da maioria das ligas condutoras.

Na condição R400, a liga suporta uma dobra de 0t tanto no sentido favorável quanto no sentido desfavorável — ou seja, pode ser dobrada totalmente sobre si mesma sem fissurar. Isso permite formas estampadas e conformadas genuinamente complexas num material que ainda conduz eletricidade com mais de 78 % da condutividade do cobre padrão IACS. À medida que o encruamento aumenta, o raio de curvatura exigido também aumenta; portanto, geometrias complexas favorecem temperaturas mais brandas. Indique claramente, no desenho, tanto o raio de curvatura quanto sua orientação, para que seja fornecida a temperatura adequada.

Os dois comportamentos em altas temperaturas — não os confunda

Frequentemente, os compradores solicitam "bom desempenho em altas temperaturas", como se fosse uma única propriedade. Na verdade, são duas propriedades distintas, impulsionadas por mecanismos diferentes, e uma peça pode necessitar de uma delas, da outra ou de ambas:

Resistência à relaxação de tensão — se uma peça submetida a carga contínua mantém sua pressão de contato ou vai gradualmente afrouxando. Trata-se da propriedade de que um conector depende para manter sua fixação ao longo de anos de operação em temperatura.

Resistência à amolecimento — se o material em si perde resistência e amolece quando aquecido. Isso determina se a peça mantém sua forma e dureza após exposição ao calor.

O C18070 apresenta bom desempenho em ambos os parâmetros, mas eles respondem a perguntas diferentes. Se o modo de falha da peça for "o contato afrouxa após meses em operação", a grandeza relevante é a relaxação de tensão. Se for "a peça amolece após exposição ao calor", a propriedade relevante é a resistência à amolecimento. Especificar o parâmetro errado é um erro comum e dispendioso.

Valor de relaxação de tensão

Abaixo de 200 °C por 1000 horas, o C18070 retém pelo menos 85 % de sua tensão. Em termos de aplicação prática, um contato mantém a maior parte de sua força de aperto após longa operação sob altas temperaturas — comportamento essencial para conectores de baterias de alta tensão ou de compartimento do motor. Combinado com condutividade de 78–83 % IACS, esse é o conjunto de propriedades que torna a liga adequada para conexões de alta corrente que também operam em altas temperaturas.

Perguntas Frequentes

Qual têmpera oferece a melhor conformabilidade?

R400, que pode atingir uma curvatura de 0t tanto no sentido favorável quanto no desfavorável, tornando-o adequado para peças com formas complexas.

Qual é a retenção de tensão do C18070 em alta temperatura?

Pelo menos 85% após 200 °C por 1000 horas, indicando força de contato estável durante longos períodos de operação em altas temperaturas.

Relaxamento de tensão é o mesmo que amolecimento?

Não. Relaxamento de tensão é a perda de força de contato sob carga contínua; amolecimento é a perda de resistência do material ao ser aquecido. Trata-se de mecanismos distintos e devem ser especificados separadamente.

Próximo nesta série: Aplicações do C18070 — conectores de baterias para veículos elétricos (EV), componentes para sistemas fotovoltaicos, relés e caixas de fusíveis.