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O que é a Fita de Cobre C19400? Composição, Normas e Aplicações
Se você comprar fita de cobre para conectores, terminais ou estruturas de ligação (lead frames), provavelmente já viu a liga C19400 citada ao lado do cobre puro e do latão, muitas vezes a um preço semelhante, mas com dados muito diferentes por trás dela. Este artigo aborda o que essa liga realmente é, como ela é designada em diferentes normas e onde se encaixa em uma lista resumida de materiais.
Uma liga de cobre definida por 2% de ferro
C19400 é uma liga de alto teor de cobre contendo aproximadamente 2,1–2,6% de ferro, com pequenas adições de fósforo e zinco. O ferro não se dissolve totalmente na matriz de cobre; forma partículas finamente dispersas que impedem o movimento de discordâncias e retardam o crescimento dos grãos durante o aquecimento. O fósforo desoxida a fusão e ajuda a controlar o tamanho dessas partículas, enquanto o zinco melhora a resistência ao crescimento de filamentos de estanho (tin whiskers) e ao amolecimento após a galvanoplastia.
O resultado prático é um material que mantém uma grande parte da condutividade do cobre, ao mesmo tempo que apresenta comportamento mecânico muito mais próximo ao de uma liga estrutural. É comumente denominado cobre-ferro, bronze-ferro ou, segundo sua designação europeia, CuFe2P.
Designações transnormativas
Essa mesma liga aparece em pelo menos quatro sistemas de nomenclatura. Se você estiver comparando cotações de diferentes regiões, essas designações são equivalentes para a maioria dos fins:
Padrão |
Denominação |
ESPECIFICAÇÃO |
Região |
UNS / ASTM |
C19400 |
ASTM B465 |
América do Norte |
EN |
CuFe2P / CW107C |
EN 1652, EN 1654 |
Europa |
JIS |
C1940 |
JIS H3100, JIS H3130 |
Japão |
GB/T |
C19400 (TFe2.5) |
GB/T 2059 |
China |
Observe que a ASTM B465 abrange chapas, folhas, tiras e barras laminadas, enquanto as normas EN 1652 e EN 1654 separam os produtos de uso geral dos materiais destinados a molas e conectores. Quando um desenho especifica a EN 1654, os requisitos de têmpera e dobrabilidade são mais rigorosos do que os da norma geral; portanto, vale a pena indicar claramente a especificação e não apenas o número da liga em uma solicitação.
Composição química
Limites conforme ASTM B465, em percentagem em peso:
Elemento |
Conteúdo (%) |
Função |
Cu (incl. Ag) |
97,0 min. |
Metal base — condutividade |
Fe |
2,1 – 2,6 |
Reforço por dispersão, resistência ao amolecimento |
P |
0,015 – 0,15 |
Desoxidante, controla o tamanho das partículas |
Zn |
0,05 – 0,20 |
Melhora o revestimento e o comportamento de filamentos |
PB |
0,03 máx. |
Limite de impurezas |
Propriedades físicas
Propriedade |
Metricidade |
Imperial |
Densidade |
8,78 g/cm³ |
0,317 lb/in³ |
Conductividade elétrica |
60 – 65% IACS |
60 – 65% IACS |
Condutividade Térmica |
aprox. 260 W/(m·K) |
aprox. 150 Btu/(ft·h·°F) |
Módulo de Elasticidade |
121 GPa |
17.500 ksi |
Dilatação térmica (20–300 °C) |
aprox. 16,5 × 10⁻⁶ /K |
aprox. 9,2 × 10⁻⁶ /°F |
Resistência à tração (faixa de têmpera) |
310 – 550 MPa |
45 – 80 ksi |
Dois aspectos explicam, em grande parte, a popularidade dessa liga. A condutividade de 60–65 % IACS é cerca de duas vezes e meia a da latão C26000, e a resistência à tração nas têmperas mais duras é bem superior à alcançada pelo cobre puro. Igualmente importante, a liga C19400 mantém sua resistência após as breves exposições térmicas da soldagem por refluxo e da cura térmica do banho de galvanoplastia, etapas nas quais o cobre puro começaria a sofrer recozimento. O detalhamento desse comportamento é o tema do próximo artigo desta série.