Что такое медная лента C19400? Состав, стандарты и область применения
Если вы приобретаете медную полосу для разъемов, клемм или выводных рамок, то, вероятно, уже встречали марку C19400 в перечне вместе с чистой медью и латунью — часто по сопоставимой цене, но с принципиально отличающимися техническими характеристиками. В данной статье рассматривается, что представляет собой этот сплав, как он обозначается в различных стандартах и на каком месте он должен находиться в списке материалов.
Медный сплав, содержащий 2 % железа
C19400 — это медный сплав с высоким содержанием меди, в котором содержится примерно 2,1–2,6 % железа, а также небольшие добавки фосфора и цинка. Железо не растворяется полностью в медной матрице; оно образует мелкодисперсные частицы, препятствующие движению дислокаций и замедляющие рост зерен при нагреве. Фосфор выполняет функцию раскислителя расплава и способствует контролю размера этих частиц, а цинк повышает устойчивость к образованию оловянных «усиков» и снижению твердости после нанесения покрытия.
Практическим результатом является материал, сохраняющий значительную часть электропроводности меди, но по механическим свойствам приближающийся к конструкционному сплаву. Его обычно называют медно-железистым сплавом, медно-бронзовым сплавом или, согласно европейскому обозначению, CuFe2P.
Обозначения по различным стандартам
Один и тот же сплав имеет как минимум четыре наименования в различных системах. При сравнении ценовых предложений из разных регионов эти обозначения эквивалентны для большинства целей:
Стандартной |
Обозначение |
Характеристики |
Регион |
UNS / ASTM |
C19400 |
ASTM B465 |
Северная Америка |
EN |
CuFe2P / CW107C |
EN 1652, EN 1654 |
Европа |
JIS |
C1940 |
JIS H3100, JIS H3130 |
Япония |
GB/T |
C19400 (TFe2.5) |
GB/T 2059 |
Китае |
Обратите внимание, что стандарт ASTM B465 охватывает листы, полосы и прокатанные прутки, тогда как стандарты EN 1652 и EN 1654 разделяют изделия общего назначения и материалы, предназначенные для пружин и соединителей. Если в чертеже указан стандарт EN 1654, требования к состоянию материала (отжигу) и изгибаемости более строгие по сравнению с общими требованиями стандарта; поэтому при запросе следует указывать не только марку сплава, но и соответствующий стандарт.
Химический состав
Пределы по стандарту ASTM B465, в массовых процентах:
Элемент |
Содержание (%) |
Функция |
Cu (включая Ag) |
минимум 97,0 |
Основной металл — электропроводность |
Fe |
2,1–2,6 |
Дисперсионное упрочнение, сопротивление разупрочнению |
P |
0,015–0,15 |
Деоксидатор, регулирует размер частиц |
Zn |
0,05–0,20 |
Улучшает поведение при нанесении покрытия и образовании усов |
Pb |
макс. 0,03 |
Предел содержания примесей |
Физические свойства
Свойство |
Метрический |
Имперская |
Плотность |
8,78 г/см³ |
0,317 фунт/дюйм³ |
Проводимость электричества |
60–65 % от МСЭМ |
60–65 % от МСЭМ |
Теплопроводность |
примерно 260 Вт/(м·К) |
примерно 150 БТЕ/(фут·ч·°F) |
Модуль упругости |
121 ГПа |
17 500 кси |
Термическое расширение (20–300 °C) |
около 16,5 × 10⁻⁶ /К |
около 9,2 × 10⁻⁶ /°F |
Временное сопротивление разрыву (в зависимости от состояния отжига) |
310–550 МПа |
45–80 тыс. фунт-сила/дюйм² |
Две характеристики объясняют большую популярность этого сплава. Электропроводность 60–65 % от МСЭМ примерно в два с половиной раза выше, чем у латуни марки C26000, а временное сопротивление разрыву в более твёрдых состояниях значительно превышает показатели чистой меди. Не менее важно то, что сплав C19400 сохраняет свою прочность после кратковременных термических воздействий при пайке в пасте и термообработке перед нанесением покрытия, тогда как чистая медь в этих условиях начинает отжигаться. Подробное описание этого поведения приведено в следующей статье данной серии.
