คุณสมบัติของ C18070: การนำไฟฟ้า ความแข็งแรง ความสามารถในการดัด และพฤติกรรมที่อุณหภูมิสูงสองแบบ

บทความแรกแนะนำ C18070 ว่าเป็นโลหะผสมทองแดง-โครเมียม-ซิลิคอน-ไทเทเนียมที่มีการนำไฟฟ้าสูง คุณค่าของวัสดุนี้อยู่ที่สมดุลของคุณสมบัติต่าง ๆ มากกว่าคุณสมบัติเด่นเพียงประการเดียว ดังนั้นบทความนี้จึงนำเสนอคุณสมบัติเหล่านั้นอย่างละเอียด — และชี้แจงข้อแตกต่างที่ก่อให้เกิดข้อผิดพลาดในการเลือกใช้มากกว่าข้อใด ๆ

คุณสมบัติเชิงกลตามระดับความแข็ง

เกรด R ตั้งชื่อตามความต้านแรงดึงต่ำสุดหน่วยเมกะปาสคาล (MPa) ช่วงค่าที่ระบุสะท้อนความแปรปรวนปกติในการผลิต ส่วนใบรับรองจากโรงหลอมจะระบุค่าที่วัดได้จริงสำหรับล็อตของท่าน

ความแข็งแรงและความแข็งเพิ่มขึ้นจาก R400 ถึง R580 ในขณะที่ความสามารถในการยืดตัวลดลง โลหะผสมชนิดนี้จัดว่าเป็นโลหะผสมระดับความแข็งแรงปานกลางตามการออกแบบ โดยไม่มุ่งหมายให้เทียบเท่ากับโลหะผสมสำหรับสปริงซึ่งมีค่าสูงสุด เพราะการพยายามทำเช่นนั้นจะส่งผลเสียต่อการนำไฟฟ้าและความสามารถในการดัดโค้ง จุดประสงค์หลักคือการมีความแข็งแรงเพียงพอ พร้อมรักษาคุณสมบัติอีกสองประการนี้ไว้ในระดับสูง

ความสามารถในการดัดงอ

นี่คือจุดที่ C18070 แตกต่างจากโลหะผสมนำไฟฟ้าส่วนใหญ่ ผลการทดสอบที่มุม 90° กับความหนา ≤ 0.5 มม. อัตราส่วนการดัดขั้นต่ำคือ:

ในสภาพ R400 โลหะผสมชนิดนี้สามารถดัดได้จนถึงรัศมี 0t ทั้งในทิศทางที่ดีและทิศทางที่ไม่ดี — กล่าวคือ พับแผ่นวัสดุให้แนบชิดกันแบบราบเรียบโดยไม่เกิดรอยแตกร้าว ซึ่งทำให้สามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนอย่างแท้จริงด้วยวัสดุที่ยังคงนำไฟฟ้าได้มากกว่า 78% IACS อยู่ เมื่อระดับความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้น รัศมีการดัดที่จำเป็นก็จะเพิ่มตามไปด้วย ดังนั้นรูปทรงที่ซับซ้อนจึงเหมาะกับวัสดุที่มีระดับความแข็งต่ำกว่า โปรดระบุทั้งรัศมีการดัดและแนวการดัดไว้บนแบบแปลน เพื่อให้จัดส่งวัสดุที่มีระดับความแข็งเหมาะสม

พฤติกรรมสองแบบภายใต้อุณหภูมิสูง — อย่าสับสนระหว่างกัน

ผู้ซื้อมักขอวัสดุที่มี "สมรรถนะที่ดีภายใต้อุณหภูมิสูง" เหมือนว่าเป็นคุณสมบัติเดียว ที่จริงแล้วมันคือสองคุณสมบัติที่เกิดจากกลไกที่ต่างกัน และชิ้นส่วนหนึ่งอาจต้องการคุณสมบัติแบบแรก แบบที่สอง หรือทั้งสองแบบพร้อมกัน

ความต้านทานต่อการผ่อนคลายของแรงดึง — ว่าชิ้นส่วนที่รับแรงโหลดอย่างต่อเนื่องจะรักษาแรงกดที่จุดสัมผัสไว้ได้หรือไม่ หรือค่อยๆ คลายตัวลงอย่างช้าๆ นี่คือคุณสมบัติที่ขั้วต่อพึ่งพาเพื่อรักษาแรงยึดจับไว้ได้นานหลายปี แม้อยู่ภายใต้อุณหภูมิสูง

ความต้านทานการนิ่มตัว — วัสดุนั้นสูญเสียความแข็งแรงและนิ่มตัวลงเมื่อได้รับความร้อนหรือไม่ คุณสมบัตินี้กำหนดว่าชิ้นส่วนจะคงรูปร่างและความแข็งไว้ได้หลังจากผ่านภาวะอุณหภูมิสูง

C18070 ให้ผลดีทั้งสองคุณสมบัติ แต่ตอบคำถามคนละแบบ หากลักษณะการล้มเหลวของชิ้นส่วนคือ "การสัมผัสหลวมลงหลังใช้งานมาหลายเดือน" ค่าที่เกี่ยวข้องคือการคลายแรงดันภายใต้ความเครียดคงที่ (stress relaxation) แต่หากลักษณะการล้มเหลวคือ "ชิ้นส่วนนิ่มตัวหลังถูกความร้อน" คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องคือความต้านทานการนิ่มตัว การระบุคุณสมบัติผิดประเภทเป็นข้อผิดพลาดทั่วไปที่ก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายสูง

ค่าการคลายแรงดันภายใต้ความเครียดคงที่

ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง C18070 ยังคงความเครียดไว้ได้อย่างน้อย 85% ในเชิงการใช้งานจริง หมายความว่าตัวขั้วต่อสามารถรักษาแรงยึดแน่นส่วนใหญ่ไว้ได้แม้หลังการใช้งานที่ยาวนานในสภาวะร้อนสูง — ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ขั้วต่อแบตเตอรี่แรงดันสูงหรือขั้วต่อใต้ฝากระโปรงต้องอาศัย ประกอบกับความสามารถในการนำไฟฟ้าที่ร้อยละ 78–83 ของ IACS คุณสมบัติคู่นี้ทำให้อะลลอยด์เหมาะสำหรับขั้วต่อกระแสสูงที่ต้องทำงานภายใต้สภาวะร้อนสูง

คำถามที่พบบ่อย

เบอร์แอนเนลลิ่งใดให้ความสามารถในการดัดโค้งได้ดีที่สุด

R400 ซึ่งสามารถโค้งได้ถึง 0 องศาทั้งในทิศทางดีและทิศทางไม่ดี จึงเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน

ความต้านทานแรงดันของ C18070 ที่อุณหภูมิสูงคือเท่าใด

อย่างน้อย 85% หลังจากให้ความร้อนที่ 200 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง แสดงว่าแรงสัมผัสคงที่แม่ในระยะเวลานานภายใต้สภาวะร้อน

การคลายแรงดัน (stress relaxation) เหมือนกับการเสื่อมความแข็งแรงของวัสดุ (softening) หรือไม่

ไม่เหมือนกัน การคลายแรงดันคือการสูญเสียแรงสัมผัสภายใต้โหลดคงที่ ส่วนการเสื่อมความแข็งแรงของวัสดุคือการสูญเสียความแข็งแรงของวัสดุเมื่อได้รับความร้อน ทั้งสองกระบวนการเกิดจากกลไกที่ต่างกัน และควรระบุแยกจากกัน

ตอนต่อไปในซีรีส์นี้: การประยุกต์ใช้ C18070 — ขั้วต่อแบตเตอรี่ EV, อุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์, รีเลย์ และกล่องฟิวส์