รายชื่อโลหะผสมทองแดง

โลหะผสมทองแดงเป็นโลหะผสมที่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบหลัก มีความต้านทานต่อการกัดกร่อน สูง ในบรรดาโลหะผสมทองแดงประเภทต่างๆ มากมาย ประเภทดั้งเดิมที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือบรอนซ์ซึ่ง มี ดีบุกเป็นส่วนประกอบสำคัญ และทองเหลืองซึ่งใช้สังกะสีแทน ทั้งสองคำนี้เป็นคำที่ไม่แม่นยำ คำว่า"แลตเทน"เป็นอีกคำหนึ่งที่ใช้กันส่วนใหญ่สำหรับเหรียญที่มีปริมาณทองแดงสูงมาก ปัจจุบันคำว่า"โลหะผสมทองแดง"มักถูกใช้แทนคำเหล่านี้ทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพิพิธภัณฑ์[ 1 ]
แหล่งแร่ทองแดงมีอยู่มากมายในหลายพื้นที่ของโลก (ทั่วโลกประมาณ 70 ส่วนต่อล้านส่วน) ดังนั้นจึงเป็นโลหะที่มีราคาค่อนข้างถูกมาโดยตลอด ในทางตรงกันข้าม ดีบุกค่อนข้างหายาก (2 ส่วนต่อล้านส่วน) และในยุโรปและ ภูมิภาค เมดิเตอร์เรเนียนแม้แต่ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ ก็ต้องมีการค้าขายในระยะทางไกลและมีราคาแพง บางครั้งแทบจะหาไม่ได้เลย สังกะสีมีปริมาณมากกว่าที่ 75 ส่วนต่อล้านส่วน แต่สกัดจากแร่ได้ยากกว่า ดังนั้นทองสัมฤทธิ์ที่มีสัดส่วนดีบุกที่เหมาะสมจึงมีราคาแพง และสัดส่วนของดีบุกมักถูกลดลงเพื่อประหยัดต้นทุน การค้นพบและการใช้ประโยชน์จากแหล่งดีบุกในโบลิเวียในศตวรรษที่ 19ทำให้ดีบุกมีราคาถูกลงมาก แม้ว่าการคาดการณ์ปริมาณดีบุกในอนาคตจะไม่ค่อยดีนักก็ตาม
มีส่วนประกอบของทองแดงและโลหะผสมทองแดงมากถึง 400 ชนิด ซึ่งโดยทั่วไปจัดกลุ่มเป็นหมวดหมู่ต่างๆ ได้แก่ ทองแดง โลหะผสมทองแดงสูง ทองเหลืองบรอนซ์ คิวโปรนิกเกิลทองแดง-นิกเกิล-สังกะสี (นิกเกิลเงิน) ทองแดงผสมตะกั่วและโลหะผสมพิเศษ
องค์ประกอบ
ความคล้ายคลึงกันในลักษณะภายนอกของโลหะผสมต่างๆ ประกอบกับส่วนผสมของธาตุที่แตกต่างกันที่ใช้ในการผลิตโลหะผสมแต่ละชนิด อาจทำให้เกิดความสับสนในการจัดประเภทองค์ประกอบต่างๆ ตารางต่อไปนี้แสดงรายการธาตุผสมหลักสำหรับโลหะผสมสี่ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ พร้อมกับชื่อเรียกของแต่ละชนิด สำหรับโลหะผสมในยุคโบราณ เช่น โลหะผสมที่ใช้ในยุคสำริดนั้นจะมีความคลุมเครือมากกว่า เนื่องจากส่วนผสมโดยทั่วไปมีความแปรปรวน
| ตระกูล | ธาตุผสมหลัก | หมายเลข UNS |
|---|---|---|
| โลหะผสมทองแดง ทองเหลือง | สังกะสี (Zn) | C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800 |
| ฟอสฟอร์บรอนซ์ | ดีบุก (Sn) | ซี5xxxx |
| ทองแดงอะลูมิเนียม | อะลูมิเนียม (Al) | C60600–C64200 |
| ซิลิคอนบรอนซ์ | ซิลิคอน (Si) | ซี64700–ซี66100 |
| คิวโปรนิกเกิล , นิกเกิลซิลเวอร์ | นิกเกิล (Ni) | ซี7xxxx |
| ชื่อ | องค์ประกอบตามนาม (ร้อยละ) | แบบฟอร์มและสภาพ | ความแข็งแรงคราก (ค่าชดเชย 0.2%, ksi ) | ความแข็งแรงดึง (กิโลไซล์) | การยืดตัวใน 2 นิ้ว (เปอร์เซ็นต์) | ความแข็ง ( มาตราบริเนลล์ ) | ความคิดเห็น |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ทองแดง ( มาตรฐาน ASTM B1, B2, B3, B152, B124, R133) | ทองแดง 99.9 | อบอ่อน | 10 | 32 | 45 | 42 | อุปกรณ์ไฟฟ้า, หลังคา, มุ้งลวด |
| ดึงเย็น | 40 | 45 | 15 | 90 | |||
| รีดเย็น | 40 | 46 | 5 | 100 | |||
| โลหะชุบทอง (ASTM B36) | ทองแดง 95.0, สังกะสี 5.0 | รีดเย็น | 50 | 56 | 5 | 114 | เหรียญ, ปลอกกระสุน |
| ปลอกกระสุนทองเหลือง (ASTM B14, B19, B36, B134, B135) | ทองแดง 70.0, สังกะสี 30.0 | รีดเย็น | 63 | 76 | 8 | 155 | เหมาะสำหรับงานขึ้นรูปเย็น เช่นหม้อน้ำอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ อุปกรณ์ไฟฟ้า และปลอกกระสุนแบบดึงขึ้นรูป |
| ทองแดงฟอสฟอรัส (ASTM B103, B139, B159) | ทองแดง 89.75, ดีบุก 10.0, ฟอสฟอรัส 0.25 | สปริงเทมเปอร์ | — | 122 | 4 | 241 | มีความทนทานต่อความล้าสูงและมีคุณสมบัติเหมือนสปริง |
| ทองเหลืองสีเหลืองหรือทองเหลืองคุณภาพสูง (ASTM B36, B134, B135) | ทองแดง 65.0, สังกะสี 35.0 | อบอ่อน | 18 | 48 | 60 | 55 | ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี |
| ดึงเย็น | 55 | 70 | 15 | 115 | |||
| รีดเย็น (HT) | 60 | 74 | 10 | 180 | |||
| ทองแดงแมงกานีส (ASTM 138) | Cu 58.5, สังกะสี 39.2, เฟ 1.0, Sn 1.0, Mn 0.3 | อบอ่อน | 30 | 60 | 30 | 95 | การตีขึ้นรูป |
| ดึงเย็น | 50 | 80 | 20 | 180 | |||
| ทองเหลืองสำหรับงานทางทะเล (ASTM B21) | ทองแดง 60.0, สังกะสี 39.25, ดีบุก 0.75 | อบอ่อน | 22 | 56 | 40 | 90 | ทนต่อการกัดกร่อนจากเกลือ |
| ดึงเย็น | 40 | 65 | 35 | 150 | |||
| โลหะมุนซ์ (ASTM B111) | ทองแดง 60.0, สังกะสี 40.0 | อบอ่อน | 20 | 54 | 45 | 80 | ท่อ คอนเดนเซอร์ |
| ทองแดงอะลูมิเนียม (โลหะผสม ASTM B169 A, B124, B150) | ทองแดง 92.0, อลูมิเนียม 8.0 | อบอ่อน | 25 | 70 | 60 | 80 | — |
| แข็ง | 65 | 105 | 7 | 210 | |||
| ทองแดงเบริลเลียม (ASTM B194, B196, B197) | Cu 97.75, Be 2.0, Co หรือ Ni 0.25 | อบอ่อน บำบัดด้วยสารละลาย | 32 | 70 | 45 | บี60 ( ร็อคเวลล์ ) | อุปกรณ์ไฟฟ้า วาล์ว ปั๊ม เครื่องมือสำหรับบ่อน้ำมัน อุปกรณ์ลงจอดสำหรับการบินและอวกาศ การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์ การทำแม่พิมพ์[ 3 ] |
| รีดเย็น | 104 | 110 | 5 | บี81 (ร็อคเวลล์) | |||
| ทองเหลืองตัดง่าย | ทองแดง 62.0, สังกะสี 35.5, ตะกั่ว 2.5 | ดึงเย็น | 44 | 70 | 18 | บี80 (ร็อคเวลล์) | สกรู น็อต เฟือง กุญแจ |
| นิกเกิลเงิน (ASTM B122) | ทองแดง 65.0, สังกะสี 17.0, นิกเกล 18.0 | อบอ่อน | 25 | 58 | 40 | 70 | ฮาร์ดแวร์ |
| รีดเย็น | 70 | 85 | 4 | 170 | |||
| นิกเกิลเงิน (ASTM B149) | ลูกบาศ์ก 76.5, พรรณี 12.5, Pb 9.0, Sn 2.0 | หล่อ | 18 | 35 | 15 | 55 | ง่ายต่อการกลึง; เครื่องประดับ, ท่อประปา[ 4 ] |
| คิวโปรนิกเกิล (ASTM B111, B171) | Cu 88.35, Ni 10.0, Fe 1.25, Mn 0.4 | อบอ่อน | 22 | 44 | 45 | – | คอนเดนเซอร์ ท่อน้ำเกลือ |
| ท่อดึงเย็น | 57 | 60 | 15 | – | |||
| คิวโปรนิกเกิล | ทองแดง 70.0, นิกเกล 30.0 | ดัดขึ้นรูป | – | – | – | – | อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน วาล์ว |
| โลหะออนซ์[ 5 ]โลหะผสมทองแดง C83600 (เรียกอีกอย่างว่า "ทองเหลืองแดง" หรือ "โลหะผสม") (ASTM B62) | ลูกบาศ์ก 85.0, สังกะสี 5.0, Pb 5.0, Sn 5.0 | หล่อ | 17 | 37 | 25 | 60 | — |
| สีเทาเข้ม (หรือที่รู้จักในชื่อ "ทองเหลืองแดง" ในสหรัฐอเมริกา) | Varies Cu 80-90%, Zn <5%, Sn ~10%, +other elements@ <1% |
| Family | CDA | Tensile strength [ksi] | Yield strength [ksi] | Elongation (typ.) [%] | Hardness[Brinell 10 mm-500 kg] | Machinability [YB = 100] | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. | Typ. | Min. | Typ. | |||||||
| Red brass | 833 | 32 | 10 | 35 | 35 | 35 | ||||
| 836 | 30 | 37 | 14 | 17 | 30 | 50–65 | 84 | |||
| 838 | 29 | 35 | 12 | 16 | 25 | 50–60 | 90 | |||
| Semi-red brass | 844 | 29 | 34 | 13 | 15 | 26 | 50–60 | 90 | ||
| 848 | 25 | 36 | 12 | 14 | 30 | 50–60 | 90 | |||
| Manganese bronze | 862 | 90 | 95 | 45 | 48 | 20 | 170–195† | 30 | ||
| 863 | 110 | 119 | 60 | 83 | 18 | 225† | 8 | |||
| 865 | 65 | 71 | 25 | 28 | 30 | 130† | 26 | |||
| Tin bronze | 903 | 40 | 45 | 18 | 21 | 30 | 60–75 | 30 | ||
| 905 | 40 | 45 | 18 | 22 | 25 | 75 | 30 | |||
| 907 | 35 | 44 | 18 | 22 | 20 | 80 | 20 | |||
| Leaded tin bronze | 922 | 34 | 40 | 16 | 20 | 30 | 60–72 | 42 | ||
| 923 | 36 | 40 | 16 | 20 | 25 | 60–75 | 42 | |||
| 926 | 40 | 44 | 18 | 20 | 30 | 65–80 | 40 | |||
| 927 | 35 | 42 | 21 | 20 | 77 | 45 | ||||
| High-leaded tin bronze | 932 | 30 | 35 | 14 | 18 | 20 | 60–70 | 70 | ||
| 934 | 25 | 32 | 16 | 20 | 55–65 | 70 | ||||
| 935 | 25 | 32 | 12 | 16 | 30 | 55–65 | 70 | |||
| 936 | 33 | 30 | 16 | 21 | 15 | 79-83 | 80 | |||
| 937 | 25 | 35 | 12 | 18 | 20 | 55–70 | 80 | |||
| 938 | 25 | 30 | 14 | 16 | 18 | 50–60 | 80 | |||
| 943 | 21 | 27 | 13 | 10 | 42–55 | 80 | ||||
| Aluminium bronze | 952 | 65 | 80 | 25 | 27 | 35 | 110–140† | 50 | ||
| 953 | 65 | 75 | 25 | 27 | 25 | 140† | 55 | |||
| 954 | 75 | 85 | 30 | 35 | 18 | 140–170† | 60 | |||
| 955 | 90 | 100 | 40 | 44 | 12 | 180–200† | 50 | |||
| 958 | 85 | 95 | 35 | 38 | 25 | 150-170† | 50 | |||
| Silicon bronze | 878 | 80 | 83 | 30 | 37 | 29 | 115 | 40 | ||
| † Brinell scale with 3000 kg load | ||||||||||
| Family | CDA | ASTM | SAE | SAE superseded | Federal | Military |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Red brass | 833 | |||||
| 836 | B145-836 | 836 | 40 | QQ-C-390 (B5) | C-2229 Gr2 | |
| 838 | B145-838 | 838 | QQ-C-390 (B4) | |||
| Semi-red brass | 844 | B145-844 | QQ-C-390 (B2) | |||
| 848 | B145-848 | QQ-C-390 (B1) | ||||
| Manganese bronze | 862 | B147-862 | 862 | 430A | QQ-C-390 (C4) | C-2229 Gr9 |
| 863 | B147-863 | 863 | 430B | QQ-C-390 (C7) | C-2229 Gr8 | |
| 865 | B147-865 | 865 | 43 | QQ-C-390 (C3) | C-2229 Gr7 | |
| Tin bronze | 903 | B143-903 | 903 | 620 | QQ-C-390 (D5) | C-2229 Gr1 |
| 905 | B143-905 | 905 | 62 | QQ-C-390 (D6) | ||
| 907 | 907 | 65 | ||||
| Leaded tin bronze | 922 | B143-922 | 922 | 622 | QQ-C-390 (D4) | B-16541 |
| 923 | B143-923 | 923 | 621 | QQ-C-390 (D3) | C-15345 Gr10 | |
| 926 | 926 | |||||
| 927 | 927 | 63 | ||||
| High-leaded tin bronze | 932 | B144-932 | 932 | 660 | QQ-C-390 (E7) | C-15345 Gr12 |
| 934 | QQ-C-390 (E8) | C-22229 Gr3 | ||||
| 935 | B144-935 | 935 | 66 | QQ-C-390 (E9) | ||
| 937 | B144-937 | 937 | 64 | QQ-C-390 (E10) | ||
| 938 | B144-938 | 938 | 67 | QQ-C-390 (E6) | ||
| 943 | B144-943 | 943 | QQ-C-390 (E1) | |||
| Aluminium bronze | 952 | B148-952 | 952 | 68A | QQ-C-390 (G6) | C-22229 Gr5 |
| 953 | B148-953 | 953 | 68B | QQ-C-390 (G7) | ||
| 954 | B148-954 | 954 | QQ-C-390 (G5) | C-15345 Gr13 | ||
| 955 | B148-955 | 955 | QQ-C-390 (G3) | C-22229 Gr8 | ||
| 958 | QQ-C-390 (G8) | |||||
| Silicon bronze | 878 | B30 | 878 |
The following table outlines the chemical composition of various grades of copper alloys.
| Family | CDA | AMS | UNS | Cu [%] | Sn [%] | Pb [%] | Zn [%] | Ni [%] | Fe [%] | Al [%] | Other [%] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Red brass | 833 | C83300 | 93 | 1.5 | 1.5 | 4 | |||||
| C83400[8] | 90 | 10 | |||||||||
| 836 | 4855B | C83600 | 85 | 5 | 5 | 5 | |||||
| 838 | C83800 | 83 | 4 | 6 | 7 | ||||||
| Semi-red brass | 844 | C84400 | 81 | 3 | 7 | 9 | |||||
| 845 | C84500 | 78 | 3 | 7 | 12 | ||||||
| 848 | C84800 | 76 | 3 | 6 | 15 | ||||||
| Manganese bronze | C86100[9] | 67 | 0.5 | 21 | 3 | 5 | Mn 4 | ||||
| 862† | C86200 | 64 | 26 | 3 | 4 | Mn 3 | |||||
| 863† | 4862B | C86300 | 63 | 25 | 3 | 6 | Mn 3 | ||||
| 865 | 4860A | C86500 | 58 | 0.5 | 39.5 | 1 | 1 | Mn 0.25 | |||
| Tin bronze | 903 | C90300 | 88 | 8 | 4 | ||||||
| 905 | 4845D | C90500 | 88 | 10 | 0.3 max | 2 | |||||
| 907 | C90700 | 89 | 11 | 0.5 max | 0.5 max | ||||||
| Leaded tin bronze | 922 | C92200 | 88 | 6 | 1.5 | 4.5 | |||||
| 923 | C92300 | 87 | 8 | 1 max | 4 | ||||||
| 926 | 4846A | C92600 | 87 | 10 | 1 | 2 | |||||
| 927 | C92700 | 88 | 10 | 2 | 0.7 max | ||||||
| High-leaded tin bronze | 932 | C93200 | 83 | 7 | 7 | 3 | |||||
| 934 | C93400 | 84 | 8 | 8 | 0.7 max | ||||||
| 935 | C93500 | 85 | 5 | 9 | 1 | 0.5 max | |||||
| 937 | 4842A | C93700 | 80 | 10 | 10 | 0.7 max | |||||
| 938 | C93800 | 78 | 7 | 15 | 0.75 max | ||||||
| 943 | 4840A | C94300 | 70 | 5 | 25 | 0.7 max | |||||
| Aluminium bronze | 952 | C95200 | 88 | 3 | 9 | ||||||
| 953 | C95200 | 89 | 1 | 10 | |||||||
| 954 | 4870B4872B | C95400 | 85 | 4 | 11 | ||||||
| C95410[10] | 85 | 4 | 11 | Ni 2 | |||||||
| 955 | C95500 | 81 | 4 | 4 | 11 | ||||||
| C95600[11] | 91 | 7 | Si 2 | ||||||||
| C95700[12] | 75 | 2 | 3 | 8 | Mn 12 | ||||||
| 958 | C95800 | 81 | 5 | 4 | 9 | Mn 1 | |||||
| Silicon bronze | C87200[13] | 89 | Si 4 | ||||||||
| C87400[14] | 83 | 14 | Si 3 | ||||||||
| C87500[15] | 82 | 14 | Si 4 | ||||||||
| C87600[16] | 90 | 5.5 | Si 4.5 | ||||||||
| 878 | C87800 [ 17 ] | 80 | 14 | Si 4 | |||||||
| C87900 [ 18 ] | 65 | 34 | Si 1 | ||||||||
| †องค์ประกอบทางเคมีอาจแตกต่างกันไปเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกล | |||||||||||
เครื่องทองเหลือง




ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงกับสังกะสี โดยทั่วไปทองเหลืองจะมีสีเหลือง ปริมาณสังกะสีอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์จนถึงประมาณ 40% ตราบใดที่ปริมาณสังกะสีต่ำกว่า 15% ก็จะไม่ลดความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงลงอย่างเห็นได้ชัด
โลหะทองเหลืองอาจไวต่อ การกัดกร่อน แบบชะล้างเฉพาะจุดภายใต้เงื่อนไขบางประการ เมื่อสังกะสีถูกชะล้างออกจากโลหะผสม ( การกำจัดสังกะสี ) ทำให้เหลือโครงสร้างทองแดงที่มีลักษณะเป็นรูพรุน
บรอนซ์
โลหะบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงและโลหะอื่นๆ โดยส่วนใหญ่มักเป็นดีบุก แต่ก็อาจเป็นอะลูมิเนียมและซิลิคอนได้เช่นกัน
- โลหะผสมอะลูมิเนียมบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงและอะลูมิเนียม โดยปริมาณอะลูมิเนียมส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง 5% ถึง 11% บางครั้งอาจมีการเติมเหล็ก นิกเกล แมงกานีส และซิลิคอนเข้าไปด้วย โลหะผสมชนิดนี้มีความแข็งแรงและทนต่อการกัดกร่อนสูงกว่าบรอนซ์ชนิดอื่น โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมทางทะเลและมีปฏิกิริยาต่อสารประกอบซัลเฟอร์ต่ำอะลูมิเนียม จะสร้าง ชั้นฟิล์มป้องกันบางๆบนพื้นผิวของโลหะ
- โลหะระฆัง
- บราสติล[ 19 ] [ 20 ]
- French bronze is a bronze typical to France in the later 19th century consisted of 91% copper, 2% tin, 6% zinc, and 1% lead.[21] The term "French bronze" was also used for spelter, an alloy which is mainly zinc, but can be finished to resemble real bronze; its composition was typically 5 parts hematite powder to 8 parts lead oxide, formed into a paste with spirits of wine. Variations in tint could be obtained by varying the proportions. The preparation was applied to the article to be bronzed with a soft brush, then polished with a hard brush after it had dried.[22]
- Phosphor bronze
- Nickel bronzes, e.g. nickel silver and cupronickel
- Speculum metal
- UNS C69100
Precious metal alloys
Copper is often alloyed with precious metals like gold (Au) and silver (Ag).
| Name | Cu [%] | Au [%] | Ag [%] | Other [%] |
|---|---|---|---|---|
| Auricupride | † | † | ||
| Ashtadhatu | † | † | † | Fe†, Hg†, Sn†, Zn† |
| Billon | † | † | Hg† | |
| Chinese silver | 58 | 2 | 17.5 Zn, 11.5 Ni, | |
| Corinthian bronze | † | † | † | |
| CuSil | 28 | 72 | ||
| Dymalloy | 20 | 80 | C (type I diamond) | |
| Electrum, Green gold | 6-23 | 75-80 | 0-15 | 0-4 Cd |
| Grey gold | † | † | Mn† | |
| Guanín | 25 | 56 | 18 | |
| Hepatizon | † | trace | trace | |
| Niello | † | † | Pb sulfides† | |
| Panchaloha | † | † | † | Fe†, Sn†, Pb†, Zn†, |
| Rose, red, and pink gold | 20-50 | 50-75 | 0-5 | |
| Spangold | 18-19 | 76 | 5-6 Al | |
| Shakudō | 90-96 | 4-10 | ||
| Shibuichi | 40-77 | 0-1 | 23-60 | |
| Tibetan silver | † | † | Ni†, Sn† | |
| Tumbaga | 3-97 | 3-97 | ||
| White gold | † | † | Ni†, Zn† |
† amount unspecified
High temperature copper alloys
โลหะผสมทองแดงที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูงและรักษาคุณสมบัติทางกลไว้ได้ถูกนำมาใช้ในงานหลายประเภท เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ชิ้นส่วนหล่อ และเครื่องยนต์จรวด โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมทองแดงจะมีค่าการนำความร้อนสูงมากเมื่อเทียบกับโลหะผสมโครงสร้างอื่นๆ ซึ่งทำให้ได้เปรียบเมื่อมีการไหลของความร้อนสูง เนื่องจากสามารถระบายความร้อนได้ดีกว่า[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]แต่จุดหลอมเหลวของทองแดงอยู่ที่ 1085 องศาเซลเซียส ซึ่งต่ำกว่าโลหะผสมโครงสร้างส่วนใหญ่ ดังนั้น เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีเยี่ยมของทองแดงที่อุณหภูมิสูง จำเป็นต้องพิจารณาถึง การคืบการเสียรูปจากการคืบเกิดขึ้นในวัสดุที่มีความเค้นและอุณหภูมิค่อนข้างสูง มันสามารถเป็นกลไกการเสียรูปที่สำคัญในวัสดุที่อุณหภูมิสูงกว่า ~0.35 ของจุดหลอมเหลว[ 26 ]ดังนั้นการออกแบบเพื่อป้องกันการคืบจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานที่ใช้อุณหภูมิสูง อุณหภูมิใช้งานของโลหะผสมทองแดงที่อุณหภูมิสูงนั้นสูงถึง 700 องศาเซลเซียส[ 24 ] [ 25 ]โลหะผสมทองแดงอุณหภูมิสูงชั้นนำส่วนใหญ่อาศัยการเสริมความแข็งแรงด้วยการกระจายตัวของออกไซด์ (ODS)หรือการเสริมความแข็งแรงด้วยการตกตะกอน (PH) [ 23 ] อย่างไรก็ตามโลหะผสมบางชนิดใช้วิธีการที่แตกต่างกัน เช่น โลหะผสม GRCop-84 ซึ่งใช้ประโยชน์จากสารประกอบระหว่างโลหะที่เกิดขึ้นในโครงสร้างจุลภาคตะกอนเหล่านี้จะยึดเกรนและยับยั้ง การ เลื่อนของขอบเกรน[ 24 ]ข้อดีของการเสริมความแข็งแรงด้วย ODS คือออกไซด์จะไม่หยาบขึ้นในระหว่างการบ่มด้วยอุณหภูมิ ในขณะที่โลหะผสม PH จะหยาบขึ้น และการเสริมความแข็งแรงจะหายไป[ 23 ]ในทุกกรณี เป้าหมายของกลไกการเสริมความแข็งแรงคือการชะลอการเสียรูปจากการคืบ และกลไกต่างๆ ที่มีส่วนช่วย เช่น การเลื่อนของดิสโลเคชัน การเลื่อนของดิสโลเคชัน และการแพร่ของช่องว่าง ตัวอย่างบางส่วนของกลไกการเสริมความแข็งแรงเหล่านี้ ได้แก่ การเพิ่มพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับการแพร่กระจายของแลตติสและขอบเกรน การแนะนำความเค้นเกณฑ์ที่จำเป็นในการปีนหรือเฉือนอนุภาคในเมทริกซ์ หรือการตรึงเกรนซึ่งยับยั้งการเลื่อนของขอบเกรน[ 27 ] [ 23 ] [ 25 ] [ 24 ]ปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาที่อุณหภูมิสูง ได้แก่ การออกซิเดชันและความล้าทางเทอร์โมกลศาสตร์ ซึ่งอาจทำให้วัสดุเสื่อมสภาพ[ 23 ] [ 24 ]
ดูเพิ่มเติม
- เหล็กหุ้มทองแดง
- โลหะผสมทองแดงในอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
- พื้นผิวสัมผัสโลหะผสมทองแดงต้านจุลชีพ
- ลูบาลอย ซี41100
ลิงก์ภายนอก
- การทดสอบและการกำหนดมาตรฐานการกัดกร่อน: การประยุกต์ใช้และการตีความ
- สมาคมพัฒนาทองแดง
- [1]
- โค้ดสำหรับสร้างแผนภาพเฟสไบนารีของทองแดง (ไฟล์แบตช์ - http://www.gotrawama.eu/copperNIMS/ramefabio.txt ) โดยใช้ฐานข้อมูลเทอร์โมไดนามิกแบบเปิดที่ NIMS https://cpddb.nims.go.jp/cpddb/periodic.htmและซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ Computherm Pandat ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีที่https://computherm.com/ ดู วิธีใช้งานได้ ที่ https://computherm.com/docs/pandat_manual.pdfรูปภาพของแผนภาพเฟสไบนารีทั้ง 34 แผนภาพ สามารถดูได้ที่http://www.gotrawama.eu/copperNIMS/PNG/