Při přidání cínu (0,04-0,55 %) k mědi se u výsledné slitiny mědi a cínu zvyšuje pevnost a odolnost proti měknutí na úkor vodivosti. Maximální povolený obsah cínu je dán minimální požadovanou vodivostí.
Přídavek telluru (0,005-0,05 %) vede k dalšímu zvýšení odolnosti proti měknutí při malé ztrátě vodivosti.
Přejít na Stručná fakta
Historie
Tyto slitiny, vyvinuté v USA v letech 1960-1990 a vyráběné v Evropě od roku 1998, jsou k dispozici jako pásy a dráty s vysokou vodivostí. Od roku 1998 se používají pro olověné rámečky (CuSn0,15, CW117C), od roku 2010 jako kabely pro automobilový průmysl (CuSn0,5, CW129C) a od roku 2001 jako drážkované kontaktní dráty pro nadzemní dráhy (CuSn0,5, CW129C).
Měď-cín-telur (0,005-0,05 % teluru) (CuSn0,15Te, C14420) byla patentována v USA v letech 1983-1987. Má dobrou odolnost proti měknutí v teplotním rozsahu 200-427oC, s hodnotou IACS 99,8 % a byla vyvinuta jako alternativa mědi-kadmia a cenově výhodnější alternativa mědi-stříbra.
Tepelné zpracování
Jedná se o jednofázové slitiny a nelze je tepelně zpevnit. Mohou být žíhány v rozmezí 550-650oC a odlehčeny od napětí v rozmezí 150-200oC.
Rozsah mechanických vlastností, uvedený v tabulce níže, se vyvíjí zpracováním za studena.
V porovnání s alternativními slitinami mědi jsou slitiny mědi a cínu obecně pevnější než elektrolyticky houževnatá měď, měď-stříbro a měď-železo, ale méně pevné než měď-hořčík a měď-nikl-křemík.
Vlastnosti
Elektrická vodivost
S rostoucím % cínu roste pevnost a tvrdost a klesá vodivost (viz tabulka níže).
% cínu | % IACS |
0,1 | 98 |
0.15 | 88 |
0,2 | 83 |
0,5 | 70 |
Zvolí se slitina s obsahem cínu, která poskytuje požadovanou minimální elektrickou vodivost (s potřebnými mechanickými vlastnostmi pro součást).
Odolnost proti měknutí
Doba polovičního měknutí v minutách (která je definována jako doba ohřevu potřebná k tomu, aby se tvrdost vzorku zpracovaného za studena snížila na polovinu jeho plně žíhané hodnoty) je uvedena pro tři slitiny v následující tabulce
Příznivý vliv cínu na měknutí je zřejmý, ale vynikající je vliv telluru, který je účinný až do 427oC, kdy měď-stříbro zcela změkla. Pro srovnání Cu-ETP začne měknout při 150oC.
Výroba
Proces | Hodnocení |
Tvarovatelnost za studena | Vynikající |
Tvarovatelnost za tepla | Vynikající |
Pájení | Vynikající |
Pájení | Vynikající |
Svařování kyslíkoacetylenem | Dobrý |
Svařování v ochranné atmosféře plynu | Dobrý |
Odolnost svařování | Slušná |
Tato měď netrpí parní (vodíkovou) křehkostí při zahřívání ve vodíkové (redukční) atmosféře.
Obrábění
Třída obrobitelnosti je 20 %, což je přiměřené (volně obrobitelná mosaz je 100 %).
Odolnost proti korozi
Tyto slitiny mají dobrou odolnost proti atmosférické korozi a koroznímu praskání za napětí.
Použití
Mezi typické aplikace vyžadující kombinaci určité minimální elektrické vodivosti, vysoké tažnosti a zvýšené pevnosti a odolnosti proti měknutí ve srovnání s čistou mědí patří:
- Olověné rámečky (CW117C)*
- Konektorové kolíky
- Vypínače a relé
- Koncovky
- Dráty pro automobilové svazky
- Sběrnice
- Nástrčné dráty
- .
- Speciální šrouby
- Signální kabely pro automobilový průmysl
- Železniční drážkovaný kontaktní drát (CW129C)*
* Uvedeno v normách BS EN
Dostupné formy
Měděné-cín je k dispozici jako plech, pásek a drát. Měď-cín-telur je k dispozici jako pásek.
Specifikace
Níže jsou uvedeny specifikace pro Evropu a USA. Všimněte si, že pro USA nejsou některá složení shodná. Ekvivalentní normy z jiných zemí naleznete na webových stránkách Copper Key.
Další informace o mědi-cínu a dalších vodivostních materiálech jsou k dispozici ve znalostní databázi slitin mědi.
Příklad použití 1: Vodiče pro automobilový průmysl
Od roku 2010 se používá měděný-cínový drát (0,25-0,35 %), průřez 0.13 mm2, s minimální vodivostí 72 % IACS a minimální pevností v tahu 620 N/mm2 se používá spolu s mědí-stříbrem a mědí-hořčíkem v náročných podmínkách pro kabely s automobilovými vodiči.
Příklad použití 2: kontaktní drát s drážkou
Měď-cín je jednou z hlavních slitin používaných pro kontaktní dráty francouzských vysokorychlostních železnic. Vyrábí se tak, aby splňoval a překračoval požadavky evropské normy EN 50149:2012 Železniční aplikace – Drážkované kontaktní dráty z mědi a slitin mědi.
Měděno-cínové kontaktní dráty mají správnou rovnováhu mezi elektrickými a mechanickými vlastnostmi, přičemž jsou ve srovnání s čistou mědí odolnější proti opotřebení.
.