Når tin (0,04-0,55%) tilsættes til kobber, har den resulterende kobber-tin-legering en øget styrke og blødgøringsmodstand på bekostning af ledningsevnen. Det maksimalt tilladte tinindhold er dikteret af den minimale ledningsevne, der kræves.
Tilsætning af tellur (0,005-0,05%) resulterer i en yderligere forøgelse af blødgøringsmodstanden med et lille tab af ledningsevne.
Gå til Quick Facts
Historie
Disse legeringer, der er udviklet i USA mellem 1960 og 1990 og fremstillet i Europa siden 1998, fås som bånd og tråd med høj ledningsevne. Siden 1998 er de blevet anvendt til blyrammer (CuSn0,15, CW117C), siden 2010 som kabler til biler (CuSn0,5, CW129C) og siden 2001 som rillet køreledning til køreledninger til køreledninger (CuSn0,5, CW129C).
Kobber-tin-tellur (0,005-0,05 % tellur) (CuSn0,15Te, C14420) blev patenteret i USA mellem 1983 og 1987. Den har en god blødgøringsbestandighed i temperaturområdet 200-427oC med en IACS-værdi på 99,8 % og blev udviklet som et alternativ til kobber-cadmium og et mere omkostningseffektivt alternativ til kobber-sølv.
Varmebehandling
Disse er enfasede legeringer og kan ikke hærdes ved varmebehandling. De kan udglødes mellem 550-650oC og spændingsaflastes mellem 150-200oC.
Den række mekaniske egenskaber, der er vist i nedenstående tabel, udvikles ved koldbearbejdning.
Ved sammenligning med alternative kobberlegeringer er kobber-tin-legeringer generelt stærkere end elektrolytisk hårdfør beg-kobber, kobber-sølv og kobber-jern, men mindre stærke end kobber-magnesium og kobber-nikkel-silicium.
Egenskaber
Elektrisk ledningsevne
Da tinprocenten stiger, øges styrke og hårdhed, og ledningsevnen falder (se nedenstående tabel).
| % tin | % IACS |
| 0,1 | 98 |
| 0,1 | |
| 0.15 | 88 |
| 0,2 | 83 |
| 0,5 | 70 |
En legering med et tinindhold, der giver den krævede minimale elektriske ledningsevne (med de nødvendige mekaniske egenskaber for en komponent), vil blive valgt.
Resistens over for blødgøring
Den halve blødgøringstid i minutter (som er defineret som den opvarmningstid, der kræves, for at den koldbearbejdede prøve kan reducere sin hårdhed til halvdelen af den fuldt udglødede værdi), er vist for tre legeringer i nedenstående tabel
Den gavnlige virkning af tin på blødgøring er indlysende, men den fremragende virkning er tellurs virkning, som er effektiv op til 427oC, hvor kobber-sølv er blødgjort fuldstændigt. Til sammenligning vil Cu-ETP begynde at blive blødgjort ved 150oC.
Fabrikation
| Proces | Rating |
| Kold formbarhed | Excellent |
| Varme formbarhed | Udmærket |
| Lodning | Udmærket |
| Blødning | Udmærket |
| Oxyacetylensvejsning | Godt |
| Gasbeskyttet lysbuesvejsning | Godt |
| Bestandighed svejsning | Middel |
Dette kobber lider ikke af forsprødning af damp (hydrogen), når det opvarmes i en hydrogen (reducerende) atmosfære.
Bearbejdning
Bearbejdbarheden er 20 %, hvilket er rimeligt (frit bearbejdende messing er 100 %).
Korrosionsbestandighed
Disse legeringer har god modstandsdygtighed over for atmosfærisk korrosion og spændingskorrosionssprængning.
Anvendelser
Typiske anvendelser, der kræver kombinationen af en bestemt minimum elektrisk ledningsevne, høj duktilitet og forbedret styrke og blødgøringsmodstand i forhold til rent kobber, omfatter bl.a:
- Blodrammer (CW117C)*
- Stikstifter
- Switches og relæer
- Terminaler
- Autosamledninger
- Busbars
- Rivets
- Specialskruer
- Specialskruer
- Signalkabler til bilkabler
- Rillede kontaktkabler til jernbaner (CW129C)*
* Opført i BS EN-standarder
Tilgængelige former
Kobber-tin fås som plader, bånd og tråd. Kobber-tin-tellurium fås som bånd.
Specifikationer
Nedenfor er specifikationerne for Europa og USA. Bemærk, at for USA er nogle sammensætninger ikke identiske. For tilsvarende standarder fra andre lande henvises til Copper Key-webstedet.
Der findes yderligere oplysninger om kobber-tin og andre ledningsmaterialer på Copper Alloys Knowledge Base.
Anvendelseseksempel 1: Ledningskabler til biler
Siden 2010 har kobber-tin tråd (0,25-0,35 %), tværsnitsareal 0.13 mm2, med en mindste ledningsevne på 72 % IACS og en mindste trækstyrke på 620 N/mm2 er blevet anvendt sammen med kobber-sølv og kobber-magnesium under krævende forhold til kabler til billedere.
Anvendelseseksempel 2: Rillet køreledning
Kobber-tin er en af de vigtigste legeringer, der anvendes til køreledning til de franske højhastighedsjernbaner. Den produceres for at opfylde og overgå kravene i den europæiske standard EN 50149:2012 Jernbaneanvendelser – Kobber- og kobberlegeringsrillede kontakttråde.
Kobber-tin-kontakttråde har den rette balance mellem elektriske og mekaniske egenskaber og er mere slidstærke sammenlignet med rent kobber.
