Când se adaugă staniu (0,04-0,55%) la cupru, aliajul cupru-staniu rezultat are o creștere a rezistenței și înmuiere în detrimentul conductivității. Conținutul maxim de staniu permis este dictat de conductivitatea minimă necesară.
Adaosul de telur (0,005-0,05%), duce la o creștere suplimentară a rezistenței la înmuiere cu o pierdere mică de conductivitate.
Vezi date rapide
Istoric
Aceste aliaje, dezvoltate în SUA între 1960 și 1990 și fabricate în Europa începând cu 1998, sunt disponibile sub formă de benzi și sârme de înaltă conductivitate. Din 1998, acestea au fost utilizate pentru rame de plumb (CuSn0,15, CW117C), din 2010 ca cabluri pentru automobile (CuSn0,5, CW129C) și din 2001 ca fire de contact cu caneluri pentru liniile de cale ferată (CuSn0,5, CW129C).
Cupru-staniu-telur (0,005-0,05% telur) (CuSn0,15Te, C14420) a fost brevetat în SUA între 1983 și 1987. Are o bună rezistență la înmuiere în intervalul de temperatură 200-427oC, cu o valoare IACS de 99,8% și a fost dezvoltat ca o alternativă la cupru-cadmiu și o alternativă mai rentabilă la cupru-argint.
Tratament termic
Acestea sunt aliaje monofazice și nu pot fi întărite prin tratament termic. Ele pot fi recoapte între 550-650oC și pot fi degrevate de tensiuni între 150-200oC.
Gama de proprietăți mecanice, prezentată în tabelul de mai jos, este dezvoltată prin prelucrarea la rece.
În comparație cu aliajele alternative de cupru, aliajele de cupru-staniu sunt în general mai rezistente decât cuprul cu smoală electrolitică dură, cuprul-argint și cuprul-fier, dar mai puțin rezistente decât cuprul-magneziu și cuprul-nichel-siliciu.
Proprietăți
Conductibilitate electrică
Ca urmare a creșterii procentului de staniu, rezistența și duritatea cresc, iar conductibilitatea scade (a se vedea tabelul de mai jos).
| % Staniu | % IACS |
| 0,1 | 98 |
| 0.15 | 88 |
| 0,2 | 83 |
| 0,5 | 70 |
Se va selecta un aliaj cu un conținut de staniu care să dea conductivitatea electrică minimă necesară (cu proprietățile mecanice necesare pentru o componentă).
Rezistența la înmuiere
Timpul de înmuiere la jumătate, în minute (care este definit ca fiind timpul de încălzire necesar pentru ca proba prelucrată la rece să-și scadă duritatea la jumătate din valoarea sa complet recoaptă), este prezentat pentru trei aliaje în tabelul de mai jos
Efectul benefic al staniului asupra înmuierii este evident, dar efectul remarcabil este cel al telurului care este eficient până la 427oC, unde cuprul-argintul s-a înmuiat complet. Prin comparație, Cu-ETP va începe să se înmoaie la 150oC.
Fabricare
| Proces | Calificare |
| Formabilitate la rece | Excelentă |
| Formabilitate la cald | Excelent |
| Soldare | Excelent |
| Brazare | Excelent |
| Brazare | Excelent |
| Sudare cu oxiacetilenă | Bună |
| Sudare cu arc cu scut de gaz | Bună |
| Rezistență la sudare | Fair |
Acest cupru nu suferă de fragilizare prin abur (hidrogen) atunci când este încălzit într-o atmosferă de hidrogen (reducătoare).
Lucrare
Calificativul de prelucrabilitate este de 20%, ceea ce este corect (alama de prelucrare liberă este de 100%).
Rezistența la coroziune
Aceste aliaje au o bună rezistență la coroziunea atmosferică și la fisurarea prin coroziune sub tensiune.
Aplicații
Aplicațiile tipice care necesită combinația dintre o conductivitate electrică minimă specifică, o ductilitate ridicată și o rezistență sporită și o rezistență la înmuiere în comparație cu cuprul pur includ:
- Cadre de plumb (CW117C)*
- Pini de conectare
- Interuptoare și relee
- Terminații
- Fire de cablaj pentru automobile
- Barele de autobuz
- Rivete
- Șuruburi speciale
- Cabluri de semnalizare a conductoarelor auto
- Fir de contact cu caneluri de cale ferată (CW129C)*
.
* Înscrise în standardele BS EN
Forme disponibile
Copru-staniu este disponibil sub formă de tablă, bandă și sârmă. Cupru-staniu-telluriu este disponibil sub formă de bandă.
Specificații
Mai jos sunt prezentate specificațiile pentru Europa și SUA. Rețineți că, pentru SUA, unele compoziții nu sunt identice. Pentru standarde echivalente din alte țări, vizitați site-ul Copper Key.
Informații suplimentare despre cupru-staniu, precum și despre alte materiale de conductivitate, sunt disponibile la baza de cunoștințe Copper Alloys Knowledge Base.
Exemplu de aplicație 1: Cabluri conductoare pentru automobile
Din 2010, sârma de cupru-staniu (0,25-0,35%), cu secțiunea transversală de 0.13 mm2, cu o conductivitate minimă de 72% IACS și o rezistență minimă la tracțiune de 620 N/mm2, a fost utilizat împreună cu cupru-argint și cupru-magneziu în condiții exigente pentru cabluri conductoare pentru automobile.
Exemplu de aplicație 2: Fir de contact canelat
Cuprul-staniu este unul dintre principalele aliaje utilizate pentru firul de contact pentru căile ferate franceze de mare viteză. Este produs pentru a îndeplini și depăși cerințele standardului european EN 50149:2012 Aplicații feroviare – Fire de contact canelate din cupru și aliaje de cupru.
Firele de contact din cupru-staniu au un echilibru corect între proprietățile electrice și mecanice, fiind mai rezistente la uzură în comparație cu cuprul pur.
.