När tenn (0,04-0,55 %) tillsätts till koppar ökar den resulterande koppar-tin-legeringen i hållfasthet och mjukgörningsbeständighet på bekostnad av ledningsförmågan. Den högsta tillåtna tennhalten dikteras av den minsta ledningsförmåga som krävs.
Tillägget av tellur (0,005-0,05 %), resulterar i en ytterligare ökning av mjukningsmotståndet med liten förlust av ledningsförmåga.
Gå till Snabbfakta
Historia
Dessa legeringar, som utvecklades i USA mellan 1960 och 1990 och som tillverkats i Europa sedan 1998, finns tillgängliga som band och tråd med hög ledningsförmåga. Sedan 1998 har de använts för blyramar (CuSn0,15, CW117C), sedan 2010 som bilkablar (CuSn0,5, CW129C) och sedan 2001 som rillad kontakttråd för kontaktledare för luftledning (CuSn0,5, CW129C).
Copper-tin-tellurium (0,005-0,05 % tellur) (CuSn0,15Te, C14420) patenterades i USA mellan 1983 och 1987. Den har god mjukgörningsbeständighet i temperaturområdet 200-427oC, med ett IACS-värde på 99,8 % och utvecklades som ett alternativ till koppar-kadmium och ett mer kostnadseffektivt alternativ till koppar-silver.
Värmebehandling
Dessa är enfasiga legeringar och kan inte härdas genom värmebehandling. De kan glödgas mellan 550-650oC och spänningsavlastas mellan 150-200oC.
Avståndet av mekaniska egenskaper, som visas i tabellen nedan, utvecklas genom kallbearbetning.
I jämförelse med alternativa kopparlegeringar är koppar-tin-legeringar generellt sett starkare än elektrolytisk seghärdig beckkoppar, koppar-silver och koppar-järn, men mindre starka än koppar-magnesium och koppar-nickel-silikon.
Egenskaper
Elektrisk ledningsförmåga
Med ökad tennprocent ökar hållfastheten och hårdheten och ledningsförmågan minskar (se tabell nedan).
| % tenn | % IACS |
| 0,1 | 98 |
| 0.15 | 88 |
| 0,2 | 83 |
| 0,5 | 70 |
En legering med en tennhalt som ger den erforderliga minimala elektriska ledningsförmågan (med de nödvändiga mekaniska egenskaperna för en komponent), väljs.
Resistens mot mjukgörning
Den halva mjukgörningstiden, i minuter (som definieras som den uppvärmningstid som krävs för att det kallbearbetade provet ska minska sin hårdhet till hälften av det helt glödgade värdet), visas för tre legeringar i nedanstående tabell
Den gynnsamma effekten av tenn på mjukgörning är uppenbar, men den framträdande effekten är den av tellur, som är effektiv upp till 427oC, där kopparsilver har mjuknat helt. Som jämförelse börjar Cu-ETP mjukna vid 150oC.
Framställning
| Process | Bedömning |
| Kall formbarhet | Utmärkt |
| Varm formbarhet | Utmärkt |
| Lödning | Utmärkt |
| Blödning | Utmärkt |
| Oxyacetylensvetsning | Godt |
| Gasskyddssvetsning | Godt |
| Resistens svetsning | Måttlig |
Denna koppar drabbas inte av försprödning genom ånga (väte) när den värms upp i en väte (reducerande) atmosfär.
Bearbetning
Bearbetningsbarheten är 20 % vilket är rättvist (fritt bearbetande mässing är 100 %).
Korrosionsbeständighet
Dessa legeringar har god beständighet mot atmosfärisk korrosion och spänningskorrosionssprickor.
Användningar
Typiska tillämpningar som kräver kombinationen av en specifik minsta elektrisk ledningsförmåga, hög duktilitet och förbättrad hållfasthet och mjukgörningsbeständighet jämfört med ren koppar är bland annat:
- Blyramar (CW117C)*
- Kopplingsstift
- Kopplingar och reläer
- Terminaler
- Automobilkabelns trådar
- Busbars
- Nitar
- Specialskruvar
- Signalkablar för bilmotorer
- Rälsad kontaktledning för järnvägar (CW129C)*
* Upptagen i BS EN-standarder
Tillgängliga former
Koppar-tenn finns som plåt, band och tråd. Koppar-tin-tellurium finns som band.
Specifikationer
Nedan följer specifikationerna för Europa och USA. Observera att för USA är vissa sammansättningar inte identiska. För motsvarande standarder från andra länder besök Copper Key-webbplatsen.
För ytterligare information om koppar-tin och andra ledningsmaterial finns i Copper Alloys Knowledge Base.
Användningsexempel 1: Ledningskablar för bilar
Sedan 2010 har tråd av koppar-tin (0,25-0,35 %), med en tvärsnittsarea på 0.13 mm2, med en lägsta ledningsförmåga på 72 % IACS och en lägsta draghållfasthet på 620 N/mm2 har använts tillsammans med koppar-silver och koppar-magnesium under krävande förhållanden för ledarkablar för bilar.
Användningsexempel 2: Rillad kontakttråd
Koppar-tin är en av de viktigaste legeringarna som används för kontakttråd för de franska höghastighetsjärnvägarna. Den tillverkas för att uppfylla och överträffa kraven i den europeiska standarden EN 50149:2012 Railway applications – Copper and copper alloy grooved contact wires.
Koppar-tin kontaktledningar har rätt balans mellan elektriska och mekaniska egenskaper och är mer slitstarka jämfört med ren koppar.
