Vrste in značilnosti bakra in bakrovih zlitin
Baker je eden od reprezentativnih barvnih kovinskih materialov, potrebnih za industrijo in vsakdanje življenje, in obstaja veliko vrst. Ima dolgo zgodovino praktične uporabe in je bil izkopan v egipčanski grobnici že leta 400 pred našim štetjem, zaradi česar je znan material, ki se je dolgo uporabljal v državah po vsem svetu. Številni baker in bakrove zlitine, ki so zdaj v praksi, so neprimerljivi po vrsti in zmogljivosti v primerjavi s takratnimi, vendar se osnovne lastnosti bakra niso bistveno spremenile. Prav zaradi lastnosti, ki jih železo nima, je baker tako uporaben material.
Lastnosti bakra in bakrovih zlitin
Najboljše lastnosti bakra so njegova predelovalnost, električna prevodnost in toplotna prevodnost. Kot je razvidno iz primera bakrene žice, ima ta material najvišjo električno in toplotno prevodnost za srebrom in se uporablja v številnih električnih delih, motorjih, napeljavah in vezjih.
Rečeno je, da je eden od razlogov, zakaj se baker široko uporablja že od antičnih časov, ta, da ga je enostavno obdelati. Je reprezentativna kovina z odlično duktilnostjo in je enostavna za plastično obdelavo, kot sta valjanje in ekstrudiranje. Baker ima tudi čudovito končno površino in je na voljo v različnih barvah, kar je eden od razlogov, zakaj baker vidimo povsod.
Poleg tega ima odlične lastnosti vročega kovanja, kar je primerno za obdelavo kompleksnih izdelkov. Ima tudi odlične vzmetne lastnosti in uporablja bakrove zlitine z visoko odpornostjo proti utrujenosti, kot sta berilijev baker in fosforjev bron. Za razliko od jeklenih materialov se njegova struktura ne zlomi niti pri ekstremno nizkih temperaturah, zaradi česar je material z odlično nizkotemperaturno krhkostjo. Ima tudi odlično korozijsko odpornost in ker je plemenita kovina, naj bi bil odporen proti koroziji, ki jo povzroči stik.
Na splošno je njihova uporabna temperatura pod 200 stopinjami in tudi če so odlične glede toplotne odpornosti, je najvišja uporabna temperatura okoli 250 do 300 stopinj. Obstaja nekaj bakrovih zlitin, kot je beli baker, ki se lahko uporabljajo pri temperaturah nad 400 stopinj. Po drugi strani pa pri ekstremno nizkih temperaturah ne postane krhka, zato jo lahko brez težav uporabljamo.
Različne vrste bakrenih materialov
Po vrsti baker vključuje čisti baker, medenino, bron, beli baker, nikljevo srebro, beli baker in berilijev baker. Poleg čistega bakra je bakrova zlitina, izdelana iz bakra s cinkom, svincem, kositrom, aluminijem, nikljem itd., sama ali v kombinaciji.
Poleg tega je baker glede na način izdelave razdeljen na dve vrsti: valjani bakreni izdelki in liti izdelki. Pravzaprav se skoraj 90 % bakrenih izdelkov šteje za valjane bakrene izdelke. Medenina je tudi najpogosteje uporabljen material med bakrovimi zlitinami, čisti baker in medenina pa naj bi predstavljala večino povpraševanja po bakru.
Bakreni simboli
Simbol oznake (raztezek bakra) bakrenih materialov se prav tako ujema s temi klasifikacijami. Baker in bakrove zlitine, kot je C1020 (baker brez kisika), so v standardu JIS predstavljeni s črko C in štirimi številkami. Serija 1000 C1 je čisti baker ali zlitine, ki vsebujejo veliko količino bakra, in je kategorija, ki vključuje tudi C17 berilijev baker in C19 titanov baker. Serije 2000, kot je C2801, C2700 itd., so bakreno-cinkove bakrene zlitine Cu-Zn, kot sta medenina in rdeči bron, serije 3000, kot je C3604, pa so medenina za prosto rezanje, Pb pa je dodan za izboljšanje obdelovalnosti. Serija 4000 je mornariška medenina na osnovi Cu-Zn z dodatkom Sn (kositra), serija C5000 je fosforjev bron (zlitina Cu-Sn-P), katere tipičen primer je C5191, serije 6000, kot sta C6161, C6191, so aluminijeve bron, medenina za instrumentalne ventile, medenina visoke trdnosti in serije 7000, kot je C7351, imajo nikljevo srebro in beli baker (zlitina bakra in niklja). Na strani posamezne bakrove zlitine bomo na kratko predstavili značilnosti vsake bakrove zlitine.
Tipične fizikalne lastnosti bakra
Tališče približno 1084 stopinj
Vrelišče približno 2360 stopinj
Specifična toplota (20 stopinj) 385J/kg· stopinja
Gostota 8,96 g/cm3 (20 stopinj)
Vzdolžni elastični modul (Youngov modul) 117,7kN/mm2
Koeficient toplotne razteznosti (20-100 stopinja ) 16,8x10-6 / stopinja
Električna prevodnost 100% IACS
Upornost (20 stopinj) 1,7241μΩ·cm
Temperaturni koeficient upora (20 stopinja ) 0,00397/ stopinja
Magnetna občutljivost -0.080x10 ^-6 cgs enota/gram
Vrste in klasifikacije bakra (valjani bakreni izdelki)
Glede na način izdelave lahko baker grobo razdelimo na valjane bakrene izdelke in lite izdelke, med katerimi lahko valjane bakrene izdelke razdelimo v naslednje kategorije. Valjani baker je na voljo v obliki plošč, trakov, palic, žic, cevi, vodil itd.
Čisti baker
Obstajajo baker brez kisika, trden baker in deoksidiran baker, razlika med temi tremi vrstami pa je v količini kisika, ki jo vsebujejo zaradi načina izdelave. Baker ima čistost več kot 99,9 % in ima odlično električno in toplotno prevodnost, vendar je njegova trdnost šibkejša od drugih kovin.
Zlitine z visoko vsebnostjo bakra
Zlitine z visoko vsebnostjo bakra, kot so berilijev baker, titanov baker, cirkonijev baker, baker, ki vsebuje kositer, baker, ki vsebuje železo, in Corsonove zlitine, povečajo trdnost, ne da bi bistveno ogrozili inherentno visoko električno in toplotno prevodnost bakra. Za izboljšanje mehanskih lastnosti pa se poveča količina dodanih elementov, posledično pa se električna prevodnost ponavadi zmanjša. Nekateri imajo visoko trdnost več kot 685N/mm2, medtem ko imajo drugi visoko rekristalizacijsko trdnost in odlično toplotno odpornost.
medenina (rumena medenina)
Medenina (znana tudi kot medenina) je znana kot najpogosteje uporabljen baker. Obstaja rdeča bronasta, detonatorska medenina, 73 medenina, 64 medenina, 65:35 medenina, medenina za prosto rezanje, mornariška medenina, admiralska medenina, aluminijasta medenina, medenina visoke trdnosti itd. Osnova je zlitina bakra in cinka. Nato dodamo Pb, Sn, Al itd., da naredimo vsak material edinstven.
bron
Obstajajo "kositrni bron", ki je bakrova zlitina Cu-Sn, "fosforjev bron" z dodano majhno količino "fosforja" (P), fosforjev bron za prosto rezanje, aluminijev bron itd.
Zlitine bakra in niklja
Zlitine bakra in niklja vključujejo beli baker, beli baker, nikelj-srebro, hitrorezno nikelj-srebro itd. Kot si zlahka predstavljate iz zgornje besede "belo", so to bele bakrove zlitine.
