Composition et rôle de l'oxygène
C10200 est défini par deux chiffres plutôt qu'un : cuivre à 99,95 % minimum et oxygène à 0,0010 % maximum, le total de toutes les autres impuretés étant maintenu à 0,05 % ou moins. Cette combinaison est ce qui différencie la nuance du cuivre dur, qui retient délibérément 0.02 - 0.05 % d'oxygène. Le niveau d'oxygène ultra faible empêche la formation de poches de vapeur si le matériau est chauffé dans une atmosphère réductrice telle que l'hydrogène, ce qui constitue le mode de défaillance connu sous le nom de fragilisation par l'hydrogène. Les pièces brasées, soudées ou recuites brillantes conservent donc leur intégrité au lieu de développer des fissures internes.
Propriétés physiques
| Propriété | Valeur | Remarques |
|---|---|---|
| Densité | 8,94 g/cm³ (0,323 lb/po³) | A 20 degrés |
| Point de fusion | 1083 degrés (1981 degrés F) | - |
| Conductivité électrique | 101 % SIGC minimum | Norme internationale de cuivre recuit |
| Conductivité volumique | Environ 58,6 MS/m | A 20 degrés |
| Résistivité électrique | 1,724 µΩ·cm | Minimum théorique à 20 degrés |
| Conductivité thermique | 391 W/(m·K) | A 20 degrés |
| Coefficient de dilatation thermique | 16,7 x 10⁻⁶ par K | Plage de 20 - 100 degrés |
| Module d'élasticité | 115 - 130 GPa | - |
Ces valeurs placent le C10200 dans le petit groupe de métaux qui conduisent à la fois l'électricité et la chaleur au niveau commercial le plus élevé. Le chiffre de conductivité thermique est environ neuf fois supérieur à celui de l'acier au carbone, c'est pourquoi cette nuance est utilisée pour les échangeurs de chaleur et les équipements de refroidissement ainsi que pour les conducteurs.
Propriétés mécaniques par état
Le C10200 est généralement fourni dans des états recuits pour une ductilité maximale et peut être travaillé à froid pour obtenir des résistances plus élevées lorsque la rigidité est nécessaire. Les valeurs ci-dessous suivent les plages de trempe utilisées pour la qualité du produit plat ASTM B152, et les mêmes tendances s'appliquent aux tubes et aux barres.
| Caractère / condition | Résistance à la traction, MPa | Limite d'élasticité 0,5 % d'extension, MPa | Allongement, % | Dureté, Rockwell F |
|---|---|---|---|---|
| Recuit (O60) | 200 - 240 | 35 - 70 | 45 - 60 | 35 - 45 |
| Travaillé à froid, moyen (H04) | 260 - 300 | 200 - 240 | 20 - 30 | 65 - 75 |
| Travaillé à froid, haut (H08) | 340 - 380 | 310 - 345 | 4 - 12 | 80 - 90 |
Le choix de l'état est un équilibre entre la formabilité et la résistance. Le matériau recuit plie, brides, timbres et pièces de monnaie sans se fissurer et constitue le bon choix là où la pièce est formée après la livraison. Les matériaux fortement travaillés à froid présentent une résistance et une dureté plus élevées, mais un allongement très limité. Ils sont donc utilisés pour les pièces finies sur mesure avant la livraison, telles que les bandes conductrices et les composants usinés.
Avantages du service
Immunité à la fragilisation par l'hydrogène, car le taux d'oxygène est plafonné à 0,0010 %.
Excellente ductilité et maniabilité dans les procédés à froid et à chaud, notamment le laminage, l'étirage, l'emboutissage et le forgeage.
Bonne soudabilité et brasabilité avec les procédés courants, sans restrictions d'atmosphère particulière.
Surface brillante et propre après recuit, adaptée au placage et au service sous vide.
Bonne résistance à la corrosion atmosphérique, à l'eau douce et aux acides non-oxydants, avec ternissement dans les atmosphères soufrées.
Notes d’approvisionnement, d’inspection et de commande
La qualité est fournie sous forme de tubes et de tuyaux, de plaques, de feuilles, de bandes, de bobines, de barres, de tiges, de fils et de barres omnibus, ainsi que sous des formes fabriquées telles que des tubes coudés en U et des tubes à ailettes, avec des dimensions produites selon le dessin. Les utilisations typiques incluent les échangeurs de chaleur et les systèmes de refroidissement, les barres omnibus et les conducteurs électriques, les composants électroniques et sous vide, les circuits de réfrigération et de climatisation et les équipements généraux combinant résistance à la corrosion et conductivité.
Sur une commande C10200, le plan d'inspection couvre la composition chimique par spectromètre avec un contrôle spécifique sur l'oxygène, la mesure de conductivité électrique, les essais de traction pour confirmer l'état, les essais de dureté sur produit plat, la mesure de granulométrie sur matériau recuit, les contrôles de tolérance dimensionnelle et d'épaisseur et l'inspection de surface ou par courants de Foucault lorsque l'application l'exige. Chaque chaleur est certifiée avec sa composition, sa conductivité et ses résultats mécaniques, et l'emballage est conçu pour le transport maritime, aérien et par courrier avec un film protecteur et des caisses en bois ou des paquets cerclés.
Foire aux questions
Q : Quelle est la teneur en oxygène du C10200 ?
R : Un maximum de 0,0010 %, avec du cuivre à 99,95 % minimum. Ce faible niveau d’oxygène rend le matériau insensible à la fragilisation par l’hydrogène.
Q : Quelle est la conductivité du C10200 ?
R : Au moins 101 % IACS, équivalent à environ 58,6 MS/m en volume et une résistivité d'environ 1,724 µΩ·cm à 20 degrés.
Q : Quelles teintes sont disponibles ?
A : O60 recuit pour une ductilité maximale, H04 écroui pour une résistance moyenne et H08 écroui pour une résistance élevée, avec un allongement passant de 45 - 60 % à l'état recuit à 4 - 12 % dans l'état le plus dur.
Q : Pourquoi le C10200 est-il meilleur que le C11000 pour les assemblages brasés ?
R : Le C11000 retient 0.02 - 0.05 % d'oxygène, ce qui peut provoquer une fragilisation par l'hydrogène lors du chauffage dans une atmosphère réductrice. Le C10200 ne contient presque pas d’oxygène, les assemblages brasés et recuits restent donc sains.
Q : Quelle est la conductivité thermique ?
R : Environ 391 W/(m·K) à 20 degrés, l'une des valeurs les plus élevées disponibles dans un métal d'ingénierie commercial.
Q : Comment le matériau est-il certifié ?
R : Chaque chaleur est certifiée avec sa composition chimique, y compris le contrôle de l'oxygène, la conductivité électrique et les résultats des tests mécaniques, et des rapports de tests dimensionnels ou par courants de Foucault sont ajoutés lorsque la commande l'exige.
