Đồng & Đồng thau
Hợp kim đồng là ngách nhưng then chốt — đầu nối điện cần dẫn điện, thân van cần bền của đồng berili. Đa số ngạc nhiên: đồng thau là kim loại dễ gia công nhất, chấm hết. Trang này gồm khi nào dùng hợp kim đồng nào.
Hợp kim đồng nào?
| Tình huống | Dùng cái này | Vì sao |
|---|---|---|
| Chi tiết gia công sản lượng lớn, phụ kiện, van | Đồng thau C36000 | Khả năng gia công tốt nhất mọi kim loại. Điểm 100%. Cắt như bơ. |
| Đầu nối điện, thanh cái | Đồng C11000 | Dẫn điện cao nhất (101% IACS). Nhưng dẻo dính khi gia công. |
| Cần tính chất lò xo + dẫn điện | Đồng berili C17200 | BeCu đạt HRC 40 kèm dẫn điện. Đế van, tiếp điểm rơ le, tiếp điểm lò xo. |
| Phụ kiện trang trí / kiến trúc | C26000 (đồng thau vỏ đạn) | Biến dạng tốt + trông như vàng. Tay nắm cửa, bản lề. |
| Phụ kiện biển | C46400 đồng thau hải quân | Kháng ăn mòn tốt. Trục chân vịt, phụ kiện biển. |
Dữ liệu hợp kim nhìn một lượt
| Tính chất | Đồng thau C36000 | Đồng C11000 | BeCu C17200 |
|---|---|---|---|
| Loại | Đồng thau dễ cắt | Đồng ETP | Đồng berili |
| Kéo (MPa) | 360 | 220 | 1200 (lão hóa) |
| Chảy (MPa) | 250 | 70 | 1100 (lão hóa) |
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 8.50 | 8.96 | 8.25 |
| Dẫn điện (%IACS) | 26% | 101% | 20–30% (lão hóa) |
| Khả năng gia công | 100% (tốt nhất) | 20% (dẻo dính) | 50% (trước lão hóa) |
| Cứng | 78 HB | 45 HB | 38 HRC (lão hóa) |
| Chi phí tương đối | 1.0x | 1.2–1.5x | 5–8x |
Đồng thau C36000 — Giấc mơ gia công
Nếu cần gia công hàng nghìn chi tiết nhanh, đồng thau C36000 là vật liệu. Nó có điểm gia công cao nhất mọi kim loại (100% trên thang nơi thép dễ cắt ~70%). Gãy phoi tuyệt vời, tuổi thọ dao tính bằng hàng nghìn chi tiết, và nhám bề mặt tự nhiên mịn.
Hàm lượng chì (2.5–3.5%) tạo đặc tính dễ cắt. Điều này cũng nghĩa không hàn được hoặc dùng trong hệ nước uống.
Các sai lầm thường gặp
| Sai lầm | Hậu quả | Cách đúng |
|---|---|---|
| Dùng C11000 cho phụ kiện gia công | Gia công tệ, phoi dẻo dính, mòn dao gấp 5x đồng thau | Cho chi tiết dùng C36000 |
| Dùng C36000 cho thanh cái | Chỉ dẫn 26% IACS — điện trở lớn | Dùng C11000 cho ứng dụng điện |
| Không hóa bền lão hóa C17200 | Chỉ 50% bền tiềm năng | Gia công ở trạng thái dung dịch rắn, rồi lão hóa 320°C 2-3 giờ |
| Tốc độ cắt cao trên đồng thau | Dính bám dao, nhám kém | Đồng thau cần tốc độ vừa (100-200 m/phút) với tiến dao cao |
Tôi nên dùng hợp kim đồng nào cho chi tiết gia công?
Bắt đầu với C36000. Nó có điểm gia công cao nhất mọi kim loại (100%), và các con số còn lại bình thường: kéo 360 MPa, chảy 250 MPa, cứng 78 HB, và chi phí thấp nhất trong ba ở 1.0x. Dùng C11000 chỉ khi dẫn điện quyết thiết kế — đạt 101% IACS so với 26% của đồng thau, nhưng khả năng gia công 20% và mòn dao trên phụ kiện gấp 5x. Cho tính chất lò xo kèm dẫn điện, C17200 là lựa chọn.
Chi tiết đồng thau C36000 hàn được hoặc dùng cho nước uống không?
Không. Hàm lượng chì 2.5–3.5% tạo đặc tính dễ cắt của C36000, và chính chì là lý do không hàn hoặc dùng trong hệ nước uống. Nếu chi tiết phải hàn hoặc dẫn nước uống, đây không phải hợp kim nên quy định.
Làm sao lấy đủ bền từ đồng berili C17200?
Phải hóa bền lão hóa. Ở trạng thái dung dịch rắn hợp kim chỉ đạt 50% bền tiềm năng, nên gia công ở trạng thái đó rồi lão hóa sau ở 320°C 2-3 giờ; kết quả lão hóa kéo 1200 MPa và chảy 1100 MPa. Hai điều phải tuân khi gia công: berili 1.8–2.0% và bụi độc khi hít, nên không bao giờ gia công khô, và thông gió tốt kèm thu phoi.
Tôi nên dùng tốc độ cắt nào cho đồng thau?
Tốc độ vừa với tiến dao cao — 100–200 m/phút. Tốc độ cắt cao trên đồng thau dính bám dao và để nhám kém.