ปริมาณฟอสฟอรัสใน C12200 ฟอสฟอรัส-แท่งและท่อทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์

C12200 ฟอสฟอรัส-ทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์คืออะไร

C12200 เป็นทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์ซึ่งมีปริมาณฟอสฟอรัสที่ควบคุมโดยเจตนา เกรดนี้เป็นที่รู้จักในระดับสากลว่า DHP ย่อมาจากฟอสฟอรัสสูงที่ถูกออกซิไดซ์ และปรากฏในระบบการกำหนดของยุโรปในชื่อ Cu-DHP และในระบบทองแดงดัดของจีนและญี่ปุ่นในชื่อ TP2 และ C1220 ตามลำดับ โดยผสมผสานปริมาณทองแดงขั้นต่ำ 99.90 % เข้ากับช่วงฟอสฟอรัสที่สูงพอที่จะทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอย่างสมบูรณ์ในการหลอมเหลว แต่ยังต่ำพอที่จะปล่อยให้มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ใช้งานได้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ความแตกต่างระหว่าง C12200 และเกรดปลอดออกซิเจน-ถือเป็นสิ่งสำคัญ ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน-จะขจัดออกซิเจนโดยการควบคุมกระบวนการเพียงอย่างเดียว และไม่มีสารกำจัดออกซิไดซ์โดยเจตนา C12200 กำจัดออกซิเจนโดยทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัส ดังนั้นวัสดุที่เสร็จแล้วจึงบรรจุส่วนที่เหลือของธาตุนั้นไว้ในสารละลายของแข็ง สารตกค้างดังกล่าวเป็นสาเหตุที่ทำให้เกรดมีความเหนียวพอที่จะเชื่อมและบัดกรีโดยไม่มีการเปราะของไฮโดรเจน และยังเป็นสาเหตุที่ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน-ด้วย

ปริมาณฟอสฟอรัสและบทบาทของมัน

ช่วงฟอสฟอรัสที่ระบุสำหรับ C12200 คือ 0.015 % ถึง 0.040 % ในมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง รวมถึง ASTM B152/B152M สำหรับแผ่น แผ่น แถบ และเหล็กเส้นรีด, ASTM B75/B75M และ ASTM B68/B68M สำหรับท่อไร้ตะเข็บ และการกำหนด Cu-DHP ของยุโรป ขีดจำกัดบนเกิดขึ้นเนื่องจากฟอสฟอรัสส่วนเกินจะทำให้ค่าการนำไฟฟ้าลดลง และอาจบั่นทอนความสามารถในการทำงานที่ร้อนได้ ขีดจำกัดล่างมีอยู่เนื่องจากมีฟอสฟอรัสน้อยเกินไปทำให้ออกซิเจนละลายในการหลอมเหลว

กลไกมีความตรงไปตรงมา ในระหว่างการหลอม ฟอสฟอรัสจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่ละลายน้ำเพื่อสร้างฟอสฟอรัสออกไซด์ที่ปล่อยให้ละลายเป็นตะกรัน ดังนั้นวัสดุหล่อจึงแข็งตัวโดยปราศจากโครงข่ายออกไซด์แบบถ้วยซึ่งทำให้เกิดการเปราะของไฮโดรเจนในทองแดงที่มีพิตช์แข็ง สิ่งที่เหลืออยู่คือฟอสฟอรัสจำนวนเล็กน้อยในสารละลายของแข็งในโครงตาข่ายทองแดง เนื่องจากฟอสฟอรัสที่ละลายละลายจะกระจายอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากเนื่องจากมีความเข้มข้นต่ำ ผลกระทบต่อการนำไฟฟ้าจึงไม่สมสัดส่วน: ความแตกต่างระหว่างเกรดฟอสฟอรัสสูงที่ถูกดีออกซิไดซ์กับทองแดงอิสระ-ในตารางด้านบนนั้นเกิดจากปริมาณฟอสฟอรัสเพียงไม่กี่ในร้อยของหนึ่งเปอร์เซ็นต์

เกรดที่มีปริมาณฟอสฟอรัสปานกลางมีจำหน่ายในกรณีที่ต้องการการประนีประนอม ทองแดงฟอสฟอรัสต่ำที่ถูกดีออกซิไดซ์ C12000 มีฟอสฟอรัสน้อยกว่า C12200 ดังนั้นจึงยังคงรักษาสภาพการนำไฟฟ้าได้ค่อนข้างมากในขณะที่ยังคงถูกดีออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น บัสบาร์และตัวนำกลวงที่ทั้งความสามารถในการเชื่อมและประสิทธิภาพมีความสำคัญ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางกล

C12200 เป็นทองแดงอ่อนที่มีความเหนียวซึ่งมีความหนาแน่นและพฤติกรรมการหลอมละลายตามที่คาดไว้ของโลหะ ความแข็งแรงได้รับการพัฒนาโดยการลดความเย็นในลักษณะเดียวกับทองแดงดัดขึ้นรูปอื่นๆ และการตั้งชื่ออุณหภูมิเป็นไปตามหลักปฏิบัติมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ทองแดงดัดขึ้นรูป โดยเริ่มจากการอบอ่อนไปจนถึงไตรมาส-แข็ง ครึ่ง-แข็งและแข็ง

ค่าต่ำสุดของคุณสมบัติทางกลสำหรับรูปแบบและอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์เฉพาะถูกกำหนดโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และค่าข้างต้นเป็นตัวเลขทางการค้าโดยทั่วไป ไม่ใช่ขีดจำกัดของข้อกำหนด จุดที่ใช้งานได้จริงสำหรับนักออกแบบคือรูปร่างของเส้นโค้งคุณสมบัติ: ในอุณหภูมิอ่อน วัสดุมีการยืดตัวสูงและความแข็งแรงปานกลาง และการทำงานเย็นแลกการยืดตัวเพื่อความแข็งแรง สำหรับท่อน้ำและท่อแก๊ส ซึ่งข้อต่อเกิดจากการดัด วูบวาบ และบัดกรี จะมีการระบุอุณหภูมิแบบอ่อนไว้เกือบทุกครั้ง

การใช้งานของก้าน บาร์ และท่อ C12200

การผสมผสานระหว่างดีออกซิเดชันเต็มรูปแบบ ความนำไฟฟ้าที่เพียงพอ และความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม ทำให้ C12200 ใช้งานได้หลากหลาย:

ท่อน้ำ ท่อแก๊ส และท่อทำความร้อน รวมถึงความหนาของผนังประเภท K, ประเภท L และประเภท M ที่ใช้สำหรับท่อประปาในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์

ท่อทำความเย็นและปรับอากาศ-โดยที่วัสดุต้องโค้งงอ ขยายเป็นครีบ และบัดกรีโดยไม่แตกร้าว

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หม้อน้ำ เครื่องทำความเย็นน้ำมัน และสายเบรกในยานยนต์และเชิงพาณิชย์

อุปกรณ์ทางทะเลและการแยกเกลือ ท่อน้ำทะเล กล่องคอนเดนเซอร์ และระบบประปาบนเรือ

ตัวนำไฟฟ้า บัสบาร์ และชิ้นส่วนสวิตช์เกียร์ที่มีขนาดการนำไฟฟ้าของเกรดดีออกซิไดซ์เพียงพอ

งานมุงหลังคา งานแวบวับ รางน้ำ และส่วนประกอบทางสถาปัตยกรรม ซึ่งโลหะผสมมีคราบที่เสถียรและสามารถบัดกรีได้

สต็อกก้านและแท่งสำหรับการตัดเฉือน อุปกรณ์ฟอร์จ วาล์ว และชิ้นส่วนเกลียว

ในงานทางทะเลและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เกรดจะใช้ในรูปแบบที่ลำเลียงน้ำ แทนที่จะใช้ในส่วนที่มีกระแสไฟฟ้า-การนำไฟฟ้าสูง- เนื่องจากเกรดปลอดออกซิเจน- เป็นที่นิยมมากกว่าในทุกที่ที่ประสิทธิภาพของตัวนำควบคุมการออกแบบ

หมายเหตุการขึ้นรูป การเชื่อม และการกัดกร่อน

C12200 เป็นหนึ่งในทองแดงดัดที่ง่ายที่สุดในการประดิษฐ์ มันโค้งงอ บาน ขยาย และซบเซาในอารมณ์อบอ่อน มันถูกกลึงด้วยเครื่องมือแบบเดิม โดยใช้ขอบคมและมุมคายที่กว้าง เนื่องจากทองแดงทำงาน-แข็งตัวเร็ว และเชื่อมเข้าด้วยกันด้วยการบัดกรีแบบอ่อน การบัดกรีแข็งด้วยเงิน การเชื่อมอาร์กแบบมีฉนวนป้องกันแก๊ส- และการเชื่อมแบบต้านทาน เนื่องจากวัสดุถูกกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์แล้ว จึงสามารถให้ความร้อนในบรรยากาศรีดิวซ์ อบอ่อนอย่างสดใส และประสานเตาโดยไม่มีการแตกร้าวตามขอบเกรนที่ส่งผลต่อทองแดงพิตช์ที่แข็งแกร่ง นี่เป็นข้อได้เปรียบในการประมวลผลอย่างแท้จริง และมักจะเป็นปัจจัยในการตัดสินใจในการเลือกเกรด

พฤติกรรมการกัดกร่อนในการให้บริการน้ำโดยทั่วไปนั้นดี โดยมีคุณสมบัติตามปกติที่ใช้กับโลหะผสมทองแดงทั้งหมด การโจมตีได้รับอิทธิพลจากเคมีของน้ำ จากการมีอยู่ของคลอรีนตกค้างหรือของแข็งที่ละลายน้ำได้สูง และโดยความเร็วการไหล การเกิดรูพรุนอาจเกิดขึ้นได้ในน้ำบางแห่งที่มีลักษณะรุนแรง และจัดการได้โดยการควบคุมการบำบัดน้ำ โดยรักษาความเร็วให้อยู่ภายในช่วงที่แนะนำสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ และโดยการหลีกเลี่ยงสภาวะนิ่งระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง C12200 ไม่มีสังกะสี ดังนั้นการดีซิงค์ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวของทองเหลืองสังกะสีสูง-จึงไม่สามารถใช้ได้ ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกันในตระกูลนี้คือการโจมตีแบบรังมด-โดยฟิล์มคาร์บอนที่ตกค้างทิ้งไว้ในท่อหลังจากการอบอ่อนด้วยแสง ซึ่งควบคุมโดยการทำความสะอาดที่เหมาะสมและโดยขีดจำกัดคาร์บอนตกค้างที่ระบุ

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ปริมาณฟอสฟอรัสที่แน่นอนของ C12200 คืออะไร?
ช่วงที่ระบุคือ 0.015 % ถึง 0.040 % ขีดจำกัดล่างช่วยให้แน่ใจว่าวัสดุหลอมได้รับการกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ และขีดจำกัดบนช่วยปกป้องการนำไฟฟ้าและความสามารถในการขึ้นรูปที่ร้อน

ถาม: เหตุใดฟอสฟอรัสจึงลดการนำไฟฟ้า
ฟอสฟอรัสละลายในโครงตาข่ายทองแดง และอะตอมที่ละลายจะกระจายอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้า แม้แต่สองสามร้อยเปอร์เซ็นต์ก็มีผลที่สามารถวัดได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมค่าการนำไฟฟ้าอบอ่อนของ C12200 จึงอยู่ที่ประมาณ 85 % IACS ในขณะที่ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน-มีถึงประมาณ 101 % IACS

ถาม: C12200 เหมือนกับทองแดงปลอดออกซิเจน-หรือไม่
ไม่ ทั้งสองชนิดไม่มีคิวรัสออกไซด์ แต่ทำได้ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน: C12200 ใช้การเติมฟอสฟอรัสที่ยังคงอยู่ในโลหะสำเร็จรูป ในขณะที่ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน-จะขจัดออกซิเจนโดยการควบคุมกระบวนการ และไม่มีสารกำจัดออกซิเดชั่นโดยเจตนา

ถาม: C12200 สามารถเชื่อมหรือบัดกรีได้หรือไม่?
ใช่. มันถูกกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ จึงสามารถต่อเข้าด้วยกันและอบอ่อนอย่างสดใสในบรรยากาศที่ลดลงโดยไม่มีการแตกร้าวตามขอบเกรนที่ส่งผลต่อทองแดงพิตช์ที่แข็งแกร่ง การบัดกรีแบบอ่อน การบัดกรีแข็งด้วยเงิน และการเชื่อมอาร์กด้วยแก๊ส-ล้วนประสบความสำเร็จทั้งสิ้น

Q: มาตรฐานไหนครอบคลุมเกรดนี้บ้าง?
ASTM B152/B152M ครอบคลุมถึงแผ่น แผ่นบาง แถบ และเหล็กเส้น ASTM B75/B75M และ ASTM B68/B68M ครอบคลุมท่อไร้ตะเข็บ และเกรดยังถูกกำหนดให้เป็น Cu-DHP ในระบบยุโรป และ TP2 หรือ C1220 ในระบบทองแดงดัดของจีนและญี่ปุ่น

ถาม: ทองแดง DHP และ DLP แตกต่างกันอย่างไร
DHP หมายถึงฟอสฟอรัสสูงที่ถูกออกซิไดซ์ และอ้างอิงถึง C12200 โดยมีช่วงฟอสฟอรัส 0.015 % ถึง 0.040 % DLP หมายถึงฟอสฟอรัสต่ำที่ถูกกำจัดออกซิไดซ์ และหมายถึงเกรด เช่น C12000 ที่มีฟอสฟอรัสน้อยกว่า ดังนั้นจึงคงสภาพการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นในขณะที่ยังคงถูกกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์