Introdução
C17510 e C17200 são ambos ligas de cobre de berílio, conhecidos por sua excelente combinação de alta resistência, condutividade e resistência à corrosão. Essas ligas são amplamente utilizadas em vários setores, incluindo aeroespacial, automotivo, eletrônico e petróleo e gás. Embora compartilhem algumas semelhanças, eles também possuem características distintas que os tornam adequados para diferentes aplicações.
Composição química
A composição química dessas ligas desempenha um papel crucial na determinação de suas propriedades e desempenho.
| Elemento | C17510 (%em peso) | C17200 (%em peso) |
|---|---|---|
| Cobre | 98.1 - 99.5 | 96.5 - 98.1 |
| Berílio | 0.2 - 0,6 | 1,8 – 2,0 |
| Cobalto + níquel | 0.2 - 1.4 | 0.2 - 0,6 |
| Ferro | 0.1 - 0,4 | MAX 0,2 |
| Alumínio | – | MAX 0,2 |
| Silício | – | MAX 0,2 |
| Outros | MAX 0,5 | MAX 0,5 |
A principal diferença na composição é o conteúdo de berílio, que é significativamente maior no C17200. Essa diferença afeta várias propriedades das ligas.
Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas são cruciais para determinar a adequação dessas ligas para aplicações específicas.
| Propriedade | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Resistência à tração (MPa) | 655 - 795 | 1140 - 1310 |
| Força de rendimento (MPa) | 520 - 725 | 965 - 1140 |
| Alongamento (%) | 10 - 20 | 3 - 10 |
| Dureza (HRB) | 90 - 100 | 97 - 105 |
| Módulo elástico (GPA) | 131 | 131 |
O C17200 geralmente exibe maior resistência e dureza, enquanto C17510 oferece melhor ductilidade (alongamento).
Propriedades físicas
As propriedades físicas são importantes para aplicações que envolvem condutividade térmica e elétrica.
| Propriedade | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Densidade (g/cm³) | 8.83 | 8.25 |
| Condutividade elétrica (%IACS) | 45 - 65 | 22 - 28 |
| Condutividade Térmica (W/m·K) | 208 - 300 | 105 - 130 |
| Coeficiente de expansão térmica (µm/m · ° C) | 17,8 | 17,0 |
| Faixa de fusão (° C) | 870 - 980 | 870 - 980 |
C17510 demonstra condutividade elétrica e térmica superior em comparação com C17200.
Tratamento térmico
Ambas as ligas podem ser fortalecidas através do tratamento térmico, mas os processos e os resultados diferem:
| Aspecto | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Tratamento de solução | 900 - 925 ° C. | 760 - 780 ° C. |
| Temperatura de envelhecimento | 460 - 480 ° C. | 315 - 345 ° C. |
| Tempo de envelhecimento | 2 - 3 horas | 2 - 3 horas |
| Aumento da força | Moderado | Significativo |
O C17200 normalmente atinge um aumento mais significativo na força através do tratamento térmico devido ao seu maior teor de berílio.
Resistência à corrosão
Ambas as ligas exibem excelente resistência à corrosão, mas existem algumas diferenças:
| Ambiente | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Atmosférico | Excelente | Excelente |
| Água do mar | Muito bom | Muito bom |
| Ácidos | Bom | Bom |
| Álcalis | Bom | Bom |
| Resistência à rachadura de corrosão por estresse | Excelente | Muito bom |
O C17510 pode ter uma ligeira borda na resistência à rachadura de corrosão por tensão devido ao menor teor de berílio.
Características de fabricação
As propriedades de fabricação dessas ligas são importantes para os processos de fabricação:
| Característica | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Maquinabilidade | Bom | Bom |
| Formabilidade | Muito bom | Bom |
| Soldabilidade | Bom | Justo |
| Trabalho a Quente | Bom | Bom |
| Trabalho a frio | Excelente | Muito bom |
O C17510 geralmente oferece melhor formabilidade e soldabilidade devido ao seu menor conteúdo de berílio e maior ductilidade.
Formulários
As propriedades únicas de cada liga os tornam adequados para diferentes aplicações:
C17510 Aplicativos:
- Conectores elétricos
- Molas de alto desempenho
- Eletrodos de soldagem de resistência
- Afotos de calor
- Quadros de chumbo de circuito integrado
- Rolamentos e buchas
- Ferramentas não poupadas
Aplicativos C17200:
- Molas de alta resistência
- Diafragmas
- Fole
- Instrumentos de precisão
- Moldes para injeção plástica
- Rolamentos em ambientes corrosivos
- Instrumentos cirúrgicos e dentários
Considerações de custo
O custo dessas ligas pode variar dependendo das condições do mercado e da disponibilidade:
| Fator | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Custo da matéria-prima | Mais baixo | Mais alto |
| Custo de processamento | Moderado | Moderado a alto |
| Custo total | Mais baixo | Mais alto |
O C17200 é geralmente mais caro devido ao seu maior teor de berílio.
Considerações ambientais e de segurança
Ambas as ligas contêm berílio, que requer manuseio cuidadoso:
| Aspecto | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Conteúdo de berílio | Menor (0,2 - 0,6%) | Maior (1,8 - 2,0%) |
| Perigo de poeira | Moderado | Mais alto |
| Requisitos de EPI | Padrão | Aprimorado |
| Reciclagem | Mais fácil | Mais complexo |
O menor teor de berílio no C17510 torna um pouco mais fácil de manusear e reciclar.
Resumo da comparação
| Característica | C17510 | C17200 |
|---|---|---|
| Força | Bom | Excelente |
| Condutividade | Excelente | Bom |
| Ductilidade | Muito bom | Bom |
| Resistência à corrosão | Excelente | Excelente |
| Fabricabilidade | Muito bom | Bom |
| Custo | Mais baixo | Mais alto |
| Considerações de segurança | Moderado | Mais alto |
Conclusão
C17510 e C17200 são ligas de alto desempenho de cobre-berílio com excelentes combinações de força, condutividade e resistência à corrosão. A escolha entre eles depende dos requisitos específicos do aplicativo:
- Escolha C17510 quando:
- É necessária maior condutividade elétrica e térmica
- Melhor formabilidade e soldabilidade são necessárias
- O custo é um fator significativo
- O menor conteúdo de berílio é preferido por razões de segurança
- Escolha C17200 quando:
- A força e dureza máxima são cruciais
- O aplicativo pode tolerar menor condutividade
- O custo mais alto é justificado pelos requisitos de desempenho
A compreensão das semelhanças e diferenças entre essas ligas permite que engenheiros e designers tomem decisões informadas, garantindo o desempenho ideal e a relação custo-benefício em suas aplicações.