Introdução
C17510 e C17200 são ambos ligas de cobre de berílio, known for their excellent combination of high strength, conductivity, and corrosion resistance. These alloys are widely used in various industries, including aerospace, automotive, electronics, and oil & gas. While they share some similarities, they also have distinct characteristics that make them suitable for different applications.
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.