C15100 在保持铜优异导电性的同时,通过铬和锆的沉淀硬化效应,获得了高强度、高硬度、优异的耐热性和抗软化能力。其口号是“高强度高导电的完美平衡”。
导电率: 可达 85% IACS(国际退火铜标准)以上,具体取决于热处理状态。这远高于一般的铜合金(如青铜、黄铜),非常接近纯铜(100% IACS),是优良的导体。
导热性: 同样非常出色,导热系数高,散热性能好。
高强度与高硬度: 通过“固溶处理 + 冷加工 + 时效处理”的工艺,析出细小的Cr和Zr化合物粒子,阻碍位错运动,从而大幅提高强度和硬度。其室温抗拉强度可达400-500 MPa以上,远高于纯铜(~200 MPa)。
高抗软化温度: 这是C15100的关键优势。它在高温下仍能保持大部分硬度。
纯铜在200°C以上就会迅速软化。
C15100的软化温度可高达500°C以上。这意味着它在焊接、高温成型等受热工况下性能稳定,寿命长。
良好的耐磨性: 高硬度和强度赋予了它较好的耐磨性能。
冷热加工性良好: 可以在固溶处理后进行各种冷加工(如锻打、弯曲),然后再进行时效硬化以获得最终性能。
可焊性: 相对于其他高强度铜合金,其焊接性较好,但通常需要采用保护气体焊接(如氩弧焊)。
无氧特性: 基体为无氧铜,因此具有无氢脆、高气密性的优点,在高真空环境中不会因氢气释放而变脆或泄漏。
耐腐蚀性: 具有良好的耐大气、耐水腐蚀能力,与纯铜类似。但在特定酸性或氨环境下仍需注意。
C15100的性能高度依赖于其热处理状态:
固溶处理(淬火): 约980°C水淬,使铬、锆元素固溶于铜基体中,得到较软的过饱和固溶体。
冷加工(可选): 进行一定程度的变形,为后续时效提供更多形核点。
时效处理(沉淀硬化): 在450°C - 500°C保温数小时,使Cr和Zr以极细小的微粒形式均匀析出,产生显著的强化效果。
特性 | C15100(铬锆铜) | C10200(普通无氧铜) | 纯铜(如T2) |
导电率 | 高(≥85% IACS) | 极高(≥101% IACS) | 高(100% IACS) |
强度/硬度 | 非常高 | 低 | 低 |
抗软化温度 | 极高(>500°C) | 低(~200°C) | 很低(~150°C) |
耐磨性 | 好 | 差 | 差 |
主要强化机制 | 沉淀硬化(析出强化) | - | 冷加工硬化 |
典型应用 | 高强度导电部件、耐热部件 | 高真空电子管、波导、超导等 | 电线、电缆、普通导体 |
正是由于其“高强度+高导电+耐高温”的独特组合,C15100被广泛应用于要求苛刻的领域:
电阻焊电极: 这是其最大的应用。用于点焊、缝焊、对焊的电极、握杆和底座,因其耐高温软化、导电好,使用寿命极长。
大功率电力设备: 高压开关触头、断路器部件、导电连接件、架空导线等。
高温模具与工具:
连续铸造结晶器(如钢坯、铜坯连铸)。
玻璃成型模具(需耐高温、导热好)。
塑料注塑成型的热流道喷嘴。
高能物理与真空技术: 粒子加速器腔体、高真空部件(利用其无氧、高强度特性)。
航空航天与轨道交通: 大电流导电弓架滑板、电气化铁路接触线等。
热交换器部件: 用于高温、高压环境。
C15100(铬锆铜) 是一种高性能的沉淀硬化型无氧铜合金。它并非追求极致的导电性,而是在导电/导热性与强度/耐热性之间取得了卓越的平衡。其高抗软化温度是其区别于普通铜材的最核心优势,使其在高温、大电流、高机械负荷的极端工况下成为不可替代的关键材料。
当您的应用场景需要材料同时承受高温、磨损并保持优良导电时,C15100就是理想的选择。