Hoe zacht puur koper en hard puur koper te onderscheiden

Zacht, puur koper, meestal gemarkeerd als M (gegloeid), wordt geproduceerd door koud bewerken zoals walsen, trekken of extruderen, gevolgd door gloeien op hoge temperatuur bij ongeveer 400-550 graden en langzaam afkoelen. Dit verwarmingsproces elimineert interne spanningen veroorzaakt door plastische vervorming, waardoor vervormde korrels kunnen herkristalliseren en de oorspronkelijke zachte eigenschappen van koper kunnen herstellen.

Hard puur koper, gemarkeerd als Y (Hard), wordt direct gevormd door middel van koud bewerken zoals trekken, walsen of stampen zonder daaropvolgend uitgloeien. Ernstige plastische vervorming tijdens koudvervormen leidt tot aanzienlijke verharding, waardoor de sterkte en hardheid aanzienlijk toenemen, maar de plasticiteit wordt verminderd.

Microstructureel bestaat zacht, zuiver koper uit uniforme, gelijkassige en volledig herkristalliseerde korrels. Na het uitgloeien wordt de interne spanning verlicht, worden dislocaties aanzienlijk verminderd en zijn de korrelgrenzen regelmatig. Deze structuur geeft koper een uitstekende ductiliteit en taaiheid.

Hard, puur koper daarentegen behoudt een vezelachtige en langwerpige korrelstructuur die wordt veroorzaakt door koude vervorming. Korrels worden samengedrukt, uitgerekt en gefragmenteerd, met een sterke toename van de dislocatiedichtheid en verwarde dislocaties in het materiaal. Deze microstructuur is de fundamentele reden voor hoge sterkte en hoge hardheid.

Zacht, puur koper heeft een lage sterkte en hardheid, maar een extreem hoge ductiliteit. De treksterkte ligt over het algemeen rond de 200–240 MPa, en de rek kan meer dan 35% bedragen. Het is erg zacht, met een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid die dicht bij de theoretische optimale waarde van puur koper ligt. Het veert nauwelijks terug als het wordt gebogen en kan meerdere keren worden gevormd zonder te barsten.

Hard puur koper heeft door verharding een aanzienlijk hogere sterkte en hardheid. De treksterkte kan 300-350 MPa bereiken en de hardheid is bijna tweemaal zo groot als die van zacht koper. De plasticiteit wordt echter sterk verminderd, waarbij de rek doorgaans minder dan 4 à 10% bedraagt. Het heeft een sterke stijfheid en een duidelijke terugvering tijdens het buigen. Overmatig buigen kan scheuren of breuken veroorzaken. In termen van geleidbaarheid is hard zuiver koper iets lager dan zacht koper, maar het verschil is relatief klein bij algemene industriële toepassingen.

Zacht puur koper is uiterst eenvoudig te vormen. Het kan zonder schade worden gebogen, uitlopend, diep-getrokken, gedraaid en geponst. Het is geschikt voor complexe structurele onderdelen die meerdere vervormingen vereisen. Wanneer het wordt verwerkt, is het niet gemakkelijk te breken en heeft het stabiele dimensionale prestaties.

Hard zuiver koper heeft een slechte vervormbaarheid. Het is moeilijk te buigen, heeft een hoge weerstand tijdens vervorming en is gevoelig voor breuken bij grote vervorming. Het is alleen geschikt voor producten met eenvoudige vormen en weinig vervorming, of componenten die een hoge maatvastheid en stijfheid vereisen.

Zacht puur koper wordt veel gebruikt in scenario's die een hoge plasticiteit, hoge geleidbaarheid en gemakkelijke vorming vereisen. Typische toepassingen zijn onder meer verschillende kabels, draden, motorwikkelingen, transformatorgeleiders, koelspiralen, waterleidingen, warmtewisselaars en diep-diepgetrokken elektronische componenten.

Hard puur koper wordt gebruikt in situaties die hoge sterkte, hoge stijfheid en stabiele vorm vereisen. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer stroomrails, stijve geleiders, motorcommutatoren, structurele onderdelen, draden met hoge-sterkte, rechte buizen en onderdelen die hun vorm moeten behouden zonder vervorming.

Bij de daadwerkelijke productie en toepassing kan zacht en hard puur koper eenvoudig worden onderscheiden zonder professionele apparatuur. Buigtest is de meest intuïtieve methode: zacht koper kan gemakkelijk met de hand worden gebogen, kan grote hoeken bereiken en zelfs worden gevouwen zonder te barsten; hard koper is moeilijk te buigen, heeft een duidelijke terugvering en kan barsten als het overmatig wordt gebogen. Bovendien kan de oppervlaktehardheid met de hand of door lichte krassen worden gevoeld: zacht koper is relatief zacht, terwijl hard koper een hard oppervlak heeft en een sterke krasbestendigheid heeft. Materiaalmarkeringen kunnen ook worden gebruikt voor beoordeling: M staat voor zachte staat, Y staat voor harde staat en Y2 staat voor half-harde staat.

SamengevatZacht puur koper richt zich op plasticiteit en vervormbaarheid, terwijl hard puur koper zich richt op sterkte en stijfheid. Gebruikers kunnen de juiste status selecteren op basis van verwerkingsvereisten en servicevoorwaarden.