El cobre se usa en una amplia variedad de metales, aleaciones y compuestos, y ha impregnado profundamente todos los aspectos de la producción y la vida, convirtiéndose en un metal indispensable para el rápido desarrollo de la humanidad en el siglo XXI.
Definición de cobre
El cobre es un elemento químico con el símbolo químico Cu y el número atómico 29. Es un metal de transición. El uso más común del cobre es en el cableado eléctrico. El cableado eléctrico actual generalmente está hecho de cobre puro porque su conductividad eléctrica y térmica es solo superada por la plata, pero es mucho más barata.
Clasificaciones comunes
Muchas personas creen que solo hay un tipo de cobre. Sin embargo, en realidad hay muchos tipos diferentes de cobre. Por ejemplo, aleaciones de cobre; latón es una aleación de cobre y zinc; El cobre blanco es una aleación de cobre y níquel; El bronce es una aleación de cobre con elementos distintos de zinc y níquel, principalmente bronce de estaño y bronce de aluminio; y el cobre rojo es de cobre con un contenido de cobre muy alto, con un contenido de impureza total por debajo del 1%. Los materiales de cobre incluyen sulfato de cobre, cloruro de cobre, varillas de cobre, barras de cobre, lingotes de cobre, placas de cobre, alambre de cobre, aleaciones de cobre, crudo de cobre, tiras de cobre, óxido de cobre, papel de cobre, tubos de cobre, papel de cobre, lodo de cobre, envases de cobre, cobre electrolítico y otras aleaciones de cobre.
Los materiales de cobre son cualquier material hecho de aleaciones de cobre o cobre puro en varias formas, incluyendo varillas, alambre, placas, tiras, barras, tubos y papel de aluminio. Los materiales de cobre se procesan por rodamiento, extrusión y dibujo. Las placas y las barras son de rodillas en caliente o en frío, mientras que las tiras y el papel de aluminio están enriquecidos. Los tubos y las barras se extruyen o se dibujan, y se dibuja el cable.
1. Cobre puro
El cobre puro es un metal rojo rojo que se vuelve púrpura después de que se forma una película de óxido de cobre en su superficie. Por lo tanto, el cobre puro industrial a menudo se llama cobre rojo o cobre electrolítico. Con una densidad de 8-9 g/cm² y un punto de fusión de 1083 grados, el cobre puro tiene una excelente conductividad eléctrica y se usa ampliamente en la fabricación de cables, cables, cepillos y otros materiales. También tiene una excelente conductividad térmica y a menudo se usa en la fabricación de instrumentos magnéticos y medidores que deben protegerse contra la interferencia magnética, como las brújulas e instrumentos de aviación. Su excelente plasticidad facilita la presentación caliente y la forma de frío, y se puede convertir en tubos, barras, cables, tiras, tiras, placas, papel de aluminio y otros materiales. Los productos de cobre puro vienen en formas fundidas y procesadas.
Los materiales de cobre procesados chinos se pueden dividir en cuatro categorías basadas en su composición: cobre ordinario (T1, T2, T3 y T4), cobre sin oxígeno (TU1, TU2 y de alta pureza, cobre sin vacío), cobre desoxidado (TUP y TUNM) y coperentes de especialidad con pequeñas cantidades de elementos de aleación (arsenic de cobre, detourio, y plateado).
La conductividad eléctrica y térmica de Pure Copper es solo superado por la plata, lo que la hace ampliamente utilizada en la fabricación de materiales conductores eléctricos y térmicos. El cobre rojo exhibe una excelente resistencia a la corrosión en el aire, el agua de mar, ciertos ácidos no oxidantes (ácido clorhídrico, ácido sulfúrico diluido), álcalis, soluciones salinas y varios ácidos orgánicos (ácido acético, ácido cítrico), lo que lo hace utilizar en la industria química. El cobre rojo también exhibe una excelente soldabilidad y se puede procesar a través del procesamiento de plástico frío y caliente en una variedad de productos semi-terminados y terminados. En la década de 1970, la producción de cobre rojo excedió la producción total de todas las demás aleaciones de cobre.
Las impurezas de trazas en el cobre puro tienen un impacto significativo en su conductividad eléctrica y térmica. El titanio, el fósforo, el hierro y el silicio reducen significativamente la conductividad eléctrica, mientras que el cadmio y el zinc tienen un impacto mínimo. El oxígeno, el azufre, el selenio y el telurio tienen una baja solubilidad sólida en el cobre y pueden formar compuestos frágiles con él. Esto tiene poco impacto en la conductividad eléctrica, pero puede reducir la plasticidad del procesamiento. Cuando el cobre rojo ordinario se calienta en una atmósfera reductora que contiene monóxido de hidrógeno o carbono, el monóxido de hidrógeno o carbono reacciona con óxido cuproso (Cu2O) en los límites de grano, generando vapor de agua de alta presión o gas dióxido de carbono, lo que puede hacer que el cobre se agrieta. Este fenómeno a menudo se conoce como "enfermedad de hidrógeno" de cobre. El oxígeno es perjudicial para la soldabilidad del cobre. El bismuto o el plomo forman una eutéctica de bajo punto de fusión con cobre, causando fragilidad caliente. Cuando el bismuto quebradizo forma películas delgadas en los límites del grano, causa fragilidad fría. El fósforo reduce significativamente la conductividad del cobre, pero aumenta la fluidez del cobre fundido y mejora la soldabilidad. Las cantidades apropiadas de plomo, telurio y azufre pueden mejorar la maquinabilidad.
2. Latón
El latón es una aleación de cobre y zinc. El latón más simple es una aleación binaria de cobre y zinc, conocida como latón simple u latón ordinario. Variar el contenido de zinc en latón puede producir latón con diferentes propiedades mecánicas. Un mayor contenido de zinc aumenta su fuerza y reduce su ductilidad. El latón usado industrial no debe contener más del 45% de zinc. El mayor contenido de zinc causará fragilidad y deteriorará las propiedades de la aleación. El latón se puede clasificar como fundido o trabajo de prensa.
El latón se clasifica más de la siguiente manera:
1) latón ordinario
Es una aleación de cobre y zinc. Cuando el contenido de zinc es inferior al 39%, el zinc se disuelve en el cobre para formar una sola fase, llamada latón monofásico. Esto tiene una excelente plasticidad y es adecuado para el trabajo de prensa caliente y fría. Cuando el contenido de zinc excede el 39%, el latón contiene latón monofásico (a) y una solución sólida de cobre-zinc (B), conocida como latón dúplex. La fase (b) reduce la plasticidad pero aumenta la resistencia a la tracción, por lo que es adecuada solo para el funcionamiento de la prensa caliente.
La designación es "H + un número", donde H representa latón y el número representa la fracción de masa de cobre. Por ejemplo, H68 representa latón con un contenido de cobre del 68% y un contenido de zinc del 32%. Cast Brass tiene una "Z" antes de la designación, como ZH62.
H90 y H80 son latón monofásico con un color dorado, de ahí el nombre común de "oro". Se usan para enchapado, decoraciones, medallas y similares. H68 y H59 son latón dúplex, ampliamente utilizado en componentes eléctricos como pernos, tuercas, arandelas y resortes. En general, el latón monofásico se usa para la deformación en frío, mientras que el latón dúplex se usa para la deformación en caliente.
2) Brassos especiales
Las aleaciones formadas agregando otros elementos de aleación al latón ordinario se llaman latón. Los elementos comúnmente agregados incluyen plomo, estaño y aluminio, lo que resulta en nombres correspondientes como latón de plomo, latón de estaño y latón de aluminio. El propósito de agregar elementos de aleación es principalmente aumentar la resistencia a la tracción y mejorar la procesabilidad.
La designación es "símbolo H + del elemento agregado principal (excluyendo zinc) + fracción de masa de cobre + fracción de masa del elemento agregado principal + fracción de masa de otros elementos".
Por ejemplo, HPB59-1 representa el latón de plomo con una fracción de masa de 59% de cobre, 1% de plomo como elemento agregado principal y el saldo es zinc.
3. Bronce
El bronce es una de las primeras aleaciones utilizadas en la historia. Originalmente refiriéndose a una aleación de cobre-tin, se llamaba bronce debido a su color gris azulado. Para mejorar la procesabilidad de la aleación y las propiedades mecánicas, la mayoría de los bronces también contienen otros elementos de aleación como plomo, zinc y fósforo. Debido a que el estaño es un elemento escaso, se utilizan muchos bronces sin lata en la industria. Estos no solo son económicos, sino que también poseen las propiedades especiales deseadas. El bronce también se divide en dos categorías: productos de trabajo y trabajo de prensa.
Códigos: La designación consiste en "Q + el símbolo y la fracción de masa del elemento primario + las fracciones de masa de otros elementos". Los productos de reparto tienen un prefijo con una "Z". Por ejemplo, Qal7 representa el bronce de aluminio con aluminio al 5% y el balance de cobre. ZQSN10-1 representa el bronce de estaño fundido con 10% de estaño, 1% de otros elementos de aleación y el equilibrio de cobre. El bronce se divide en bronce de estaño y bronce especial (también conocido como bronce sin lata). (1) Una aleación de cobre-dura con estaño como elemento principal, también conocido como bronce de estaño. Cuando el contenido de estaño es inferior al 5-6%, el estaño se disuelve en cobre para formar una solución sólida, y la plasticidad aumenta. Cuando el contenido de estaño es mayor al 5-6%, debido a la aparición de una solución sólida basada en Cu31SB8, la resistencia a la tracción disminuye. Por lo tanto, el contenido de estaño del bronce de estaño es principalmente entre 3-14%. Cuando el contenido de estaño es inferior al 5%, es adecuado para el procesamiento de deformación en frío. Cuando el contenido de estaño es del 5-7%, es adecuado para el procesamiento de deformación en caliente. Cuando el contenido de estaño es superior al 10%, es adecuado para el lanzamiento. Debido a que A está cerca del potencial del electrodo, y la lata en la composición forma una película densa de dióxido de estaño después de la nitruración, la resistencia a la corrosión a la atmósfera y el agua de mar aumenta, pero la resistencia al ácido es pobre. Debido a que el bronce de estaño tiene un amplio rango de temperatura de cristalización y una mala fluidez, es menos probable que forme cavidades de contracción concentradas, pero es más probable que formen segregación dendrítica y cavidades de contracción dispersas. Su baja contracción de fundición permite fundiciones con dimensiones muy cerca del molde. Por lo tanto, es adecuado para fundir formas complejas y paredes más gruesas, pero no para fundiciones que requieren alta densidad y opresión. El bronce de estaño exhibe excelentes propiedades anti-fricción, propiedades antimagnéticas y dureza de baja temperatura. Basado en su método de producción, el bronce de estaño se puede dividir en dos categorías: bronce de estaño formado por prensa y bronce de lata de fundición.
A. Bronce de estaño formado por prensa
El contenido de estaño generalmente es inferior al 8%. Es adecuado para la prensa caliente o fría que se forma en perfiles como placas, tiras, varillas y tubos. Después del endurecimiento del trabajo, su resistencia a la tracción y la dureza aumentan, mientras que su ductilidad disminuye. El recocido puede mejorar la ductilidad mientras se mantiene una alta resistencia a la tracción, particularmente logrando un límite elástico alto. Los grados de uso común incluyen QSN4-3 y QSN6.5-0.1 para instrumentación resistente a la corrosión y desgaste, componentes elásticos, componentes antimagnéticos y rodamientos corredizos y bujes en la maquinaria. B. Brazo de lata de lata
Suministrado como lingotes, se coloca en piezas fundidas en la fundición. Es adecuado para fundiciones con formas complejas pero requisitos de baja densidad, como cojinetes y engranajes deslizantes. Los grados de uso común incluyen ZQSN10-1 y ZQSN6-6-3.
2) Bronce especial
Se agregan otros elementos para reemplazar la lata, o se utilizan bronces sin lata. La mayoría de los bronces especiales ofrecen propiedades mecánicas más altas, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión que los bronces de estaño. Los grados de uso común incluyen bronce de aluminio (Qal7 y Qal5) y bronce de plomo (ZQPB30).
Las aleaciones a base de cobre con níquel como aditivo principal son blancos plateados y se llaman cobre blanco. El contenido de níquel es típicamente 10%, 15%o 20%, con cuanto mayor es el contenido, más blanco es el color. Las aleaciones binarias de cobre-níquel se llaman cobre blanco ordinario, mientras que las aleaciones de cobre-níquel con elementos adicionales como manganeso, hierro, zinc y aluminio se denominan cobre blanco complejo. Agregar níquel al cobre puro mejora significativamente la resistencia, la resistencia a la corrosión, la resistencia eléctrica y las propiedades termoeléctricas. El cupronickel industrial se divide en cuppronickel estructural y cupronickel eléctrico de acuerdo con sus características y usos de rendimiento, que cumplen respectivamente varias resistencia a la corrosión y propiedades eléctricas y térmicas especiales.
4. Las aleaciones a base de cobre con níquel como aditivo principal son blancos plateados y se llaman cobre blanco. Las aleaciones binarias de cobre-níquel se llaman cobre blanco ordinario, mientras que las aleaciones de cobre-níquel con elementos adicionales como manganeso, hierro, zinc y aluminio se denominan cobre blanco complejo. Agregar níquel al cobre puro mejora significativamente su resistencia, resistencia a la corrosión, resistencia eléctrica y propiedades termoeléctricas. El cobre blanco industrial se divide en cobre blanco estructural y cobre blanco eléctrico, dependiendo de sus características de rendimiento y aplicación, que cumple con varios requisitos de resistencia a la corrosión y propiedades eléctricas y térmicas específicas.
La compañía tiene un grupo de líneas de producción de procesamiento de cobre líder en China, que incluyen:
Línea de producción de tubos de cobre de precisión importado alemán (salida anual de 30,000 toneladas)
Línea de rodadura de lámina de cobre de tecnología japonesa (delgada de hasta 6 μm)
Línea de extrusión continua de barra de cobre completamente automática
Unidad inteligente de molino de acabado de cobre y tira
El control y la gestión digitalizados de todo el proceso de producción se realizan a través del sistema MES, y la precisión dimensional de los productos puede alcanzar ± 0.01 mm.
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