铜合金简介

銅合金板片生產製造流程 及板材各項特性之介紹
報告人：王 錫 輝 日期：2001. 12. 12
新泰伸銅工業股份有限公司
簡報內容
銅合金板片之簡介 銅合金板片之生產流程
新泰伸公司之銅合金板片 種類及特性簡介 製程對材質之控制及影響 各項機械性質之物理意義
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銅合金板片之簡介
鐵銅鋁純金屬之物理特性及其合金之強度範圍
熱傳導係數 (W/mK) Thermal Conductivity
導電率 (%IACS) Electrical Conductivity
Cu-30~40Zn 905~955 8.39~8.53 19.9~20.8 116~123 27~28
電阻係數 (m) Electrical Resistivity
– O82 : Annealed to temper, 1/2 Hard
– 5M : Special Hard
– 10M : Sp Ex Spring
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製程對材質之控制及影響
Table II. Machanical properties of 0.025-inch thick C26000 strip
熱傳導係數 (W/mK) Thermal Conductivity
導電率 (%IACS) Electrical Conductivity
Cu-4~8Sn-0.1P 1025~1060 8.80~8.86 17.8~18.2 62~84 13~20
電阻係數 (m) Electrical Resistivity
Cu
8.92 1084 1.692
0.934 26~130
Al
2.70 659
2.66
0.503
18~60
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銅合金板片之簡介
Alloys Copper High Performance Alloy
Brass
Leaded Brass Tin Brass
UNS C10200 C11000 C12200 C15100 C19400 C19500 C19700 C21000 C22000 C23000 C24000 C26000 C26800 C35000 C35300 C40500 C41100 C42200 C42500
隙、成捲張力
殘餘應力、
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製程對材質之控制及影響
壓延調質
250
200
Hardness (Hv)
150
100
50
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Reduction ratቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo (%)
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製程對材質之控制及影響
退火調質
Recrystallization
Recovery
Pure metal
Density (g/cm3)
Melting
point (℃)
Electric
Thermal
Tensile
resistance conductivity strength
(10-6Ω·cm) (cal/s·cm·℃) (kgf/mm2)
Fe
7.86 1539
10.7
0.175 35~200
壓延率、壓延道次、壓 延速度、壓延力量(張力 及壓力)
板形狀況、板片厚度、 抗拉強度、降伏強度、 延伸率、硬度、導電率、 表面粗糙度
酸洗液濃度、酸洗速度 表面潔淨度、導電率、 表面粗糙度
熱處理溫度、持溫時間 表面潔淨度、導電率、 殘餘應力
延伸率控制
板片平整度、殘餘應力
分條下刀深度、刀具間 板片 Coil Set、毛邊、
Composition
Alloys
99.95 Cu min. (Oxygen Free Copper)
99.90 Cu min. (ETP)
99.9 Cu min. (DHP) 99.9 Cu 0.1 Zr
Phosphor Bronze
97.5 Cu 2.35 Fe 0.03 P
97 Cu 1.5 Fe 0.18 P 0.8 Co 0.6 Sn
98.3 Cu 1.7 Be 98.1 Cu 1.9 Be 97.8 Cu 1.8 Ni 0.4 Be
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銅合金板片之簡介
導電率 (%IACS) Electrical Conductivity
合金導電率及抗拉強度 Electrical Conductivity - Tensile Strength
熱傳導係數 (W/mK) Thermal Conductivity
導電率 (%IACS) Electrical Conductivity
99.90 Cu 1083 8.91 16.9
339~391 85~101
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新泰伸公司銅合金板材種類及特性簡介
C194合金 (HSM Copper) 特性
Temper Rolled
Temper Annealed from Extra Spring Hard*
Temper Designation
Tensile Strength (kgf/mm2)
Yield Elongation Strength in 2 in. (kgf/mm2) (%)
Vickers Hardness
0.062~0.064
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新泰伸公司銅合金板材種類及特性簡介
磷青銅 (Phosphor Bronze) 特性
磷青銅合金(C5111~C5210)化學成份及物理特性
化學成份 (wt.%) Chemical Composition
熔點 (℃) Melting Point
比重 Specific Gravity 熱膨脹係數 (×10-6/K) Thermal Coefficient of Expansion
99 Cu 0.6 Fe 0.2 P 0.05 Mg
95 Cu 5 Zn (Gilding Metal)
High Performance
及減少 90 Cu 10 Zn (Commercial Bronze)
Alloy
85 Cu 15 Zn (Red Brass)
80 Cu 20 Zn (Low Brass) 70 Cu 30 Zn (Cartridge Brass)
Cu-2.4Fe-0.03P 1090 8.91 16.3 259 65
電阻係數 (m) Electrical Resistivity
軟化溫度 (℃) Softening Temperature
0.0265 475
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0.087~0.0133
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新泰伸公司銅合金板材種類及特性簡介
紅銅 (ETP、 DLP、 DHP) 特性
紅銅(C1100、C1200、C1220)化學成份及物理特性
化學成份 (wt.%) Chemical Composition
熔點 (℃) Melting Point
比重 Specific Gravity 熱膨脹係數 (×10-6/K) Thermal Coefficient of Expansion
stag e
stage
Grain growth
Reduction ratio:84%
Reduction ratio: 40~50%
Hardness (Hv)
H0 H1
H2
T0
T1 T2
Temperature (℃)
冷軋黃銅板之退火曲線示意圖 新泰伸銅工業股份有限公司
製程對材質之控制及影響
壓延調質
– H01 : 1/4 Hard
120
100 80 60
C102
C151 KFC
EFTEC-3 EFTEC-6 EFTEC-7
0.7Sn-P
C194
C4350
40
EFTEC-64T
EFTEC-5 C195
EFTEC-8
EFTEC-23Z C7025
20
0 300
400
3Sn-P C4250
C2680 C7250
C5191
C5212
– H02 : 1/2 Hard – H03 : 3/4 Hard – H04 : Hard – H05 : Ex Hard – H08 : Spring
– H10 : Ex Spring
退火調質
– O60 : Soft Anneal
– O81 : Annealed to temper, 1/4 Hard
F-30
C7700 F-15
500
600
700
抗拉強度 (N/mm2, 5~10%EL)
Tensile Strength
800
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銅合金板片之簡介 銅合金板片之生產流程
新泰伸公司之銅合金板片 種類及特性簡介 製程對材質之控制及影響 各項機械性質之物理意義
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Yield Elongation Strength in 2 in. (kgf/mm2) (%)
Vickers Hardness
Quarter hard
C194 合金化學成份及物理特性
化學成份 (wt.%) Chemical Composition
熔點 (℃) Melting Point 比重 Specific Gravity 熱膨脹係數 (× 10-6/K) Thermal Coefficient of Expansion
熱傳導係數 (W/mK) Thermal Conductivity 導電率 (%IACS) Electrical Conductivity
銅合金板片之生產流程
垂直式半連續鑄造之生產流程
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銅合金板片之生產流程
水平式連續鑄造之生產流程
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銅合金板片之簡介 銅合金板片之生產流程
新泰伸公司之銅合金板片 種類及特性簡介 製程對材質之控制及影響 各項機械性質之物理意義
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Composition 98.65 Cu 1.25 Sn 0.1 P
94.9 Cu 5 Sn 0.1 P 95.9 Cu 4 Sn 0.1 P 93.9 Cu 6 Sn 0.1 P 91.9 Cu 8 Sn 0.1 P 89 Cu 4 Pb 4 Sn 3 Zn 95.0 Cu 2.8 Al 1.8 Si 0.4 Co 95.4 Cu 3.0 Si 1.5 Sn 0.1Cr 86.5 Cu 11.5 Zn 1.5 Fe 0.5 Co 96.2 Cu 3.0 Ni 0.65 Si 0.15 Mg 88.6 Cu 10 Ni 1.4 Fe 69.4 Cu 30 Ni 0.6 Fe 88.2 Cu 9.5 Ni 2.3 Sn 65 Cu 17 Zn 18 Ni 59 Cu 29 Zn 12 Ni 55 Cu 27 Zn 18 Ni
91 Cu 8 Zn 0.5 Sn (Lubaloy)
87.5 Cu 11.5 Zn 1 Sn (Lubronze)
Beryllium Copper
88.5 Cu 9.5 Zn 2 Sn (Lubaloy X)
UNS C50500 C51000 C51100 C51910 C52100 C54400 C63800 C65400 C66400 C70250 C70600 C71500 C72500 C75200 C76200 C77000 C17000 C17200 C17510
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製程對材質之控制及影響
製程對銅合金板片各項性質之控制及影響
製程階段
連續鑄造 (含切邊、面削)
均質化處理 軋延製程
酸洗處理 光輝處理
整平 分條
控制參數
材質影響
合金添加順序、熔爐溫 度、澆鑄溫度、澆鑄速 度
雜質含量、合金成份控 制、偏析效應及鑄造組 織之控制
均質化時間及溫度
偏析效應之控制、鑄造 組織之改善、導電率
新泰伸公司銅合金板材種類及特性簡介
黃銅 (Brass) 特性
黃銅合金(C2600~C2800)化學成份及物理特性
化學成份 (wt.%) Chemical Composition
熔點 (℃) Melting Point
比重 Specific Gravity 熱膨脹係數 (×10-6/K) Thermal Coefficient of Expansion
Cupro-Nickel
65 Cu 35 Zn (Yellow Brass)
Cu-Ni-Sn
62 Cu 37 Zn 1 Pb (Medium Leaded Brass)
62 Cu 36 Zn 2 Pb (High Leaded Brass)
Nickel-Silvers
95 Cu 4 Zn 1 Sn (High Leaded Brass)