1. Đơn vị độ cứng cho hợp kim đồng
Độ cứng của hợp kim đồng chủ yếu được đo bằng ba đơn vị tiêu chuẩn hóa, được lựa chọn dựa trên phương pháp thử nghiệm, kịch bản ứng dụng (ví dụ: kiểm soát chất lượng, lựa chọn vật liệu) và tiêu chuẩn ngành (ASTM, ISO, JIS):
| Phương pháp kiểm tra | Ký hiệu đơn vị | Kịch bản Định nghĩa & Ứng dụng |
|---|---|---|
| Độ cứng Brinell (HB) | HB | Được đo bằng cách ấn một quả bóng thép cứng (đường kính 10 mm) vào vật liệu với tải trọng 3000 kgf trong 10-30 giây. Thích hợp chohợp kim đồng mềm đến trung bình{0}}cứng(ví dụ: đồng nguyên chất, đồng thau-kẽm thấp) do diện tích vết lõm lớn, giúp giảm thiểu tác động của độ nhám bề mặt. |
| Độ cứng Rockwell (HR) | HRB/HRC | - HRB: Sử dụng đầu đo bi thép 1/16" (1,588 mm) với tải trọng 100 kgf. Lý tưởng chohợp kim đồng cứng-trung bình(ví dụ: đồng thau hộp mực C26000, đồng nhôm C60600).
- HRC: Sử dụng mũi khoan kim cương hình nón có tải trọng 150 kgf. Hiếm khi được sử dụng cho hợp kim đồng (dành riêng cho các vật liệu có độ cứng-cao như thép tôi), nhưng có thể áp dụng cho hợp kim niken có độ bền cao-được xử lý bằng nhiệt-hoàn toàn-niken. |
| Độ cứng Vickers (HV) | HV | Sử dụng đầu dò kim cương hình chóp-dựa trên hình vuông với tải trọng thay đổi (10-1000 gf). Thích hợp chotất cả các loại hợp kim đồng, đặc biệt là các tấm mỏng, các thành phần nhỏ hoặc các vật liệu có độ cứng không đồng đều (ví dụ: đồng berili C17200 sau khi xử lý nhiệt). Cung cấp độ chính xác cao và khả năng ứng dụng rộng rãi trên các phạm vi độ cứng. |
2. Phạm vi độ cứng điển hình của các loại hợp kim đồng phổ biến
Các giá trị độ cứng dưới đây được dựa trênủ (O) hoặc nửa{0}}cứng (H24)nhiệt độ (phổ biến nhất cho các ứng dụng công nghiệp), tham chiếu đến các tiêu chuẩn ASTM B301 (đồng thau), ASTM B124 (đồng) và ASTM B194 (đồng{3}}niken). Các giá trị có thể thay đổi tùy theo quá trình xử lý nhiệt, gia công nguội và quá trình xử lý của nhà sản xuất.
| Lớp hợp kim | Tên thường gọi | Phạm vi độ cứng (Ủ/O) | Phạm vi độ cứng (Nửa-Cứng/H24) | Phương pháp kiểm tra | Ghi chú chính |
|---|---|---|---|---|---|
| C11000 | Đồng điện phân cứng (ETP) | HB 30-40 / HV 35-45 | HB 60-80 / HV 65-85 | HB/HV | Đồng nguyên chất (99,9% Cu); mềm, độ dẫn điện cao; được sử dụng trong các thành phần điện. |
| C26000 | Hộp mực đồng thau (70Cu-30Zn) | HB 50-70 / HV 55-75 | HB 100-130 / HV 105-135 | HRB/HV | Đồng thau được sử dụng rộng rãi nhất; khả năng định dạng và gia công tốt; dùng trong van, phụ kiện. |
| C28000 | Kim loại Muntz (60Cu-40Zn) | HB 60-80 / HV 65-85 | HB 120-150 / HV 125-155 | HRB/HV | Hàm lượng kẽm cao hơn C26000; mạnh hơn nhưng kém dẻo hơn; được sử dụng trong phần cứng hàng hải. |
| C36000 | Miễn phí-Cắt đồng thau (61,5Cu-35,5Zn-3Pb) | HB 70-90 / HV 75-95 | HB 110-140 / HV 115-145 | HRB | Chứa chì-để cải thiện khả năng gia công; được sử dụng trong ốc vít, đai ốc và các bộ phận chính xác. |
| C60600 | Đồng nhôm (90Cu-10Al) | HB 100-130 / HV 105-135 | HB 180-220 / HV 185-225 | HB/HRC | Độ bền cao và chống ăn mòn; được sử dụng trong bánh răng, vòng bi và cánh quạt biển. |
| C63000 | Niken-Đồng nhôm (85Cu-9Al-4Ni-2Fe) | HB 140-180 / HV 145-185 | HB 220-260 / HV 225-265 | HB/HRC | Khả năng chống mài mòn vượt trội; được sử dụng trong cánh bơm và van công nghiệp. |
| C71500 | Đồng-Niken (70Cu-30Ni) | HB 80-100 / HV 85-105 | HB 130-160 / HV 135-165 | HB/HV | Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nước biển; được sử dụng trong vỏ tàu và bộ trao đổi nhiệt. |
| C17200 | Đồng berili (98Cu-1.9Be-0.1Co) | HB 90-120 / HV 95-125 (Ủ) | HB 300-350 / HV 310-360 (Xử lý nhiệt) | HV/HRC | Có thể xử lý nhiệt-đến độ cứng cao; được sử dụng trong lò xo, tiếp điểm điện và các bộ phận hàng không vũ trụ. |
| C51000 | Đồng phốt pho (95Cu-5Sn) | HB 80-110 / HV 85-115 | HB 150-180 / HV 155-185 | HB/HV | Độ bền mỏi cao; được sử dụng trong lò xo, vòng đệm và nhạc cụ. |
