TP2 Phosphor desoxidiertes Kupfer C12200: Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendung

TP2 und C12200: Eine Legierung, zwei Bezeichnungen

TP2 ist die Sortenbezeichnung, die in chinesischen Kupferstandards für phosphor{{1}desoxidiertes Kupfer mit hoher-Leitfähigkeit verwendet wird; Die entsprechende UNS-Bezeichnung im amerikanischen System ist C12200, allgemein als DHP-Kupfer bezeichnet. Beide beziehen sich auf ein Material mit einem Kupfergehalt von 99,90 % oder mehr, das beim Schmelzen gezielt mit Phosphor desoxidiert wurde.

Die Desoxidation unterscheidet TP2 von zähem Kupfer wie C11000. Zähes Pechkupfer enthält Restsauerstoff in Form von Kupferoxidpartikeln, die in der Matrix verteilt sind. Wenn dieses Material in einer wasserstoffhaltigen -Atmosphäre - einem Reduktionsofen, einer Schweißflamme, einem Lötbrenner - erhitzt wird, diffundiert der Wasserstoff hinein und reagiert mit dem Oxid unter Bildung von Dampf, und der resultierende Innendruck erzeugt den Defekt, der als Wasserstoffversprödung bekannt ist. Bei DHP-Kupfer bindet der Phosphor den Sauerstoff vor dem Gießen, sodass das Kupfer im Wesentlichen frei von Oxidpartikeln ist und dieser Fehler nicht auftreten kann. Der Kompromiss ist eine geringfügige Verringerung der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, da gelöster Phosphor Elektronen und Phononen streut.

Chemische Zusammensetzung und Standardanforderungen

TP2 ist in GB/T 5231 für Knetkupfer und Kupferlegierungen aufgeführt, und C12200 erscheint in den ASTM-Produktnormen für Rohre, Bänder, Platten und Stangen, einschließlich ASTM B152 für Platten, Bleche, Bänder und Walzstangen sowie ASTM B75 und B88 für nahtlose Rohre. Europäische Bestellungen verwenden EN 1412 und die entsprechende EN-Produktnorm für die zu kaufende Form. Da das akzeptable Analysefenster für Phosphor eng ist, spielen beide Enden des Bereichs eine Rolle: Zu wenig Phosphor hinterlässt Restsauerstoff, und zu viel reduziert die Leitfähigkeit unter das in der Bestellnorm geforderte Minimum.

Mechanische und physikalische Eigenschaften

Mechanische Werte sind immer temperaturabhängig. Weich-geglühte TP2-Bänder und -Rohre liegen am unteren Ende des Festigkeitsbereichs mit der höchsten Dehnung, während viertel-hartes und halb-hartes Material Duktilität gegen Festigkeit eintauscht. Die Produktnorm für die spezifische Form - Band, Platte, Rohr oder Stange - gibt die Mindestzugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Korngröße für jede Härte an, und das Zertifikat sollte anhand der richtigen Tabelle gelesen werden.

Verarbeitungsmerkmale

TP2 verfügt über ausgezeichnete Schweiß-, Hartlöt- und Weichlöteigenschaften und sein Kaltbiege- und Kaltumformverhalten ist im geglühten Zustand gut. Es ist nicht anfällig für Wasserstoffversprödung, was bedeutet, dass es in gewöhnlichen reduzierenden Atmosphären geglüht, gelötet und geschweißt werden kann, ohne dass die Schutzmaßnahmen getroffen werden müssen, die zähes Kupfer erfordert.

Zwei Prozesspunkte verdienen Aufmerksamkeit. Erstens sollte TP2 nicht verarbeitet oder über längere Zeiträume in stark oxidierenden Atmosphären bei erhöhter Temperatur aufbewahrt werden, da es für reduzierende oder neutrale Bedingungen bestimmt ist; Wiederholte Hochtemperaturoxidation kann die Oberfläche beschädigen und die anschließende Formung beeinträchtigen. Zweitens härtet das Material während des Ziehens und Biegens aus, sodass Zwischenglühungen zwischen den Umformvorgängen geplant sind und das abschließende Glühen die bereitgestellte Härte bestimmt.

Wo TP2 verwendet wird

Nahtloses Rohrfür Wasser-, Gas-, Benzin- und Druckluftleitungen, Abflussrohre, Minenrohrleitungen, Kondensator- und Verdampferrohre sowie Wärmetauscherbündel.

Kühl- und Klimaanlage-Röhrein der DHP-Qualität, gereinigt und verschlossen geliefert.

Streifen und Blechfür Dichtungen, elektrische Anschlüsse, Dach- und Architekturverkleidungen sowie für tiefgezogene Bauteile.

Sammelschienen- und Leiterkomponentenwo die Leitfähigkeit von DHP-Kupfer ausreichend ist und Schweißen oder Löten erforderlich ist.

Stange und Stabfür bearbeitete Elektro- und Sanitärarmaturen.

TP2 im Vergleich zu TP1

TP1 und TP2 sind beide phosphor-desoxidierte Kupfersorten, die in der chinesischen Norm für Schmiedekupfer aufgeführt sind. TP1 weist einen geringeren Restphosphorgehalt auf als TP2, wodurch etwas mehr Matrix frei von gelösten Stoffen bleibt und daher eine geringfügig höhere elektrische und thermische Leitfähigkeit erzielt wird. TP2 ist die wirtschaftlichere Sorte und wird für Rohre sowie für Bänder, Bleche, Stangen und Drähte verwendet, bei denen keine höchste Leitfähigkeit erforderlich ist. Wenn die Leitfähigkeit der entscheidende Designparameter ist, werden stattdessen sauerstofffreie Qualitäten wie C10200 oder C10100 verwendet, da sie hohe Reinheit mit sehr niedrigem Sauerstoffgehalt kombinieren.

Checkliste für Inspektion und Bestellung

In einer TP2-Bestellung sollten die Produktform, die Härte, die Abmessungen und Toleranzen, die Produktnorm und das erforderliche Inspektionssystem angegeben werden. Typische Inspektionen umfassen chemische Analysen für Kupfer und Phosphor, Zug- und Dehnungstests, Überprüfung der Korngröße oder Härte, Maßprüfungen und für Rohre einen Druck- oder Wirbelstromtest. Die maximal zulässige Verunreinigungsmenge sollte anhand der Norm für die gelieferte Form bestätigt werden, da sie zwischen Band, Platte und Rohr unterschiedlich ist.

Die häufigste Streitquelle ist ein Phosphorgehalt am Rande des Bereichs: Material am unteren Ende des Phosphorfensters hat eine höhere Leitfähigkeit, aber einen geringeren Spielraum gegen Restsauerstoff, während Material am oberen Ende besser schweißt, aber möglicherweise die Mindestanforderungen an die Leitfähigkeit nicht erfüllt. Durch die Angabe des tatsächlich analysierten Phosphorwerts auf dem Mühlenzertifikat wird diese Unklarheit beseitigt.

FAQ

F: Ist TP2 dasselbe wie T2-Kupfer?
Nein. T2 ist zähes-Pechkupfer, das Restsauerstoff enthält, während TP2 Phosphor-desoxidiert ist. TP2 ist beständig gegen Wasserstoffversprödung und wird zum Schweißen und Hartlöten bevorzugt. T2 hat eine etwas höhere Leitfähigkeit.

F: Wie groß ist der Phosphorbereich in C12200?
Der Standardbereich liegt bei 0,015–0,040 % Phosphor, wobei Kupfer plus Silber mindestens 99,90 % ausmachen. Der Phosphorgehalt wird innerhalb dieses Fensters gehalten, um ein Gleichgewicht zwischen Schweißbarkeit und elektrischer Leitfähigkeit zu gewährleisten.

F: Warum ist die Leitfähigkeit von TP2 geringer als die von zähem Kupfer?
Gelöster Phosphor bleibt in fester Lösung und streut Elektronen, wodurch die Leitfähigkeit auf etwa 80–85 % IACS im Vergleich zu etwa 101 % IACS für zähes Kupfer sinkt.

F: Können TP2-Röhren in Kühlsystemen verwendet werden?
Ja, es handelt sich um eine der Standardlegierungen für Klima- und Kühlrohre. Sie wird entfettet, gereinigt und verschlossen geliefert, sodass die Innenoberfläche den Reinheitsanforderungen der Produktnorm entspricht.

F: Ist TP2 für den Einsatz bei hohen-Temperaturen geeignet?
Es wird für Kondensatoren, Verdampfer und Wärmetauscher bei moderaten Temperaturen verwendet. Es sollte nicht in stark oxidierenden Atmosphären bei hohen Temperaturen aufbewahrt werden, da es für reduzierende oder neutrale Bedingungen ausgelegt ist.

F: Welche Zugfestigkeit ist von TP2 zu erwarten?
Geglühtes Material liegt typischerweise im Zugbereich von 215–275 MPa mit einer Dehnung von 25 % oder mehr; Härtere Härtegrade sind stärker bei geringerer Dehnung. Die Produktnorm legt das Mindestmaß für die bestellte Härte fest.