Was das Kupferäquivalent von C11000 bedeutet
C11000 ist die UNS- und ASTM-Bezeichnung für elektrolytisch zähes Kupfer, normalerweise geschrieben als Cu-ETP. Wenn in einer Zeichnung, Bestellung oder einem Materialzertifikat nach dem „Kupferäquivalent“ von C11000 gefragt wird, wird nach der Bezeichnung gefragt, die das gleiche Material gemäß einer anderen nationalen oder regionalen Norm trägt. C11000 ist keine proprietäre Legierung: Es handelt sich um handelsübliches reines Kupfer mit einem Mindestkupfergehalt von 99,90 % und einem kontrollierten Sauerstoffgehalt von etwa 0,02 % bis 0,04 %, das durch elektrolytische Raffination hergestellt und ohne Desoxidation gegossen wird.
Da Chemie und Temperament nicht von der Fabrik, sondern von den Standards festgelegt werden, handelt es sich bei den Querverweisen um echte Äquivalente. Ein europäischer Käufer kann CW004A bestellen, wenn in einer US-Zeichnung C11000 angegeben ist, und ein asiatischer Käufer kann JIS C1100 oder IS 6912 ETP für dasselbe Material angeben. Die einzige Eigenschaft, die beim Ersetzen zu beachten ist, ist der Sauerstoffgehalt: Sauerstofffreies Kupfer wie C10100 ist nicht austauschbar, wenn Wasserstoffversprödung, Vakuumbetrieb oder Hochfrequenzleitung im Spiel sind.
C11000 Querverweistabelle-
| Standardsystem | Gleichwertige Bezeichnung | Notizen |
|---|---|---|
| ASTM / UNS | C11000 | Elektrolytisch zähes Kupfer |
| ISO | Cu-ETP | Elektrolytisch zähes Pechkupfer, raffiniert |
| DE | CW004A | Europäische numerische Bezeichnung für Cu-ETP |
| LÄRM | 2.0060 | Deutsche Werkstoffnummer für Cu-ETP |
| BS | S191 / Cu-ETP | Britische Bezeichnung, auch Cu-ETP-2 geschrieben |
| JIS | C1100 | Japanische Bezeichnung für Tough-Pitch-Kupfer |
| IST | IST 6912 - ETP | Indische Standardbezeichnung für ETP-Kupfer |
Eine nach ASTM B152 gelieferte C11000-Platte erfüllt daher eine EN CW004A-Anfrage und eine JIS C1100-Anfrage, sofern die Härte, Abmessungen und Sauerstoffgrenzwerte in der Kaufspezifikation eingehalten werden. Wenn ein Projekt eine zusätzliche Einschränkung hinzufügt, wie z. B. einen maximalen Sauerstoffgehalt oder einen minimalen Leitfähigkeitswert, muss diese Einschränkung unabhängig in die Bestellung aufgenommen werden, da sie nicht durch die Äquivalenz allein impliziert wird.
Physikalische und elektrische Eigenschaften von C11000
| Eigentum | Typischer Wert |
|---|---|
| Schmelzbereich, Liquidus | 1.981 Grad F (1.083 Grad) |
| Schmelzbereich, Solidus | 1.949 Grad F (1.065 Grad) |
| Dichte bei 68 Grad F | 0,322 lb/in3 (8,91 g/cm3) |
| Spezifisches Gewicht | 8.91 |
| Elektrische Leitfähigkeit bei 68 Grad F | 101 % IACS |
| Wärmeleitfähigkeit bei 68 Grad F | 226 Btu/(ft·h·Grad F), ca. 391 W/(m·K) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient: 68–212 Grad F | 9,4 x 10-6 pro Grad F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient, 68–392 Grad F | 9,6 x 10-6 pro Grad F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient: 68–572 Grad F | 9,8 x 10-6 pro Grad F |
| Spezifische Wärmekapazität bei 68 Grad F | 0,092 Btu/(lb·Grad F) |
| Elastizitätsmodul bei Zug | 17.000 ksi (ca. 117 GPa) |
| Steifigkeitsmodul | 6.400 ksi (ca. 44 GPa) |
Der IACS-Wert von 101 % ist die Immobilie, die in Ausschreibungen am häufigsten genannt wird. Der International Annealed Copper Standard definiert 100 % IACS als einen spezifischen Widerstand von 1,7241 x 10-8 Ohm·m bei 20 Grad, sodass ein C11000-Leiter eine geringfügig bessere Leitfähigkeit als der Referenzwert liefert. Bei Wärmeübertragungsarbeiten ist die Wärmeleitfähigkeit von 226 Btu/(ft·h·Grad F) der Grund, warum dieser Typ zur Standardwahl für Wärmetauscherrohre, Sammelschienen und elektrische Kontakte wird.
Produktformen und die sie abdeckenden Standards
Blatt und Teller- ASTM B152 - Dicke 0,5 mm bis 50 mm, Breite bis 1.500 mm, Länge bis 3.000 mm. Wird für elektrische Geräte, Dächer und Verkleidungen verwendet.
Rohr und Rohr- ASTM B42 und ASTM B188 - Außendurchmesser 6 mm bis 500 mm, Länge bis 6 m. Wird für Sanitär-, HVAC- und Industrierohrleitungen verwendet.
Stange und Stab- ASTM B187 - Durchmesser 3 mm bis 200 mm. Wird für elektrische Komponenten und Befestigungselemente verwendet.
Winkel und Kanäle- ASTM B152 - kundenspezifische Größen für Strukturstützen und elektrische Rahmen.
Balken- ASTM B152 - kundenspezifische Konfigurationen für Bau- und Elektrounterstützungen.
Beschläge- ASTM B16 und ASTM B61 - Standard- und Sondergrößen für Steckverbinder und Industrieinstallationen.
Käufer sollten die Härtebezeichnung zusammen mit der Produktform bestätigen, da geglühte, halbharte und harte Härtegrade alle in der gleichen Qualität erhältlich sind und die mechanischen Werte ändern, ohne die entsprechende Bezeichnung zu ändern. Eine Zeichnung, die nur C11000 aufruft, lässt die Einstellung für die Werksvorgabe offen.
Verarbeitungsverhalten und Vergleich mit anderen Qualitäten
| Füge- oder Umformvorgang | Eignung |
|---|---|
| Löten | Exzellent |
| Hartlöten | Gut |
| Autogenschweißen | Nicht empfohlen |
| Schutzgasschweißen | Gerecht |
| Lichtbogenschweißen mit beschichtetem Metall | Nicht empfohlen |
| Punktschweißen, Nahtschweißen, Stumpfschweißen | Nicht zu empfehlen, nicht zu empfehlen, gut |
| Fähigkeit zur Kaltumformung | Exzellent |
| Fähigkeit zur Warmumformung | Exzellent |
| Fälschbarkeitsbewertung | 65 |
| Bearbeitbarkeitsbewertung | 20, auf der Skala, bei der Automatenmessing 100 beträgt |
Der Sauerstoff in C11000 ist der Grund dafür, dass Autogen- und Metalllichtbogenschweißen nicht empfohlen wird: Das gelöste Oxid reagiert mit Wasserstoff in der Flamme oder der Elektrodenbeschichtung und kann eine poröse oder rissige Verbindung hinterlassen. Durch Löten und Hartlöten bei niedriger-Temperatur wird dieses Risiko vollständig vermieden, weshalb sie die bevorzugten Verbindungsmethoden für ETP-Kupfer sind.
| Eigentum | C11000 (ETP) | C10100 (sauerstoff-frei) | C12200 (DHP) | C26000 (Kartusche Messing) |
|---|---|---|---|---|
| Kupfergehalt | Mindestens 99,90 % | Mindestens 99,99 % | Mindestens 99,9 % mit Phosphorzusatz | Etwa 70 % Kupfer, 30 % Zink |
| Sauerstoffgehalt | 0,02 % bis 0,04 % | Maximal 0,0005 % | Maximal 0,015 %, Phosphor desoxidiert | Nicht zutreffend |
| Elektrische Leitfähigkeit | 101 % IACS | 102 % IACS | 85 % bis 90 % IACS | Ungefähr 28 % IACS |
| Hauptmerkmale | Hohe Leitfähigkeit, gute Formbarkeit, weit verbreitet | Höchste Leitfähigkeit, beständig gegen Wasserstoffversprödung | Gute Schweiß- und Lötbarkeit, gute Warmumformbarkeit | Hohe Festigkeit, gute Kaltumformbarkeit |
| Typische Anwendungen | Drähte, Sammelschienen, Transformatoren | Hochfrequenzleiter, Vakuumelektronik | Sanitärrohre, Wärmetauscher, HVAC | Patronenhülsen, Anschlüsse, Federn |
| Korrosionsbeständigkeit | Gut | Exzellent | Gut | Gut in nicht-Meeresumgebungen |
| Relative Kosten | Niedrig | Hoch | Mäßig | Mäßig |
In der Praxis wird die Wahl zwischen C11000 und C10100 eher von der Betriebsumgebung als von der Leitfähigkeit bestimmt: Die beiden Werte unterscheiden sich nur um einen IACS-Punkt, aber C10100 verträgt wasserstoffhaltige Atmosphären und Vakuumbetrieb, die ETP-Kupfer beschädigen würden. Bei C12200 ist die Leitfähigkeit etwas geringer, um die Verbindung zu erleichtern, und wird daher häufig in Rohrleitungen und Wärmetauscherrohren verwendet. C26000 ist eine völlig andere Familie und sollte nur dann als Messingersatz behandelt werden, wenn die Festigkeit und nicht die Leitfähigkeit die entscheidende Anforderung ist.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist das europäische Äquivalent von C11000-Kupfer?
CW004A nach EN und 2.0060 nach DIN beziehen sich beide auf elektrolytisch zähes Kupfer, das gleiche Material wie C11000. Ein europäisches Werkszertifikat mit der Angabe CW004A kann normalerweise zur Erfüllung einer C11000-Anforderung verwendet werden, vorausgesetzt, dass auch die Härte- und Maßtoleranzen eingehalten werden.
F: Ist C11000 dasselbe wie Cu-ETP?
Ja. Cu-ETP ist das ISO- und EN-Symbol für elektrolytisch zähes Kupfer, und C11000 ist die ASTM- und UNS-Bezeichnung für die identische Qualität. Die beiden Namen unterscheiden sich lediglich durch das Standardsystem, zu dem sie gehören.
F: Kann C11000 durch C10100 ersetzt werden?
Nein, nicht dort, wo es auf Wasserstoffversprödung, Vakuumbetrieb oder Hochfrequenzleitung ankommt. C10100 ist sauerstofffreies Kupfer mit einem Sauerstoffgehalt von 0,0005 % oder weniger, während C11000 0,02 % bis 0,04 % Sauerstoff enthält. Ihre Leitfähigkeitswerte liegen nahe beieinander, ihr Verhalten unter reduzierenden Atmosphären jedoch nicht.
F: Was bedeutet die 101 % IACS-Leitfähigkeit von C11000?
Der International Annealed Copper Standard legt 100 % IACS als spezifischen Widerstand von 1,7241 x 10-8 Ohm·m bei 20 Grad fest. C11000 misst etwa 101 % dieser Referenz und weist daher eine etwas bessere Leistung als die Standard-Basislinie auf.
F: Welche Standards decken C11000-Produktformen ab?
ASTM B152 gilt für Bleche und Platten, ASTM B42 und B188 für Rohre und Rohre, ASTM B187 für Stangen und Stangen und ASTM B16 und B61 für Formstücke. Winkel, Kanäle und Träger dieser Güteklasse werden auch als kundenspezifische Abschnitte gemäß ASTM B152 geliefert.
F: Kann C11000 geschweißt werden?
Das Löten wird als ausgezeichnet und das Hartlöten als gut bewertet, Autogenschweißen und Lichtbogenschweißen mit beschichtetem Metall werden jedoch nicht empfohlen, da der Sauerstoffgehalt zu Porosität oder Rissen führen kann. Das Schutzgasschweißen wird nur als mittelmäßig eingestuft und erfordert einen geeigneten Füller und Schutzgas. Daher werden Verbindungen in der Regel auf Hartlöten oder mechanische Verbindungen ausgelegt.
