一、新型銅鐵合金介紹
銅鐵合金(copper ferro alloy)是銅和鐵的合金。它的特性和用途多種多樣,因而引起了世界上很多的關(guān)注和研究。直至到今,有價(jià)值的銅鐵合金制造領(lǐng)域非常困難。
那是因?yàn)殂~和鐵的本質(zhì),公晶點(diǎn)和比重差異大,鐵含量為2.5%以下的固溶化而生成合金 ,含量為3%以上的,不發(fā)生固溶化,發(fā)生偏析生成的合金,很難使用。因以上的原因,現(xiàn)在為止能使用的銅鐵合金是有限的。
我們運(yùn)用新開發(fā)的冶煉技術(shù),實(shí)現(xiàn)了銅和鐵合金的產(chǎn)品化。
我們?yōu)樾滤夭暮辖鹈麨镃FA(Copper+Ferro Alloy)。
新素材CFA具有銅一樣的導(dǎo)電性,熱傳導(dǎo)性,延展性,彈性等和鐵一樣的耐磨損性,引拉強(qiáng)度,硬度,磁性等特性。 CFA(銅鐵合金),銅和鐵的合金比率可以根據(jù)需要自由調(diào)整。
可以用生產(chǎn)的Billet, Slab, Rod加工成多種多 樣的產(chǎn)品(10u薄膜及 Ф0.1線材等)。
以前,利用各種金屬,合金,樹脂等材料組合才能得到所需特性,但是,現(xiàn)在,CFA單獨(dú)的一種材料就具有多種特性。
為了提高電磁波遮蔽效果,代價(jià)太高。
需要彈性,磨耗太高。
具有導(dǎo)電性,但是沒(méi)有堅(jiān)韌性。
這樣的種種問(wèn)題,CFA可以很容易的解決。聯(lián)系電話:135 0128 2025
CFA的特性:
(1)電磁波屏蔽性
(2) 彈性
(3) 導(dǎo)電性及耐磨損性
(4) 放熱性
作為現(xiàn)在沒(méi)有的合金,除了上面說(shuō)明的特性外,還具有其他金屬和合金所沒(méi)有的各種特性。
可以加工成棒,線材,板,箔,粉末等各樣的形態(tài)。作為新型材料,期待在各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
二、 根據(jù)用途的不同,銅和鐵的混合比例可以自由調(diào)整:
名 稱 Cu(%) Fe(%) 比 重
CFA 10 10 90 7.98
CFA 20 20 80 8.07
CFA 30 30 70 8.18
CFA 40 40 60 8.29
CFA 50 50 50 8.39
CFA 60 60 40 8.49
CFA 70 70 30 8.61
CFA 80 80 20 8.72
CFA 90 90 10 8.84
CFA 95 95 5 8.87
三、和其它銅合金的不同點(diǎn):
1. 一般銅合金(鈹銅・磷青銅・白銅等 )具有下面的現(xiàn)象。
(a) 應(yīng)力腐蝕龜裂
(b) 劣化
(c) 彈性不足
(d) 導(dǎo)電性不強(qiáng)(18~20%程度)
CFA可以解決上述的問(wèn)題.
2. CFA的強(qiáng)度和導(dǎo)電率都很高
例:CFA90(銅90%、鐵10%):強(qiáng)度1000N/mm2/導(dǎo)電率60%以上
3. 耐摩耗性
比一般銅合金性能更高
4. CFA熱傳導(dǎo)性能高,有硬度,用于錫焊頭最為合適,
還有在模具方面,也表現(xiàn)出良好的特性。
5. CFA具有其它銅合金所沒(méi)有的磁性,電磁波屏蔽方面也表現(xiàn)出良好的性能。
6. 鐵和銅在地球上的含量最為豐富,合金的再利用也不存在有害物質(zhì)。
7. CFA可以將銅合金等異種金屬間很容易的溶接在一起。
8. RoHS法規(guī)
大多數(shù)傳統(tǒng)的銅合金都使用鉛(Pb),鈹(Be)等有害物質(zhì)作為為添加劑。
銅鐵合金是只具有銅和鐵的兩種元素,降低了制造成本,并解決了環(huán)境問(wèn)題.
四、機(jī)械特性:
1、引張?zhí)匦?br />
下面的圖片是在熱軋材上,Cu含量的不同,引張強(qiáng)度和延伸率也會(huì)出現(xiàn)變化。CFA比純銅引張強(qiáng)度高,伸率要低。在試驗(yàn)范圍內(nèi),隨著Cu 含量的增加,引張強(qiáng)度直線下降,延伸率增加,但是變化很小。
2、加工硬化性:
冷拉所發(fā)生的拉伸強(qiáng)度和延伸率的變化,下面的圖片可以說(shuō)明。
冷加工容易,伸線的減少率能達(dá)到80%以上。冷拉的時(shí)候,延性低,相比之下,比較緩慢。
不止冷加工,塑性加工也一樣,F(xiàn)e的狀態(tài)向延伸方向變長(zhǎng),組成纖維組織,退火,組織也不會(huì)發(fā)生變化 。
3、析出硬化性:
固溶化處理及冷加工的CFA50,在加熱的情況下,硬度的變化下面的圖片可以說(shuō)明。
固溶化處理材料在 300℃附近出現(xiàn)析出硬化。加熱到500℃ 附近要比冷加工高出 Hv35 程度的硬化.
冷加工材料加熱時(shí),會(huì)發(fā)生軟化。加熱到300 ℃-600℃附近,受析出硬化的影響,軟化會(huì)變慢。
這種硬化是根據(jù)Fe中析出Cu,或Cu中析出Fe的時(shí)效硬化現(xiàn)象而形成的。
CFA在 800℃~850℃ 之間熱處理,能最大程度的軟化。還有固溶化處理的CFA,835℃的變態(tài)點(diǎn) (加熱時(shí) 約875℃)以上加熱后,需要急冷。
4、強(qiáng)度和延性 :
CFA伸張強(qiáng)度和延伸率的關(guān)系,下面的圖面可以說(shuō)明。. 在一樣的強(qiáng)度范圍比較,時(shí)效處理材料的延伸率大。
冷加工時(shí),在需要高強(qiáng)度的情況下,Cu含量少的方向,延伸率有增大的傾向。
和磷青銅 PBW(Phosphor Bronze Wire)3 軟質(zhì)及硬質(zhì)材料相比,CFA合金比軟質(zhì)狀態(tài)的PBW3的延伸率要小,硬質(zhì)狀態(tài)下,延伸率要大。
5、耐磨耗性:
CFA50 和純銅的滑動(dòng)磨損試驗(yàn),摩擦減小量和硬度的關(guān)系,下面的圖片可以說(shuō)明。
CFA50的硬度是通過(guò)熱處理或冷加工來(lái)調(diào)整。 硬度越高,磨損越小。
為了比較,做了個(gè)和磷青銅(PBW3-O,及H)相比較的試驗(yàn),它的磨損量是CFA50的10倍.,Cu(Hv88)的磨損量有可能更多。
所以說(shuō),試驗(yàn)品是的硬度越高,磨損量越小。
6、高溫硬化:
下面圖片是在固溶化處理狀態(tài)及時(shí)效處理狀態(tài)的時(shí)候,CFA50所呈現(xiàn)溫度和硬度的關(guān)系。
固溶化處理狀態(tài)下,300 ℃以上析出硬化,硬度上升。
時(shí)效處理狀態(tài)是 在室溫下 硬度高,在比固溶化狀態(tài)稍微低一點(diǎn)的溫度下,硬化開始呈現(xiàn)。
時(shí)效處理的CFA50到600℃為止和Cu-Cr合金相比較,可以保持高硬度。
五、用途
1、應(yīng)用領(lǐng)域
行業(yè) 用 途
金屬鑄造 模具
半導(dǎo)體制造 引線框架和內(nèi)部連接器,二極管等半導(dǎo)體器件
電子配件制造 電線、開關(guān)、電磁保護(hù)涂層,連接器等。
通信(包括移動(dòng)通信)及廣播設(shè)備制造 電磁波防止涂層/屏蔽材,通信基站的屏蔽材等
醫(yī)療用機(jī)器制造 醫(yī)療機(jī)器Room(屏蔽室) 衛(wèi)生服
汽車配件制造 活塞頭、電子控制箱電磁屏蔽材料、剎車片等
家庭用機(jī)器制造 煤氣灶、烤箱、微波爐、電飯鍋、油zha鍋等
產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人制造 電磁波屏蔽材(特別是關(guān)節(jié)部分)
船舶及艦ting制造 船舶螺旋槳修理用焊條
鐵路設(shè)備制造 受流滑板等
飛機(jī)、航天器及零件制造 隱形功能的維持等
電動(dòng)機(jī), 發(fā)電機(jī)及電氣變換裝置制造 電動(dòng)機(jī),發(fā)電機(jī)的線圈
其它領(lǐng)域
協(xié)會(huì)/團(tuán)體/ 大學(xué)校/ 研究院等 研究開發(fā)等
2、含有量 類別用途
六、具體應(yīng)用產(chǎn)品
制作的產(chǎn)品 - 2015年 12月 現(xiàn)在:
七、錫焊頭應(yīng)用
一般錫焊頭(銅+鐵•鉻•錫鍍金) – 錫焊頭設(shè)置溫度 : 350℃ / 400℃
銅鐵錫焊頭(銅鐵合金+鐵•鉻•錫鍍金) – 錫焊頭設(shè)置溫度 : 350℃ / 400℃
制作可能的 錫焊頭
八、其他應(yīng)用
●新干線的受流滑板
- 現(xiàn)有材料是銅和鐵燒結(jié)而成,磨損嚴(yán)重,車頂會(huì)產(chǎn)生污漬,導(dǎo)電性也很低,相反,東芝利用CFA20+Cr在新干線上的應(yīng)用取得了合格,但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有加入鐵路協(xié)會(huì),最終還是進(jìn)入失敗。
● 新干線的剎車盤
- CSA20具有耐磨損的特性,日本的 Akebono Brake公司制作的剎車盤(CFA20 + Cr )合格了.
● 電車發(fā)動(dòng)機(jī)的SW(開關(guān))和 Relay
- 電車的 SW非常大, 它的接觸點(diǎn)是銀. 大 L 字形的繼電器(Relay)在大電流通過(guò)的時(shí)候,產(chǎn)生火花,對(duì)SW的接觸點(diǎn)和 Relay 等有損傷。但是 CSA30因含鐵,產(chǎn)生的損傷也低,F(xiàn)e的含量也不會(huì)降低。