Klasifikasi dan sifat tembaga dan paduan tembaga
Tembaga dan paduan tembaga adalah salah satu kategori utama logam komersial. Mereka menawarkan berbagai sifat, termasuk konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan dan ketahanan lelah yang baik, serta penampilan. Mereka dapat dengan mudah dikerjakan, dibrazing, dan dilas.
Pemilihan tembaga dan paduan tembaga
Kriteria pemilihan utama untuk tembaga dan paduan tembaga meliputi:
Konduktivitas listrik: Tembaga adalah logam rekayasa yang paling konduktif. Perak atau elemen lain dapat ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan terhadap pelunakan, atau sifat lainnya tanpa kehilangan konduktivitas secara signifikan.
Konduktivitas Termal: Properti ini mirip dengan konduktivitas listrik. Paduan tembaga berguna karena sifat ini, di mana ketahanan terhadap korosi yang baik mengkompensasi hilangnya konduktivitas paduan yang meningkat.
Warna dan Penampilan: Banyak paduan tembaga memiliki warna unik yang dapat berubah seiring cuaca. Untuk sebagian besar paduan, mudah untuk menyiapkan dan memelihara permukaan dengan standar tinggi bahkan dalam kondisi korosi yang buruk. Banyak paduan digunakan dalam aplikasi dekoratif, baik dalam bentuk aslinya atau setelah pelapisan logam. Paduan ini tersedia dalam warna tertentu, mulai dari merah muda salmon untuk tembaga, kuning, emas, dan hijau, hingga perunggu tua dalam kondisi lapuk. Paparan atmosfer menghasilkan lapisan akhir berwarna hijau atau perunggu, dan pra-paduan tersedia pada beberapa bentuk produk.
Kemudahan fabrikasi: Sebagian besar paduan dapat dengan mudah dituang, dibentuk panas atau dingin, dikerjakan dengan mesin, disambung, dll. Paduan ini sering kali menjadi standar yang membandingkan logam lain.
Properti Paduan
Banyak paduan yang diperkuat dengan larutan padat tetapi didasarkan pada struktur kristal tembaga dan memiliki keuletan yang baik. Sebagian besar paduan dapat diperkuat lebih lanjut dengan pengerjaan dingin, sehingga meningkatkan kekuatan tarik dan kelelahan sambil mempertahankan keuletan yang berguna. Beberapa paduan dapat diperkuat secara dispersi dan beberapa dapat dikeraskan seiring bertambahnya usia hingga tingkat kekuatan yang sangat tinggi.
berbagai jenis paduan logam
Tembaga pada dasarnya adalah tembaga murni komersial, yang biasanya sangat lunak dan ulet, dengan kandungan pengotor total hingga sekitar 0,7%. Bahan-bahan ini digunakan karena konduktivitas listrik dan panasnya, ketahanan terhadap korosi, penampilan dan warna, serta kemudahan pemrosesan. Mereka memiliki konduktivitas listrik tertinggi dari semua logam rekayasa dan sangat ulet, mudah dibrazing, dan sering dilas. Aplikasi yang umum meliputi kabel dan perlengkapan listrik, bus bar, penukar panas, atap, pelapis dinding, pipa air, pipa udara, dan peralatan proses.
Paduan tembaga tinggi mengandung sejumlah kecil berbagai unsur paduan seperti berilium, kromium, zirkonium, timah, perak, belerang atau besi. Elemen-elemen ini mengubah satu atau lebih sifat dasar tembaga, seperti kekuatan, ketahanan mulur, kemampuan kerja, atau kemampuan menyolder. Sebagian besar kegunaannya serupa dengan yang diberikan di atas untuk tembaga, namun kondisi penerapannya lebih ekstrem.
Kuningan adalah paduan tembaga-seng yang mengandung hingga 45% seng, dengan kemungkinan penambahan sedikit timbal untuk meningkatkan kemampuan kerja dan timah untuk kekuatan. Paduan tembaga-seng adalah fase tunggal dan mengandung hingga sekitar 37% seng dalam kondisi tempa. Paduan fase tunggal memiliki keuletan yang sangat baik dan biasanya digunakan dalam kondisi pengerjaan dingin untuk mendapatkan kekuatan yang lebih baik. Paduan yang mengandung lebih dari sekitar 37% seng merupakan paduan dupleks dan memiliki kekuatan lebih besar dibandingkan paduan fase tunggal tetapi keuletannya terbatas pada suhu kamar. Kuningan dupleks biasanya dicor atau diselesaikan dengan panas. Penggunaan umum kuningan adalah untuk konstruksi, wadah dan komponen yang ditarik dan diputar, inti dan tangki radiator, terminal listrik, colokan dan perlengkapan lampu, kunci, gagang pintu, papan nama, perangkat keras tukang ledeng, pengencang, kartrid, silinder untuk set pompa.
Perunggu adalah paduan tembaga dan timah, ditambah setidaknya satu fosfor, aluminium, silikon, mangan, dan nikel. Paduan ini dapat mencapai kekuatan tinggi dan memiliki ketahanan korosi yang baik. Mereka digunakan dalam pegas dan perlengkapan, cetakan pembentuk logam, bantalan, busing, terminal, kontak dan konektor, aksesori dan fitur konstruksi. Penggunaan perunggu cor untuk patung sudah terkenal.
Cupro-nikel adalah paduan tembaga dan nikel, mengandung sejumlah kecil besi dan terkadang sejumlah kecil paduan lain seperti kromium atau timah. Paduan ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di dalam air dan banyak digunakan dalam aplikasi air laut seperti penukar panas, kondensor, pompa dan sistem perpipaan, serta selubung lambung kapal.
Perak nikel mengandung 55 – 65% tembaga yang dicampur dengan nikel dan seng, dan terkadang ditambahkan timbal untuk meningkatkan kemampuan kerja. Paduan ini diberi nama karena tampilannya yang mirip dengan perak murni, meskipun tidak mengandung perak. Mereka digunakan dalam perhiasan dan papan nama dan sebagai alas untuk pelat perak (EPNS), sebagai pegas, pengencang, koin, kunci dan bagian kamera.
