วัสดุเกรด C63000 คือ aโลหะผสมทองแดง-ประสิทธิภาพสูง-นิกเกิล-หรือที่เรียกกันทั่วไปในชื่อทางการค้า "HS-25" (High Strength 25) หรือ "Copper-Nickel-Silicon 25" มันจัดอยู่ในหมวดหมู่ของ "การตกตะกอน-โลหะผสมทองแดงที่ทำให้แข็ง" ซึ่งหมายความว่าสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของโลหะผสมได้อย่างมีนัยสำคัญผ่านกระบวนการบำบัดความร้อน (การหลอมสารละลายตามด้วยการบ่ม)
C63000 มีคุณค่าสำหรับการผสมผสานอันเป็นเอกลักษณ์ของมีความแข็งแรงสูง นำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี-เครื่องชั่งที่หาได้ยากซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการทั้งความทนทานเชิงกลและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ต่างจากทองเหลืองมาตรฐานหรือทองแดงบริสุทธิ์ (ซึ่งแลกความแข็งแรงกับการนำไฟฟ้า) C63000 ยังคงรักษาค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงบริสุทธิ์ได้ประมาณ 45–55% ขณะเดียวกันก็ให้ความต้านทานแรงดึงที่เทียบได้กับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-บางชนิด
การใช้งานทั่วไปได้แก่ ขั้วต่อไฟฟ้า (สำหรับยานยนต์ การบินและอวกาศ หรือสายไฟอุตสาหกรรม) สปริง (เช่น สปริงหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า) ตัวยึดในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และส่วนประกอบสำหรับ-อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูง- ซึ่งความแข็งแรงป้องกันการเสียรูป และค่าการนำไฟฟ้าทำให้แน่ใจได้ว่าการถ่ายโอนสัญญาณ/พลังงานจะเชื่อถือได้
องค์ประกอบของ C63000 ได้รับการกำหนดอย่างเคร่งครัดตามมาตรฐาน เช่น ASTM B196 (สำหรับแท่งโลหะผสมทองแดง แท่ง และลวด) และ ASTM B591 (สำหรับการตีโลหะผสมทองแดง) โดยมีองค์ประกอบสำคัญที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ได้ความสมดุลด้านความแข็งแรงและค่าการนำไฟฟ้า องค์ประกอบทั่วไป (ตามน้ำหนัก) คือ:
องค์ประกอบนี้มีความสำคัญ: อัตราส่วนนิกเกิล-ทำให้แน่ใจได้ว่าการตกตะกอนจะแข็งตัวอย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ขีดจำกัดสิ่งเจือปนที่เข้มงวดจะรักษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและทางกลของโลหะผสม
ความแข็งของ C63000 แตกต่างกันไปตามความแข็งของมันสถานะการรักษาความร้อน-คุณลักษณะที่กำหนดของการตกตะกอน-โลหะผสมที่ทำให้แข็งตัว สถานะหลักสองสถานะ (อบอ่อนและบ่ม) จะสร้างระดับความแข็งที่แตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการใช้งานเฉพาะ:
ในสถานะอบอ่อนเต็มที่ (ให้ความร้อนถึง ~800–850 องศา ค้างไว้แล้วทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ) C63000 จะถูกทำให้อ่อนลงเพื่อเพิ่มความเหนียวให้สูงสุด (สำหรับการขึ้นรูปหรือการตัดเฉือน) ความแข็งในสถานะนี้คือ:
ความแข็งบริเนล (HB): ~60–80 ฮ
ความแข็งแบบร็อกเวลล์ (HRB): ~60–75 HRB
ความแข็งแบบวิกเกอร์ส (HV): ~65–85 เอชวี
สถานะนี้ใช้สำหรับกระบวนการผลิต เช่น การดัด การปั๊ม หรือการตัดเฉือนรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งความยืดหยุ่นมีความสำคัญมากกว่าความแข็งแกร่งสูงสุด
หลังจากการหลอมสารละลาย (เพื่อละลายนิกเกิลและซิลิคอนให้สม่ำเสมอ) และเสื่อมสภาพ (ให้ความร้อนถึง ~450–500 องศาเป็นเวลาหลายชั่วโมง) นิกเกิลแข็ง-ซิลิคอนจะตกตะกอนก่อตัวทั่วทั้งโลหะผสม ทำให้มีความแข็งและความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความแข็งโดยทั่วไปในสถานะเต็มวัย (T6) คือ:
ความแข็งบริเนล (HB): ~200–240 ฮ.บ
ความแข็งร็อกเวลล์ (HRC): ~20–28 เหล็กแผ่นรีดร้อน
ความแข็งแบบวิกเกอร์ส (HV): ~210–250 เอชวี
นี่เป็นสถานะที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย- (เช่น ขั้วต่อไฟฟ้า สปริง) ซึ่งโลหะผสมมีความแข็งสูงทำให้มั่นใจได้ถึงความทนทานต่อการสึกหรอ การเสียรูป และความล้าภายใต้ความเครียดซ้ำๆ
บันทึก: การรักษาความชราระดับกลางสามารถสร้างค่าความแข็งระหว่างสถานะการอบอ่อนและสถานะบ่มอย่างเต็มที่ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความเหนียวสำหรับความต้องการเฉพาะด้าน
