Copper C172,也称为高强度铍铜(Beryllium Copper – High Strength),是一种高性能铜合金,通过加入铍元素获得更高的强度、硬度以及导电性能。该合金以卓越的机械性能而著称,尤其适用于既需要高强度又需要优良导电性的应用。Copper C172 非常适合用于 CNC 加工服务,在这些场景中耐用性与加工精度同等关键。
Copper C172 在航空航天、汽车和电气行业表现突出,这些行业对高强度、耐磨性和可靠性能有着严格要求。CNC 加工的 Copper C172 零件常用于连接器、开关、弹簧以及高应力部件,在不牺牲导电性的前提下提供出色的耐久性。
元素 | 成分范围(重量百分比) | 主要作用 |
|---|---|---|
铜(Cu) | 97.0% | 提供导电性与导热性 |
铍(Be) | 1.8–2.0% | 提升强度、硬度与耐磨性 |
其他元素 | ≤0.5% | 残余元素,对性能影响较小 |
性能 | 典型值 | 测试标准/条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.28 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 890°C | ASTM E29 |
导热系数 | 130 W/m·K(20°C) | ASTM E1952 |
导电率 | 40% IACS(20°C) | ASTM B193 |
热膨胀系数 | 17.0 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 390 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 130 GPa | ASTM E111 |
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 750–900 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度(0.2%) | 500–650 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | 4–10% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 200–250 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | ~300 MPa | ASTM E466 |
冲击韧性 | 中等 | ASTM E23 |
注:以上数据为退火状态 Copper C172 的典型值,实际数值可能因具体加工/处理条件而有所变化。
Copper C172 的抗拉强度最高可达 900 MPa,硬度超过 200 HB,非常适合高应力应用。
导电率为 40% IACS,适用于既需要良好导电性又需要机械强度的电气应用。
铍元素的加入显著提升了耐磨性,使 Copper C172 适用于滑动或反复接触类应用。
Copper C172 具有良好的耐腐蚀能力,尤其在潮湿或弱酸环境中,可延长零件使用寿命。
疲劳强度约为 300 MPa,Copper C172 非常适合需要长期动态工作且不易失效的应用场景。
Copper C172 的高硬度会在加工过程中造成明显的刀具磨损,尤其在高速切削时更为突出。
解决方案:使用带 TiN 或 TiAlN 涂层的硬质合金刀具,并保持适中的切削速度以降低磨损。
由于其高硬度及铍含量,Copper C172 可能导致刀具快速磨损,影响表面质量。
解决方案:使用锋利刀具并采用有效冷却方式(如大流量冷却液),以维持刀具状态和加工稳定性。
Copper C172 可能快速发生加工硬化,导致后续加工更为困难。
解决方案:采用较低的切削速度,并使用锋利的高品质刀具,尽量减少加工硬化影响。
参数 | 推荐 | 原因 |
|---|---|---|
刀具材料 | 带 TiN 涂层的硬质合金刀具 | 降低磨损并延长刀具寿命 |
几何参数 | 正前角、锋利刃口 | 改善排屑并减少材料堆积 |
切削速度 | 80–150 m/min | 避免过热并降低刀具磨损 |
进给量 | 0.08–0.12 mm/rev | 确保切削平稳并减少加工硬化 |
冷却方式 | 大流量冷却液或气吹 | 降低热量累积并辅助排屑 |
工序 | 切削速度(m/min) | 进给量(mm/rev) | 切削深度(mm) | 冷却液压力(bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 80–120 | 0.10–0.15 | 2.0–3.0 | 25–40 |
精加工 | 120–180 | 0.05–0.08 | 0.5–1.0 | 30–50 |
加工工艺 | 对 Copper C172(铍铜——高强度)的功能与优势 |
|---|---|
为高强度电气触点与连接器实现 ±0.01 mm 的加工精度。 | |
适用于连接器与触点零件中的槽、沟及复杂形状加工。 | |
适合制造衬套、电气端子等圆柱类零件,精度高。 | |
为电气与机械应用中的销钉和连接器提供高精度孔加工。 | |
提供精确的内孔公差,适用于需要紧配合的零件。 | |
为高导电电气零件提供精细表面质量,Ra 0.2–0.4 µm。 | |
支持多角度与复杂特征零件制造,适用于高性能连接器。 | |
为高压部件等严苛应用提供紧公差与高质量表面。 | |
用于小型高性能连接器与电气触点的复杂精细结构加工。 |
电镀:增加 5–10 µm 的镍涂层,提高耐腐蚀性与耐久性。
抛光:实现 Ra 0.2–0.4 µm 的光滑亮面,提高电气性能与外观品质。
拉丝:为需要光滑表面的机械零件与连接器提供均匀的缎面效果。
PVD 涂层:增加 2–5 µm 的高硬度耐久涂层,提升耐磨性与外观效果。
钝化:耐腐蚀能力最高可提升约 30%,延长零件在严苛环境中的使用寿命。
粉末喷涂:提供 50–100 µm 的防护涂层,提升耐久性与抗紫外能力。
特氟龙涂层:增加低摩擦、耐化学腐蚀涂层,适用于运动与滑动部件。
镀铬:增加光亮耐久表面(厚度 10–20 µm),提升耐腐蚀性与高载荷表现。