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铜 C172(铍铜 – 高强度)

铜 C172(高强度铍铜)是一种高强度铜合金,非常适合用于对导电性和耐磨性要求较高的电气及机械零部件的 CNC 加工。

Copper C172(铍铜——高强度)简介

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。

Copper C172(铍铜——高强度)的化学、物理与机械性能

化学成分(典型值)

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

物理性能

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

机械性能(退火状态)

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(铍铜——高强度)的关键特性

卓越的强度与硬度

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。

中等导电性与导热性

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。

高耐磨性

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。

良好的耐腐蚀性

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。

优异的疲劳强度

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(铍铜——高强度)的 CNC 加工挑战与解决方案

加工挑战

高硬度

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。

刀具磨损与积屑

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。

加工硬化

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。

优化加工策略

刀具选择

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

Copper C172 切削参数(符合 ISO 513)

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

Copper C172(铍铜——高强度)的关键加工方式与应用

加工工艺

对 Copper C172(铍铜——高强度)的功能与优势

CNC 加工

为高强度电气触点与连接器实现 ±0.01 mm 的加工精度。

CNC 铣削

适用于连接器与触点零件中的槽、沟及复杂形状加工。

CNC 车削

适合制造衬套、电气端子等圆柱类零件,精度高。

CNC 钻孔

为电气与机械应用中的销钉和连接器提供高精度孔加工。

CNC 镗削

提供精确的内孔公差,适用于需要紧配合的零件。

CNC 磨削

为高导电电气零件提供精细表面质量,Ra 0.2–0.4 µm。

多轴加工

支持多角度与复杂特征零件制造,适用于高性能连接器。

精密加工

为高压部件等严苛应用提供紧公差与高质量表面。

EDM 放电加工

用于小型高性能连接器与电气触点的复杂精细结构加工。

Copper C172 CNC 零件的表面处理

  • 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。

Copper C172(铍铜——高强度)的行业应用

  • 航空航天行业用于飞机系统中承受机械应力的高性能电气连接器与部件。

  • 电气与电力行业适用于电力分配部件,包括大电流触点与端子,兼顾强度与导电性。

  • 汽车行业用于电动与混动车辆中的高性能电气连接器与开关设备。

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