Đồng hợp kim Mangan C6783 (theo tiêu chuẩn JIS H3270) là một loại hợp kim đồng nổi bật với độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường khắc nghiệt như nước biển mặn, dầu, hóa chất và chịu mài mòn tốt,... Do đó, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp nặng như đóng tàu, hóa chất, công nghiệp ô tô, điện tử & năng lượng và cơ khí,...

Để hiểu rõ hơn vì sao loại đồng này có những ưu điểm trên thì chúng ta cùng tìm hiểu sâu hơn về các tính chất của vật liệu này.

1. Tính chất vật lý (Physical Properties) 

• Khối lượng riêng hay còn gọi là tỷ trọng  (Specific Gravity / Density) : Nằm trong khoảng 8.1 đến 8.63 g/cm³ (hoặc 0.3 lb/in³). Tỷ trọng này khá cao, đặc trưng cho các hợp kim của đồng.

•  

• Điểm nóng chảy (Melting Point): Điểm nóng chảy của hợp kim đồng C6783 thường nằm trong khoảng từ 863 °C đến 923 °C.

•  

• Độ dẫn điện (Electrical Conductivity): Đồng Mangan có độ dẫn điện khá tốt, khoảng 20 ~ 25% IACS (tương đương ~ 3,1 MS/m). Mặc dù không cao bằng đồng nguyên chất, nhưng vẫn đủ để đáp ứng cho nhiều ứng dụng vì có độ bền và khả năng chống ăn mòn tốt bù lại.

•  

• Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity) :  Khoảng  88.3 ~ 95 W/m·K ở 20 °C . Khả năng dẫn nhiệt tốt giúp tản nhiệt hiệu quả trong các ứng dụng như thiết bị làm mát trên tàu thủy hoặc các thiết bị trao đổi nhiệt khác.

•  

• Hệ số giãn nở nhiệt (Coefficient of Thermal Expansion) : Hệ số giãn nở nhiệt trung bình khoảng 11×10⁻⁶/°F (tức ~19,8×10⁻⁶/K) trong khoảng nhiệt 20–300 °C.

            Tham khảo : Đồng thau bạc lót trục C6783

2. Tính chất cơ học (Mechanical Properties)

Các tính chất cơ học của C6783 phụ thuộc đáng kể vào trạng thái nhiệt luyện (temper) và dạng sản phẩm (ví dụ: thanh kéo nguội, thanh ép đùn, kích thước)

1. Độ bền kéo (Tensile Strength - UTS): Hợp kim C6783 có độ bền kéo rất cao, thường dao động từ 600 MPa (Megapascal) trở lên, và một số nguồn khác có thể lên đến 758 MPa. Điều này cho thấy khả năng chịu đựng lực kéo lớn trước khi bị đứt.

2. Giới hạn chảy (Yield Strength - YS): Giới hạn chảy của đồng Mangan cũng rất đáng kể, thường khoảng 200 - 427Mpa (tùy thuộc vào trạng thái vật liệu và kích thước). Đây là khả năng chịu đựng tải trọng mà không bị biến dạng vĩnh viễn.

3. Độ giãn dài (Elongation): Khả năng biến dạng dẻo trước khi đứt của C6783 thường là khoảng 12% đến 25% hoặc hơn (tùy thuộc vào kích thước và quy trình sản xuất). Điều này cho thấy độ dẻo dai tốt của hợp kim. Hợp kim có độ dẻo tốt, dễ gia công tạo hình (kéo sợi, dát mỏng, hoặc đúc), nhưng vẫn duy trì độ cứng.

4. Độ cứng (Hardness): Có độ cứng cao, 120 – 180 HB (Brinell) hoặc 70 – 90 HRB (Rockwell B), tùy trạng thái cán nguội hoặc ủ. Độ cứng này giúp vật liệu chống mài mòn và biến dạng bề mặt hiệu quả.

5. Mô đun đàn hồi (Modulus of Elasticity in Tension): Khoảng 117.212 MPa (hoặc 17.000 ksi). Đây là thước đo độ cứng vững của vật liệu, cho thấy khả năng chống lại biến dạng đàn hồi khi chịu tải.

3. Tính chất công nghệ (Khả năng chế tạo)

Các đặc tính này rất quan trọng đối với quá trình sản xuất và chế tạo:

• Khả năng định hình nguội (Cold Formability): Kém (Poor). Điều này là đặc trưng của cấu trúc hai pha (α+β).  

• Khả năng gia công nóng (Hot Workability): Tốt / Tuyệt vời (Good / Excellent). Hợp kim này phù hợp cho các quá trình như ép đùn nóng, rèn nóng.  

• Khả năng gia công cắt gọt (Machinability Rating): Khoảng 30% (so với Đồng Thau Dễ Cắt Gọt C36000 được đánh giá là 100%). Điều này có nghĩa là C6783 khó gia công hơn đồng thau dễ cắt gọt nhưng vẫn có thể gia công được. Các nguyên tố tăng bền như Mn, Al, Fe có xu hướng làm giảm khả năng gia công, và việc bổ sung chì (Pb) có kiểm soát là để cải thiện phần nào đặc tính này.  

• Khả năng hàn thiếc (Soldering): Tuyệt vời (Excellent). Tuy nhiên, một số hợp kim tương đương như HT2/CZ115 được đánh giá là Khá (Fair).  

• Khả năng hàn vảy (Brazing): Khá (Fair). Hợp kim tương đương HT1 được đánh giá là Tuyệt vời (Excellent) , và CZ114 là Tốt (Good). Sự khác biệt này có thể do những thay đổi nhỏ trong thành phần, ví dụ như hàm lượng thiếc trong HT2.  

• Khả năng hàn (Welding): Đối với hợp kim tương đương CZ114, hàn oxy-axetylen, hàn đối đầu, hàn điểm được đánh giá là "tốt"; hàn hồ quang trong môi trường khí trơ, hàn đường được đánh giá là "khá"; hàn hồ quang tay (que hàn có vỏ bọc) "không khuyến nghị".  

4. Khả năng Chống ăn mòn

Một trong những ưu điểm nổi bật của C6783 là khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường như nước biển mặn, dầu và hóa chất, …

Nước biển: Chống chịu tốt trong môi trường nước biển. Sự có mặt của nhôm (Al) và thiếc (Sn, nếu có trong các biến thể hoặc hợp kim tương đương) góp phần cải thiện đáng kể khả năng này. Nhôm hình thành một lớp oxit bảo vệ Al2​O3​ trên bề mặt.  

Hiện tượng mất kẽm (Dezincification): Đồng thau hợp kim mangan, nói chung, có thể nhạy cảm với hiện tượng mất kẽm. Đây là quá trình kẽm bị rửa trôi có chọn lọc khỏi hợp kim, để lại một cấu trúc giàu đồng, xốp và yếu. Việc bổ sung nhôm vào C6783 giúp cải thiện khả năng chống lại hiện tượng này. Tuy nhiên, cần nhận thức rằng "khả năng chống ăn mòn tuyệt vời" là có điều kiện; các môi trường cụ thể (ví dụ: nước mặn tù đọng, độ pH nhất định, nhiệt độ) vẫn có thể kích hoạt quá trình mất kẽm.