Hợp kim đồng crom C18150 (CuCr hoặc CuCr1Zr) được ưa chuộng hơn đồng berili hay Beri (như C17200 hoặc C17510) trong một số ứng dụng công nghiệp điện nhờ các lợi thế về chi phí, an toàn, và tính chất phù hợp. Dưới đây là phân tích chi tiết lý do tại sao C18150 thường được ưu tiên hơn đồng berili trong ngành điện, cùng với so sánh các tính chất liên quan:

1. Lợi thế của đồng Crom C18150 so với đồng Beri (C17200 hoặc C17510) trong công nghiệp điện

a. Chi phí thấp hơn :

• Đồng Crom C18150 (CuCr/CuCrZn/CuCr1Zn): Có chi phí sản xuất và nguyên liệu thấp hơn do thành phần chính là đồng với hàm lượng crom (0.6-1.2%) và zirconium (0.03-0.3%) thấp. Quy trình sản xuất cũng đơn giản hơn, không yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt như đồng berili.
• Đồng Berili (C17200/C17510): Berili là kim loại hiếm và đắt đỏ, dẫn đến chi phí hợp kim (C17200 chứa ~1.8-2% Be) cao hơn nhiều. Ngoài ra, chi phí xử lý và gia công đồng Beri cũng cao hơn do yêu cầu về an toàn.

Ưu điểm: Hợp kim đồng Crom C18150 là lựa chọn kinh tế hơn cho các ứng dụng như đầu nối cáp điện, thanh dẫn điện, hoặc điện cực hàn, nơi không cần độ bền cực cao của đồng berili C17200.

b. An toàn sức khỏe và môi trường :

• C18150: Không chứa berili, nên không gây rủi ro sức khỏe liên quan đến độc tính. Crom và zirconium trong C18150 an toàn hơn trong quá trình sản xuất, gia công, và tái chế.
• Đồng berili: Berili và các hợp chất của nó (như bụi hoặc hơi berili khi gia công) có nguy cơ gây độc, đặc biệt là bệnh phổi mãn tính (berylliosis). Điều này đòi hỏi các biện pháp an toàn nghiêm ngặt, tăng chi phí vận hành và yêu cầu xử lý môi trường đặc biệt.

Ưu điểm: C18150 giảm thiểu rủi ro sức khỏe và chi phí tuân thủ quy định an toàn, phù hợp hơn cho các nhà máy sản xuất điện hoặc điện tử quy mô lớn.

 Tham khảo : Đồng tấm điện cực hàn bấm C18150

c. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt phù hợp

• C18150:
  • Độ dẫn điện: ~80-85% IACS, đủ cao cho các ứng dụng điện như đầu nối, thanh dẫn, hoặc điện cực hàn.
  • Độ dẫn nhiệt: ~320-340 W/m·K, lý tưởng cho các ứng dụng cần tản nhiệt tốt, như hệ thống làm mát hoặc điện cực hàn.
• Đồng berili (C17200):
  • Độ dẫn điện: ~15-30% IACS (thấp hơn nhiều do hàm lượng berili cao), kém phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu dẫn điện tối ưu.
  • Độ dẫn nhiệt: ~100-130 W/m·K, thấp hơn C18150, làm giảm hiệu suất trong các ứng dụng tản nhiệt.

Ưu điểm: C18150 có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao hơn, phù hợp hơn cho các linh kiện điện tử và điện cực hàn bấm/lăn, nơi cần cân bằng giữa dẫn điện và độ bền.

d. Độ bền và chống mài mòn đủ đáp ứng

• C18150:
  • Độ bền kéo: ~450-700 MPa.
  • Độ cứng: ~120-150 HB.
  • Chống mài mòn: Tốt, nhờ lớp oxit crom bảo vệ, phù hợp cho điện cực hàn, đầu nối, hoặc thanh dẫn trong môi trường tải trung bình.
• Đồng berili (C17200):
  • Độ bền kéo: ~1000-1400 MPa (cao hơn nhiều).
  • Độ cứng: ~300-400 HB, vượt trội trong các ứng dụng chịu tải cực cao.
  • Chống mài mòn: Rất tốt, nhưng thường quá mức cần thiết cho các ứng dụng điện thông thường.

Ưu điểm: C18150 cung cấp độ bền và chống mài mòn đủ tốt cho các ứng dụng điện như đầu nối hoặc điện cực, trong khi đồng berili thường được dùng cho các ứng dụng cơ khí đòi hỏi độ bền cực cao.

e. Khả năng gia công

• C18150: Dễ gia công hơn đồng berili nhờ độ cứng thấp hơn (~120-150 HB so với ~300-400 HB của C17200). Quy trình xử lý nhiệt và đúc của C18150 cũng đơn giản hơn, giảm chi phí sản xuất.
• Đồng Bery (C17200/C17510): Yêu cầu dụng cụ gia công chuyên dụng và quy trình xử lý nhiệt phức tạp hơn do độ cứng cao và tính chất đặc biệt của berili.

Ưu điểm: C18150 giúp giảm chi phí và thời gian sản xuất các linh kiện điện như đầu nối, thanh dẫn, hoặc điện cực.

 Tham khảo : Đồng tấm hợp kim Bery C17200

f. Ứng dụng phù hợp hơn trong công nghiệp điện

• C18150: Được thiết kế tối ưu cho các ứng dụng điện và hàn nhờ độ dẫn điện cao, khả năng chịu nhiệt, và chống mài mòn, như điện cực hàn bấm/lăn, đầu nối cáp, hoặc thanh dẫn điện.
• Đồng Bery: Thường được sử dụng trong các ứng dụng cơ khí hoặc hàng không vũ trụ (lò xo, linh kiện chính xác) nhờ độ bền và độ cứng vượt trội, nhưng độ dẫn điện thấp làm hạn chế trong các ứng dụng điện yêu cầu hiệu suất dẫn điện cao.

Ưu điểm: C18150 phù hợp hơn cho các ứng dụng điện cần độ dẫn điện cao và chi phí hợp lý, trong khi đồng beryl C17200 phù hợp hơn cho các ứng dụng cơ khí đặc thù.

2. Kết luận

Hợp kim đồng Crom C18150 được ưa chuộng hơn đồng berili trong công nghiệp điện vì:

• Chi phí thấp hơn: Phù hợp với sản xuất quy mô lớn.
• An toàn hơn: Không có rủi ro độc tính liên quan đến berili.
• Độ dẫn điện/nhiệt cao hơn: Tối ưu cho đầu nối, thanh dẫn, và điện cực hàn.
• Đủ bền cho ứng dụng điện: Không cần độ bền cực cao như đồng berili.
• Dễ gia công: Giảm chi phí và thời gian sản xuất.

Tuy nhiên, đồng Berili được ưu tiên trong các ứng dụng cơ khí hoặc môi trường khắc nghiệt hơn (như hàng không vũ trụ) nhờ độ bền và độ cứng vượt trội.