Hợp kim đồng crom C18150 (CuCr , CuCr1Zn hoặc CuCrZr, theo tiêu chuẩn ASTM B570) là một hợp kim đồng cao cấp với hàm lượng Crom cao (0.6-1.2%) và đôi khi có Zirconium (0.03-0.3% Zn), nổi bật với độ dẫn điện cao, độ bền tốt, chống mài mòn, và khả năng chịu nhiệt. 

Dưới đây là thông tin chi tiết về tính chất cơ học và tính chất vật lý của đồng Crom C18150:

1. Thành phần hóa học (theo ASTM B570)

• Đồng (Cu): ~98.5% (phần còn lại).

• Crom (Cr): 0.6 - 1.2%.

• Zirconium (Zr): 0.03 - 0.3% (trong biến thể CuCrZr).

• Các nguyên tố khác: Chì (Pb), sắt (Fe), silic (Si)... thường < 0.1%.

 Tham khảo : Đồng tròn điện cực hàn lăn Crom C18150

2. Tính chất cơ học

Tính chất cơ học của hợp kim đồng Crom C18150 phụ thuộc vào trạng thái (đúc, rèn, hoặc xử lý nhiệt). Dưới đây là các giá trị điển hình (trạng thái xử lý nhiệt hoặc cán nguội):

• Độ bền kéo (Tensile Strength):

  • Trạng thái xử lý nhiệt: ~450 - 600 MPa.

  • Trạng thái cán nguội: ~500 - 700 MPa.

• Giới hạn chảy (Yield Strength):

  • Trạng thái xử lý nhiệt: ~350 - 500 MPa.

  • Trạng thái cán nguội: ~400 - 600 MPa.

• Độ giãn dài (Elongation): ~10 - 20% (tùy trạng thái).

• Độ cứng (Hardness):

  • ~120 - 150 HB (Brinell) hoặc ~75 - 85 HRB (Rockwell B).

• Độ bền va đập: Tốt, phù hợp cho các ứng dụng chịu tải động như điện cực hàn hoặc bánh răng.

3. Tính chất vật lý

 Đồng hợp kim Crom CuCr có những tính chất vật lý vượt trội như :

• Khối lượng riêng (Density): ~8.89 g/cm³ (gần bằng đồng nguyên chất).

• Nhiệt độ nóng chảy: ~1075 - 1080°C.

• Độ dẫn điện (Electrical Conductivity): ~80 - 85% IACS (International Annealed Copper Standard, tương đương ~4.6 - 4.9 × 10⁷ S/m).

• Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity): ~320 - 340 W/m·K (ở 20°C, cao hơn nhiều hợp kim đồng khác).

• Hệ số giãn nở nhiệt (Thermal Expansion): ~17.0 x 10⁻⁶ /°C (20-300°C).

• Mô-đun đàn hồi (Modulus of Elasticity): ~110 - 120 GPa.

4. Tính chất chống ăn mòn và mài mòn

• Chống ăn mòn: Tốt trong môi trường nước ngọt, hơi nước, và một số hóa chất nhẹ (như axit loãng). Tuy nhiên, không bằng C95800 hoặc C95500 trong môi trường nước biển.

• Chống mài mòn: Độ cứng cao + cấu trúc hạt mịn sau nhiệt luyện → chống mài mòn tốt, phù hợp cho chi tiết chịu ma sát.

Hàm lượng crom và zirconium tạo lớp oxit bảo vệ, phù hợp cho điện cực hàn, vòng bi, hoặc bánh răng làm tăng khả năng chống mài mòn.

• Chịu nhiệt: Duy trì >80% độ bền ở 400°C và >70% ở 500°C (so với nhiệt độ phòng). Chống "chảy mềm" (resistance to softening) tốt hơn hầu hết hợp kim đồng khác. Do đó, rất thích hợp với điện cực hàn.

5. Tính chất gia công và xử lý

• Đúc: Có thể đúc, nhưng thường được sản xuất dưới dạng rèn hoặc cán.

• Gia công cơ khí: Dễ gia công hơn C95800 hoặc C95500, nhưng cần dụng cụ phù hợp do độ cứng cao.

• Xử lý nhiệt: Thường được xử lý nhiệt (quenching và aging) để tối ưu độ bền và dẫn điện.

• Hàn: Có thể hàn bằng TIG/MIG, nhưng cần kiểm soát nhiệt để tránh giảm độ dẫn điện.

• Định hình lạnh: Tốt, phù hợp cho sản xuất linh kiện chính xác như điện cực hoặc đầu nối.

6. Ứng dụng liên quan đến tính chất của đồng Crom C18150

• Hàn: Điện cực hàn bấm/lăn nhờ độ dẫn điện, độ cứng, và chống mài mòn.

• Điện/điện tử: Đầu nối cáp, thanh dẫn điện nhờ độ dẫn điện và độ bền.

• Cơ khí: Bánh răng, vòng bi, bạc lót nhờ chống mài mòn và độ bền.

• Năng lượng: Ống dẫn nhiệt, điện cực gia nhiệt nhờ độ dẫn nhiệt và chịu nhiệt.

Kết luận

Hợp kim đồng C18150 (CuCr1Zn) có tính chất cơ học và vật lý (độ dẫn điện ~80-85% IACS), dẫn nhiệt vượt trội, phù hợp cho các ứng dụng hàn, điện tử, và cơ khí. 

So với đồng nguyên chất, C18150 hy sinh một phần độ dẫn điện để đổi lấy độ bền, chống mài mòn, và khả năng chịu nhiệt cao hơn.