CuCrZr: una famiglia di materiali, non un insieme universale di proprietà
CuCrZr identifica leghe rame-cromo-zirconio induribili per precipitazione, utilizzate quando un componente richiede una combinazione di conducibilità elettrica o termica, resistenza meccanica, durezza, stabilità dimensionale e resistenza all’addolcimento. Il risultato finale dipende da designazione esatta, composizione chimica, forma del prodotto, sezione, storia produttiva, stato metallurgico, trattamento termico, giunzioni e prove.
Le specifiche CuCrZr non sono tutte intercambiabili. Indicare la specifica nazionale, internazionale, del committente o di progetto applicabile e la forma del prodotto richiesta.
Conducibilità e resistenza meccanica devono essere bilanciate
Gli elementi di lega e i processi di indurimento possono migliorare le prestazioni meccaniche, ma in genere modificano la conducibilità rispetto al rame commercialmente puro. Le indicazioni della Copper Development Association considerano la conducibilità una delle variabili di scelta, da bilanciare con resistenza meccanica, resistenza alla corrosione, formabilità, temperatura e altri requisiti di esercizio.
Per un componente finito, definire:
- Funzione elettrica o termica, corrente, ciclo di lavoro, area di contatto, stato delle giunzioni, raffreddamento e temperatura ammissibile.
- Carico meccanico, forza di contatto, usura, condizioni di scorrimento o serraggio, vibrazioni, cicli termici e stabilità dimensionale.
- Valori richiesti di conducibilità, resistenza meccanica, comportamento allo snervamento, durezza, allungamento o altri criteri di accettazione, soltanto se supportati dal progetto e dalla specifica.
- Metodo, temperatura, posizione, orientamento, tipo di provino e criteri di accettazione della prova.
Forma del prodotto e stato metallurgico sono determinanti
Le banche dati sulle leghe di rame riportano le proprietà del CuCrZr/C18150 per forme di prodotto e stati metallurgici specifici. Un valore tipico riferito a una barra tonda, piastra, nastro o determinato stato di trattamento termico non è automaticamente applicabile a un grande forgiato, un getto, un assieme saldato, un componente lavorato meccanicamente o una sezione trattata diversamente.
Specificare:
- Barra, piastra, forgiato, billetta, anello, tubo, nastro, getto o altra forma approvata.
- Stato metallurgico o condizione iniziale e finale.
- Dimensioni della sezione e zone in cui le proprietà sono critiche.
- Sequenza di formatura, forgiatura, laminazione, estrusione, lavorazioni meccaniche, saldatura, brasatura e trattamento termico.
- Campionamento e tracciabilità che colleghino i risultati delle prove ai componenti consegnati.
Il trattamento termico determina l’equilibrio delle proprietà
Il ciclo del CuCrZr può comprendere solubilizzazione, raffreddamento rapido o tempra, deformazione a freddo o a caldo ove applicabile e invecchiamento. Temperature, tempi, limiti di trasferimento, modalità di raffreddamento e parametri di invecchiamento dipendono dalla norma della lega, dalla forma del prodotto, dalla sezione, dallo stato iniziale, dalla sequenza di processo e dalle proprietà richieste.
Un certificato della lega che conferma la composizione chimica non dimostra, da solo, lo stato metallurgico finale, la conducibilità, la durezza, la resistenza meccanica, la stabilità dimensionale, lo stato delle saldature o le prestazioni in esercizio.
Valutazione dell’applicazione
Il CuCrZr può essere valutato per pattini di contatto, anelli di pressione o di contatto, componenti per elettrodi, ruote di cristallizzazione, manicotti, boccole, stampi e altri componenti conduttori realizzati su disegno. Il nome del materiale non ne dimostra l’idoneità per una specifica posizione nell’impianto.
Prima dell’approvazione, esaminare interfacce effettive, percorso della corrente, raffreddamento, pressione di contatto, movimento, usura, giunzioni, condizioni di esercizio del forno o della linea, controlli e manutenzione.