CuCrZr Copper Alloys
CuCrZr Copper Alloys là một trong những hợp kim đồng hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại, đặc biệt là những lĩnh vực yêu cầu độ dẫn điện lớn, độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời. Nhờ sự kết hợp của đồng (Cu), crom (Cr) và zirconium (Zr), hợp kim này có tính ổn định nhiệt vượt trội, khả năng chống mềm hóa khi làm việc ở nhiệt độ cao, đồng thời đảm bảo độ dẫn điện cao—một đặc điểm quan trọng trong sản xuất các linh kiện điện công nghiệp.
CuCrZr Copper Alloys là gì?
CuCrZr là hợp kim đồng được biến tính bằng một lượng nhỏ Crom (Cr) và Zirconium (Zr). Hai nguyên tố này đóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng độ bền cơ học và khả năng chống mềm hóa của đồng tinh khiết mà vẫn giữ được độ dẫn điện cao. Crom giúp tăng độ bền kéo và giới hạn chảy; còn Zirconium giúp ổn định cấu trúc tinh thể và cải thiện khả năng chịu nhiệt.
Điều này làm cho CuCrZr trở thành một trong những vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng chịu tải điện cao, chẳng hạn như điện cực hàn, thanh dẫn điện, đầu nối, khuôn đúc áp lực, và các bộ phận cần khả năng dẫn nhiệt – dẫn điện tốt mà vẫn chịu được cường độ làm việc nặng.
Thành phần hóa học CuCrZr Copper Alloys
Bảng dưới đây mô tả thành phần hóa học tiêu chuẩn:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Đồng (Cu) | Còn lại |
| Crom (Cr) | 0.5 – 1.2 |
| Zirconium (Zr) | 0.03 – 0.25 |
| Tạp chất khác | ≤ 0.1 |
Nhờ hàm lượng hợp kim thấp nhưng hiệu quả, CuCrZr vẫn giữ được độ dẫn điện lên tới 80–90% IACS—tối ưu cho ứng dụng điện năng.
Tính chất cơ lý của CuCrZr Copper Alloys
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 8.85 g/cm³ |
| Độ dẫn điện | 75 – 90% IACS |
| Độ dẫn nhiệt | 310 – 340 W/m·K |
| Độ bền kéo (UTS) | 450 – 550 MPa |
| Giới hạn chảy (YS) | 350 – 450 MPa |
| Độ cứng | 120 – 160 HB |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | 300 – 350°C |
| Nhiệt độ mềm hóa | > 500°C |
| Độ giãn dài | 10 – 20% |
Những thông số trên cho thấy CuCrZr có độ bền vượt trội so với đồng nguyên chất nhưng vẫn giữ được độ dẫn điện gần như ngang bằng.
So sánh CuCrZr với các hợp kim đồng dẫn điện khác
| Thuộc tính | CuCrZr | CuNiSi | CuBe2 | Cu-ETP (đồng tinh khiết) |
|---|---|---|---|---|
| Độ dẫn điện | ★★★★☆ | ★★★★ | ★★★★ | ★★★★★ |
| Độ bền nhiệt | ★★★★★ | ★★★ | ★★★★★ | ★★ |
| Độ bền kéo | ★★★★☆ | ★★★ | ★★★★★ | ★★ |
| Độ cứng | ★★★★ | ★★★ | ★★★★★ | ★★ |
| An toàn môi trường | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★ (Be độc) | ★★★★★ |
| Ứng dụng nhiệt cao | Xuất sắc | Tốt | Xuất sắc | Kém |
Như vậy, CuCrZr là lựa chọn tối ưu khi cần sự cân bằng giữa độ dẫn điện, độ bền và độ an toàn.
Ưu điểm của CuCrZr Copper Alloys
1. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao
Điện trở thấp, đảm bảo truyền tải năng lượng hiệu quả và giúp tản nhiệt tốt trong các thiết bị điện công suất lớn.
2. Khả năng chống mềm hóa tuyệt vời
Không bị giảm độ cứng khi sử dụng trong nhiệt độ cao đến 500°C, lý tưởng cho khuôn đúc áp lực và điện cực hàn.
3. Độ bền cơ học và độ cứng cao
Độ bền kéo trên 500 MPa, rất phù hợp cho các chi tiết chịu lực mạnh hoặc chịu biến dạng liên tục.
4. Dễ gia công và tạo hình
Hợp kim có thể gia công cắt gọt, rèn, cán, tiện, phay dễ dàng.
5. Hàn tốt
Có khả năng hàn hồ quang, hàn TIG/MIG mà không bị giòn nứt.
6. Không độc hại
Không chứa Be (Beryllium), an toàn cho công nhân và thân thiện hơn với môi trường.
Nhược điểm của CuCrZr Copper Alloys
- Giá thành cao hơn đồng tinh khiết và một số hợp kim đồng khác.
- Không đạt độ dẫn điện cao như Cu-ETP hoặc Cu-OF.
- Gia công khó hơn đồng tinh khiết do độ cứng tăng.
- Yêu cầu xử lý nhiệt chính xác để giữ tính ổn định.
Ứng dụng của CuCrZr Copper Alloys
1. Công nghiệp hàn
- Điện cực hàn spot welding
- Holder, tip, adaptor
- Các vị trí chịu nhiệt độ cao và lực nén lớn
CuCrZr có tuổi thọ điện cực gấp 3–5 lần đồng nguyên chất.
2. Khuôn – đúc áp lực
- Khuôn nhôm áp lực
- Chèn khuôn (insert)
- Lò luyện nhiệt
- Các chi tiết khuôn chịu tải nhiệt lớn
3. Công nghiệp điện – điện tử
- Thanh dẫn điện busbar
- Tiếp điểm công suất cao
- Đầu nối công nghiệp
- Bộ phận chuyển mạch trong thiết bị năng lượng
4. Ngành hàng không – vũ trụ
- Chi tiết chịu xung nhiệt cao
- Linh kiện dẫn điện trong môi trường khắc nghiệt
5. Công nghiệp năng lượng
- Hệ thống điều khiển máy biến áp
- Thiết bị lưu trữ năng lượng nhiệt
- Bộ phận trong lò chân không
6. Kỹ thuật nhiệt – cơ khí chính xác
- Dụng cụ hàn cao cấp
- Vòng trượt
- Bánh dẫn nhiệt
CuCrZr được ưa chuộng nhờ khả năng hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không bị biến tính.
Gia công CuCrZr Copper Alloys
Gia công cơ khí CuCrZr Copper Alloys
- Cắt gọt tốt khi ở trạng thái ủ (annealed).
- Sử dụng dao carbide để đạt hiệu suất cao.
- Tốc độ cắt trung bình – cao.
Hàn
- Hàn MIG/TIG rất tốt.
- Không gây giòn mối hàn như một số hợp kim đồng khác.
Rèn – cán
- Nhiệt độ rèn: 750 – 900°C.
- Không nên rèn quá nhiệt tránh phá vỡ cấu trúc hạt.
Nhiệt luyện (Heat Treatment)
Quy trình tiêu chuẩn bao gồm:
- Giải ứng suất (Solution Treatment): 950 – 980°C
- Tôi nước hoặc dầu
- Hóa già (Aging): 450 – 500°C trong 1–4 giờ
Quy trình này giúp đạt độ cứng và độ bền tối ưu.
Quy trình sản xuất CuCrZr Copper Alloys
- Nấu chảy đồng tinh khiết
- Thêm Cr và Zr vào theo tỷ lệ
- Khử oxy
- Đúc phôi (billet, slab)
- Cán nóng – cán nguội
- Nhiệt luyện tăng bền
- Kiểm tra cơ lý, thành phần, độ dẫn điện
- Gia công hoàn thiện
CuCrZr yêu cầu quy trình sản xuất nghiêm ngặt để đảm bảo độ đồng nhất và độ sạch vật liệu.
Thị trường tiêu thụ CuCrZr Copper Alloys
CuCrZr được sử dụng mạnh tại:
- Nhật Bản (điện tử, robot hàn)
- Hàn Quốc (khuôn đúc nhôm)
- Trung Quốc (công nghiệp sản xuất xe điện)
- Châu Âu (năng lượng & hàng không)
- Mỹ (khuôn đúc, hàng không – quốc phòng)
Do nhu cầu linh kiện chịu nhiệt và dẫn điện cao ngày càng tăng, CuCrZr đang là một trong những hợp kim có tốc độ phát triển mạnh nhất trong ngành đồng hợp kim.
Kết luận
CuCrZr Copper Alloys là hợp kim đồng có tính năng vượt trội: độ bền cao, khả năng chống mềm hóa tuyệt vời, dẫn điện tốt và hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao. Nhờ sự kết hợp độc đáo giữa Cr và Zr, hợp kim này trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng công nghiệp nặng, đặc biệt trong hàn, khuôn đúc áp lực, điện công nghiệp và hàng không.
Đây là vật liệu tối ưu cho doanh nghiệp cần hiệu suất cao, tuổi thọ dài và độ ổn định vượt trội trong quá trình vận hành.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp thép hợp kim chế tạo: 2322, 34CrNiMo6, 42CrMo4, 40Cr, SKD11, P20…
Cắt lẻ theo yêu cầu, hỗ trợ gia công CNC và có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ.
Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 0909 246 316
Website: www.vatlieucokhi.net
THÔNG TIN LIÊN HỆ
| Họ và Tên | Nguyễn Đức Bốn |
| Số điện thoại - Zalo | 0909.246.316 |
| vatlieucokhi.net@gmail.com | |
| Website: | vatlieucokhi.net |

