CuZr Copper Alloys

CuZr Copper Alloys là gì?

CuZr Copper Alloys là hợp kim đồng – zirconium có hàm lượng zirconium rất nhỏ (thường từ 0.05% đến 0.15%) nhưng lại mang đến sự cải thiện rõ rệt về cơ tính, độ bền nhiệt và khả năng chống mềm nóng. Đây là một trong những dòng hợp kim đồng kỹ thuật cao (high-performance copper alloys), được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi độ dẫn điện cao nhưng vẫn phải đảm bảo độ bền, độ cứng và khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ cao.

CuZr Copper Alloys được xem là lựa chọn tối ưu cho các chi tiết điện – điện tử, mỏ hàn công nghiệp, khuôn đúc áp lực, linh kiện chịu nhiệt và các ứng dụng yêu cầu độ ổn định cơ học lâu dài. Khi zirconium được bổ sung vào đồng, nó giúp tinh luyện tổ chức kim loại, tạo các hạt mịn và phân tán, giúp vật liệu tăng cứng đáng kể mà không ảnh hưởng nhiều đến khả năng dẫn điện.

Hợp kim đồng – zirconium (CuZr) thường xuất hiện trong các tiêu chuẩn quốc tế như:

• UNS C15000
• JIS C1501
• ASTM B441/B442

Nhờ sự kết hợp hài hòa giữa độ dẫn điện và độ bền cơ tính, CuZr trở thành một trong những vật liệu chủ lực trong ngành cơ – điện – nhiệt hiện đại.

---

Thành phần hóa học của CuZr Copper Alloys

Bảng thành phần tiêu chuẩn của CuZr:

Nguyên tố	Hàm lượng (%)
Đồng (Cu)	≥ 99.80
Zirconium (Zr)	0.05 – 0.15
Tạp chất khác	≤ 0.15

Dù hàm lượng Zirconium rất nhỏ, nhưng tác dụng hóa bền của Zr cực kỳ mạnh, giúp vật liệu đạt độ cứng cao hơn đồng tinh khiết mà vẫn duy trì dẫn điện tốt.

Bảng so sánh CuZr với các hợp kim đồng dẫn điện cao khác

Hợp kim	Thành phần chính	Độ dẫn điện (%IACS)	Độ bền kéo (MPa)	Ứng dụng điển hình
CuZr	Cu + 0.05–0.15% Zr	75 – 85	350 – 500	Điện cực hàn, khuôn đúc, linh kiện nhiệt
CuCr	Cu + 0.5–1% Cr	75 – 85	300 – 500	Điện cực hàn, tiếp điểm điện
CuCrZr	Cu + Cr + Zr	75 – 85	450 – 550	Hàn điểm, linh kiện chịu tải
CuNiSi	Cu + Ni + Si	40 – 60	600 – 800	Lò xo điện, cơ khí chính xác
Đồng tinh khiết	Cu ≥ 99.99%	~100	200 – 230	Dẫn điện, dẫn nhiệt thuần túy

---

Tính chất cơ lý của CuZr Copper Alloys

1. Tính chất cơ học CuZr Copper Alloys

CuZr có độ bền cơ học vượt trội nhờ hiệu ứng hóa bền của zirconium:

• Độ bền kéo (UTS): 350 – 500 MPa
• Độ cứng: 100 – 160 HV
• Giới hạn chảy: 250 – 350 MPa
• Độ giãn dài: 8 – 20%
• Khả năng chống mềm nóng: Xuất sắc

Zirconium giúp hạn chế hiện tượng giảm độ cứng khi làm việc ở nhiệt độ cao, điều mà đồng tinh khiết không làm được. Do đó CuZr được dùng nhiều trong các thiết bị tỏa nhiệt hoặc chịu tải nhiệt.

2. Tính chất vật lý

• Tỷ trọng: 8.9 g/cm³
• Nhiệt độ nóng chảy: ~1083°C
• Độ dẫn điện: 75 – 85% IACS
• Độ dẫn nhiệt: 320 – 340 W/mK
• Hệ số giãn nở nhiệt: 16.9×10⁻⁶/K

Độ dẫn nhiệt và dẫn điện cao giúp CuZr phù hợp trong các ứng dụng điện – nhiệt đòi hỏi độ ổn định.

3. Tính chất chống ăn mòn

• Chống oxy hóa tốt
• Chống ăn mòn khí quyển, nước và hơi ẩm
• Chịu được môi trường có nhiệt độ cao
• Ít bị biến tính hay giòn hóa khi làm việc lâu dài

Nhờ cấu trúc ổn định và ít tạp chất, CuZr có khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều loại đồng hợp kim thông thường.

---

Ưu điểm của CuZr Copper Alloys

• Độ dẫn điện cao nhưng vẫn đảm bảo độ bền cơ học lớn, vượt trội so với đồng tinh khiết.
• Khả năng chống mềm nóng xuất sắc, cho phép làm việc ở nhiệt độ cao mà không bị biến dạng.
• Độ dẫn nhiệt tốt, phù hợp cho các thiết bị truyền nhiệt và điện cực hàn.
• Tính ổn định lâu dài, không bị xuống cấp nhanh sau thời gian dài sử dụng.
• Khả năng gia công tốt, từ tiện, phay, CNC đến kéo nguội và cán mỏng.
• Phù hợp cho sản xuất linh kiện yêu cầu độ chính xác cao, nhờ tổ chức kim loại mịn và cứng.
• Không bị giòn hóa khi hàn, dễ dàng liên kết bằng hàn thiếc, hàn bạc, hàn khí.

---

Nhược điểm của CuZr Copper Alloys

• Giá thành cao hơn đồng tinh khiết do hàm lượng zirconium đắt đỏ.
• Khó đúc hơn đồng thau, vì Zr phản ứng mạnh ở nhiệt độ cao.
• Yêu cầu quy trình nhiệt luyện nghiêm ngặt, đặc biệt trong giai đoạn già hóa để đạt cơ tính tối ưu.
• Không phù hợp cho các chi tiết yêu cầu độ dẫn điện tuyệt đối 100%, ví dụ điện cực đo lường siêu chính xác.

---

Ứng dụng của CuZr Copper Alloys

Nhờ sự cân bằng giữa độ dẫn điện và độ bền cơ tính, CuZr được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực công nghiệp modern.

1. Trong công nghiệp hàn CuZr Copper Alloys

• Điện cực hàn điểm
• Mỏ hàn MIG/TIG
• Đầu kẹp hàn
• Liner hàn chịu nhiệt

Khả năng chống mềm nóng giúp CuZr duy trì hình dạng và độ cứng ngay cả khi tiếp xúc với hồ quang nhiệt độ cao.

2. Trong chế tạo khuôn CuZr Copper Alloys

• Khuôn đúc áp lực nhôm
• Khuôn nhựa chịu nhiệt
• Đầu phun khuôn
• Vòi dẫn nhiệt độ cao

CuZr truyền nhiệt nhanh, giúp giảm chu kỳ khuôn, tăng năng suất sản xuất.

3. Ngành điện – điện tử

• Tiếp điểm điện
• Bản dẫn điện
• Cực nối
• Đầu cắm điện cao cấp
• Chi tiết chống tia lửa điện

Vật liệu không chỉ dẫn điện tốt mà còn chịu mài mòn nhiệt.

4. Ngành hàng không – vũ trụ

• Linh kiện chịu nhiệt
• Bộ phận truyền dẫn trong môi trường áp lực cao
• Ống tản nhiệt vệ tinh
• Bộ phận cơ khí tải trọng nhẹ – độ bền cao

5. Ngành tự động hóa và robot công nghiệp

• Chốt định vị chịu nhiệt
• Cơ cấu kẹp tốc độ cao
• Bộ phận truyền động cần độ ổn định

6. Công nghiệp năng lượng

• Tấm tản nhiệt pin năng lượng
• Linh kiện dẫn nhiệt trong hệ thống làm mát
• Thiết bị chuyển điện công suất lớn

---

Gia công CuZr Copper Alloys

1. Cắt gọt – CNC

CuZr có khả năng gia công tốt, tuy nhiên cần:

• Dao sắc, vật liệu dao từ carbide
• Tốc độ cắt trung bình – cao
• Dung dịch làm mát đầy đủ để tránh bám dính

2. Hàn

• Hàn bạc: Rất tốt
• Hàn thiếc: Tốt
• Hàn TIG/MIG: Có thể thực hiện
• Hàn điện trở: Cực kỳ phù hợp do độ dẫn điện cao

3. Nhiệt luyện CuZr

Quy trình thường gồm 2 bước:

• Solution heat treatment (nung hòa tan): 900 – 950°C
• Aging (già hóa): 400 – 500°C

Điều này giúp Zr tạo các hạt hóa bền phân tán trong nền đồng → tăng độ cứng và độ bền.

---

So sánh CuZr với Đồng tinh khiết và CuCrZr

Tính chất	CuZr	Đồng tinh khiết	CuCrZr
Độ dẫn điện	75–85% IACS	~100%	75–85%
Độ bền kéo	350–500 MPa	200–230 MPa	450–550 MPa
Chống mềm nóng	Rất tốt	Kém	Xuất sắc
Khả năng hàn	Tốt	Tốt	Tốt
Dẫn nhiệt	Cao	Rất cao	Cao
Ứng dụng điều kiện nhiệt	Rất phù hợp	Không phù hợp	Rất phù hợp
Giá thành	Cao	Trung bình	Cao

---

Kết luận CuZr Copper Alloys

CuZr Copper Alloys là hợp kim đồng – zirconium chất lượng cao, đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu về độ bền cơ học, độ dẫn điện và khả năng làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao. Với cấu trúc kim loại được tinh luyện bởi zirconium, CuZr trở thành vật liệu lý tưởng cho:

• Điện cực hàn
• Khuôn đúc áp lực
• Linh kiện điện – điện tử
• Cơ cấu chịu nhiệt và chịu tải
• Sản phẩm cần độ chính xác và độ ổn định cao

Đây là một trong những hợp kim đồng cao cấp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện đại, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu sự ổn định lâu dài và hiệu suất truyền nhiệt – truyền điện tốt.

---

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
Mail	vatlieucokhi.net@gmail.com
Website:	vatlieucokhi.net

NHẬP SỐ ZALO ID

-Chọn bảng giá-INOXNHÔMĐỒNGTHÉPNIKENTITANKHÁC