Đồng CuNi3Si1
Th7
Đồng CuNi3Si1
Đồng CuNi3Si1 là một loại hợp kim đồng–niken–silic hóa bền kết tủa cao cấp, thuộc nhóm hợp kim đồng kỹ thuật tiên tiến được phát triển nhằm kết hợp độ bền cơ học vượt trội, khả năng chống mài mòn – ăn mòn xuất sắc và độ dẫn điện tương đối cao. Tên gọi CuNi3Si1 thể hiện hàm lượng niken xấp xỉ 3% và silic khoảng 1%, giúp tăng khả năng kết tủa pha Ni₂Si nhiều hơn so với các biến thể CuNiSi khác.
Hợp kim này được tiêu chuẩn hóa theo EN CW111C và tương đương với DIN 2.0855, được coi là vật liệu thay thế lý tưởng cho đồng berili (CuBe2) ở các ứng dụng yêu cầu cơ tính rất cao nhưng cần hạn chế sử dụng berili độc hại.
Nhờ đặc tính hóa bền kết tủa mạnh mẽ, CuNi3Si1 sở hữu độ cứng và giới hạn mỏi gần tương đương CuBe, trong khi vẫn duy trì độ dẫn điện từ 30–50% IACS, đáp ứng tốt nhu cầu dẫn dòng của thiết bị điện – điện tử.
Thành phần hóa học của Đồng CuNi3Si1
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Đồng (Cu) | ~95,0 – 96,0 |
| Niken (Ni) | ~2,5 – 3,5 |
| Silic (Si) | ~0,8 – 1,2 |
| Tạp chất khác | ≤0,3 |
Vai trò thành phần:
🔹 Niken + Silic: Khi xử lý nhiệt, hình thành pha kết tủa Ni₂Si siêu mịn, tạo độ bền – độ cứng rất cao.
🔹 Đồng nền: Duy trì dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, đảm bảo tính dẻo nhất định để gia công.
Tính chất cơ lý của Đồng CuNi3Si1
| Tính chất | Giá trị tham khảo |
|---|---|
| Độ bền kéo (sau hóa bền) | 700 – 950 MPa |
| Giới hạn chảy | 500 – 750 MPa |
| Độ giãn dài | 5 – 12% |
| Độ cứng Brinell | 180 – 260 HB |
| Tỷ trọng | ~8,8 g/cm³ |
| Độ dẫn điện | 30 – 50% IACS |
| Độ dẫn nhiệt | ~180 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | ~300 °C |
Đặc điểm nổi bật:
✅ Độ bền cao hơn CuNi2Si nhờ silic cao hơn.
✅ Ổn định kích thước và cơ tính lâu dài.
✅ Dẫn điện khá tốt cho ứng dụng tiếp điểm.
Ưu điểm của Đồng CuNi3Si1
✅ Độ cứng – độ bền cơ học vượt trội: Sau hóa bền kết tủa, độ cứng đạt ~250 HB, tương đương một số thép.
✅ Dẫn điện tốt (~30–50% IACS): Phù hợp linh kiện dẫn dòng.
✅ Kháng mài mòn và chịu mỏi rất tốt: Tuổi thọ dài hạn ngay cả khi làm việc động liên tục.
✅ Ổn định ở nhiệt độ cao (~300 °C): Không biến dạng, không mất cơ tính đột ngột.
✅ Không chứa berili: An toàn hơn cho sản xuất và sử dụng.
Nhược điểm của Đồng CuNi3Si1
❌ Chi phí sản xuất cao hơn đồng đỏ – đồng thau: Do yêu cầu niken, silic và kiểm soát tinh luyện khắt khe.
❌ Gia công khó hơn: Ở trạng thái hóa bền, cần dao hợp kim cứng và tốc độ cắt thấp.
❌ Không phù hợp dẫn điện cực cao (>90% IACS): Nếu yêu cầu truyền dẫn dòng lớn, nên chọn đồng tinh luyện.
Ứng dụng của Đồng CuNi3Si1
Hợp kim này được dùng rộng rãi trong các lĩnh vực cơ khí chính xác, điện – điện tử và khuôn mẫu, cụ thể:
🔹 Ngành điện – điện tử:
-
Lò xo tiếp xúc, tiếp điểm điện, thanh dẫn dòng trung thế.
-
Đầu nối điện, phần tử chịu tải động.
🔹 Cơ khí chính xác – khuôn mẫu:
-
Chốt định vị, bạc trượt, trục chịu tải ma sát.
-
Khuôn ép nhựa, lõi khuôn yêu cầu truyền nhiệt nhanh.
🔹 Hàng không – quốc phòng:
-
Linh kiện truyền lực, kết cấu chịu rung động, chi tiết không nhiễm từ.
🔹 Thiết bị đo lường – công cụ chuyên dụng:
-
Linh kiện không phát tia lửa điện, dụng cụ phòng cháy nổ.
Quy trình xử lý nhiệt và gia công
Xử lý nhiệt tiêu chuẩn:
1️⃣ Ủ mềm (Annealing):
-
Nhiệt độ: ~750–800 °C.
-
Thời gian: 1–2 giờ.
-
Làm nguội chậm.
2️⃣ Giải bão hòa (Solution Annealing):
-
Nhiệt độ: ~900 °C.
-
Làm nguội nhanh bằng nước.
3️⃣ Hóa già (Aging):
-
Nhiệt độ: 400–500 °C.
-
Thời gian: 1–4 giờ.
Gia công cơ khí:
-
Trước hóa bền: Gia công tương đương đồng đỏ.
-
Sau hóa bền: Dùng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt vừa phải.
Hàn:
-
Hàn TIG, MIG tốt nếu làm sạch kỹ bề mặt.
Kết luận
Đồng CuNi3Si1 là hợp kim đồng–niken–silic cao cấp, sở hữu độ bền cơ học rất cao, chống mài mòn tuyệt vời, dẫn điện tốt và ổn định lâu dài, được xem là lựa chọn ưu việt thay thế CuBe trong các ứng dụng cơ khí – điện – khuôn mẫu đòi hỏi hiệu năng cao và tuổi thọ dài hạn.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp Đồng CuNi3Si1, CuNi2Si, CuNi1Si, CuCrZr, CuBe2 và các hợp kim đồng kỹ thuật cao, phục vụ cơ khí chính xác, điện – điện tử, khuôn mẫu và sản xuất công nghiệp.
Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh (TPHCM)
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
Ống Inox 310S Phi 250mm
Ống Inox 310S Phi 250mm – Độ Bền Cao, Chịu Nhiệt Tốt Cho Các Ứng [...]
Th5
Inox S32760 Có Dễ Bị Nứt Do Ứng Suất Không, Cách Phòng Tránh Thế Nào
Inox S32760 Có Dễ Bị Nứt Do Ứng Suất Không? Cách Phòng Tránh Thế Nào? [...]
Th3
Inox F61 Có Thể Tái Chế Được Không
Inox F61 Có Thể Tái Chế Được Không? Giới Thiệu Inox F61 (UNS S32550) là [...]
Th3
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 70
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 70 – Giải Pháp Vật Liệu Cứng Vững Cho [...]
Th5
Tìm hiểu về Inox X15CrNiSi25-21
Tìm hiểu về Inox X15CrNiSi25-21 và Ứng dụng của nó Inox X15CrNiSi25-21 là gì? Inox [...]
Th5
Inox 14462 Có Dễ Gia Công Không
Inox 14462 Có Dễ Gia Công Không? Những Lưu Ý Khi Gia Công 1. Giới [...]
Th4
