电气用铜杆拉伸标准 B49-08
本标准参照文件B49-98E2, 文件后第一个数字序号表示文件生效年份或者最新更改年份。后一个表示最新的认证年份,小标表示上次修改或批准后的版本号 本标准经国防部批准使用
1.范围
1.1本标准适用于由电解韧铜或无氧铜杆拉伸的直径为6.4 ~35毫米的铜杆。也适用与进一步加工成的电导体。
1.2 标准计量单位为英寸-磅。括号内的计量值是数字上的转化,只作参考用,不视为标准。 1.3 以下安全危害警告只适用于第十三部分。本标准并未包含全部安全内容,请参考者结合生产情况和法律法规制定安全健康规范,并在使用之前决定调整限制的适用性。 2.参考文件
2.1本规范参考ASTM标准中的下列文件编制,以甄别适合铜杆生产所需材料 2.2 ASTM标准:
B5 高导电性能韧铜精炼外观标准
B115 电解阴极铜标准
B170 无氧电解铜精炼外形标准 B193 电导体电阻测试方法 B224 铜等及分类
B577 氧化亚铜测试方法 B846 铜及合金术语 E8 金属拉伸测试方法 E18 金属ROCKWELL硬度和表面硬度的测试方法 E29 采用不同测量数据结果判断是否符合标准 E53 重量测试非铜合金中铜含量 E478 铜合金化学分析法 2.3 其他文件, NBS 铜线手册 3.术语
3.1参照术语B846 适用于与铜及铜合金相关的一般术语。 4订单信息
4.1购买符合此规范的铜杆订单应包括以下内容:
4.1.1 ASTM文件和发布年 4.1.2每种规格的数量
4.1.3铜的要求和型号( 参考5-10部分) 4.1.4成品(参考9-10部分) 4.1.5包装有无接点(参照5.3) 4.1.6杆外径(参照9.2) 4.1.7检验(15部分)
4.1.8包装尺寸(参照19.1) 4.1.9买卖双方认可得特殊包装
4.2 以下要求属于非强制性的,应根据具体的合同或采购订单选择。 4.2.1证明文件(17部分)
4.2.1检验报告(18部分) 5 材料和生产
5.1原材料要保证拉出的铜杆符合本标准 注:以下标准可确认原材料 B5, b115,b170
5.2满足本规范的特殊质量,规格,外形的铜材在得到买卖双方的认可后也可以使用 5.3铜杆卷根据订单要求可以有接头但必须连续。
表1 化学成分A
UNS号码 C11040 C10100 C10200 C11000 铜类型 ETPB OFEC OFD ETP 铜,最小值 99.90%E 99.99%E 99.95%F 99.90%F 包括银 包括银 ppm ppm ppm ppm 碲,最大值 2 2 … … 硒,最大值 2 3 … … 铋,最大值 1.0 1.0 … … 总含量,最大值 3 … … … 锑,最大值 4 4 … … 砷,最大值 5 5 … … 锡,最大值 5 2 … … 铅,最大值 5 5 … … 铁,最大值 10 10 … … 镍,最大值 10 10 … … 硫,最大值 15 15 … … 银,最大值 25 25 … … 氧 100-650 5,最大值 10,最大值 … 总的最大值 65G … … … 镉,最大值 … 1 … … 磷,最大值 … 3 … … 锌,最大值 … 1 … … 锰,最大值 … 0.5 … …
A. 见13.1.2
B. B115 等级1铜或等效物 C. B170 等级1铜或等效物 D. B170 等级2铜或等效物 E. 见13.1.2和13.1.3 F. 见13.1.1 G. 不包括氧含量
6化学成分
6.1铜杆的化学成分应符合表1要求
6.2经买卖双方同意,平均银含量在30盎司每短吨铜(0.10%)之内可视为满足标准,化学分析表中铜含量中包含银,但单独银含量不能超过35盎司/短吨(0.12%)。对于无氧含银铜,将会采用分类标准B224中所示OFS(无氧含银铜)标准,并包括UNS号为C10400,C10500和C10700的铜。
6.3含银韧铜要符合B224分类中所示STP(含银韧铜)标准,与 UNS号为C11300,C11400,C11500,C11600的铜相符。
6.4无氧铜的氧含量不能超过10ppm, 在生产过程中不使用金属的或其它的还原剂。 7.物理特性
7.1电阻率——退火后电阻率在20摄氏度不能超过下列数值
2
铜的类型 退火后20℃时的最大电阻率(Ω·g/m) UNS C10100 0.15176(101.00% IACS 最小) 其它 0.15328(100.00% IACS 最小)
8.机械性能 8.1拉力试验:铜杆加热冶炼或退火后10英寸(250mm)最小伸长率为30% (备注 X1.2 及测试方法 E8)
8.2扭转试验:如果需要做扭转测试,请参照备注 X1.3 8.3弯曲试验:
8.3.1反映氢脆化的试验只适用于无氧铜。 8.3.2 样品依据13.6和B170进行测试。
8.3.3 表1中所列的OFE铜(无氧电铜)样品应可以承受最小10反向弯曲而不会折断。 8.3.4 表1中所列的OF铜(无氧铜)样品应可以承受最小8反向弯曲而不会折断。 8.4 退火性——退火性不在此标准要求之内。可参考X1.4-X1.6。 9其它要求
9.1 表面氧化物 表面氧化物膜层厚度符合13.5。
9.1.1清洁铜杆,退火打磨铜杆和冷却铜杆氧化层厚度不得超过10-7m。 9.1.2 打磨后残余氧化物膜层厚度无需说明。 9.1.3 表面氧化物的要求不适用于不清洁铜杆。
9.2 外径——铜杆任何部分的外径不得超过表2所列数据。
表2 允许的外径范围值 标准的外径 英寸(mm)
1/4 (6.4)
大于1/4 (6.4)且小于等于3/4 (19mm) 大于3/4 (19mm)小于等于1.0(25mm) 大于1.0(25mm)小于等于1 3/8(35mm)
表3 同等电阻值A
20℃时传导性,% IACS 100.00 101.00
2
Ω·lb/mile 875.20 866.53
2
Ω·g/m 0.15328 0.15176
2
Ω·c mil/ft 10.371 10.268
2
Ω·mm/m 0.0172410 0.017070 Ω·in. 0.67879 0.67207
可允许的范围 英寸(mm) +0.020 (+0.51) -0.010 (-0.25) ±0.015 (±0.38) ±0.020 (±0.51) ±0.030 (±0.76)
μΩ·cm 1.7241 1.7070 A 100%IACS(软铜)同等电阻率是从IEC基础上转换过来的,且至少保留7位有效数字。 10.工艺、成品及外观
10.1铜杆无瑕疵,但是不影响使用的自然缺陷可以接受 11.取样
11.1此程序在买卖双方产生争议时使用。
11.2每90吨提取一个样品测量电阻,延伸率,表面氧化物,弯曲试验和化学分析 11.3如果一个精炼铸件已经做过化学分析,而后没有经过融化直接做成铜杆,可以免除进一步化学分析
12.测试和复测的数据 12.1测试:
12.1.1 化学分析——至少对样品作两次检测,来决定化学成分。 12.2 其它测试:
12.1.2.1 电阻、伸长率和表面氧化物的测试结果应参照两次单独取样测量的平均值。 12.1.2.2 氢脆化试验和显微放大检查,所有检测的样品应满足此标准要求。 12.2 复测
12.2.1当买方的检测结果不符合此标准要求时,应厂商或供应商要求,可以进行复验。 12.2.2复检的样品数量如果不是平时规定的两倍,复验方法应该和第一次检验一致。 12.2.3 复检时所有样品应满足此标准要求,否则会造成拒测。 13.检测方法
13.1 化学分析:
13.1.1 一旦发生争议,采用E53 测试方法来检测表1中UNS-C10100和UNS-C11040外的铜含量。
13.1.2 判定表1中所列铜的不纯等级的分析方法要符合B115。
13.1.3 计算UNS-C10100和UNS-C11040 类型含铜量采用总量减去杂质的方法。UNS-C10100的杂质含量为样品中硫,银,铅,锡,铋,砷,锑,铁,镍,锌,磷,硒,碲,锰,镉,氧的总量。UNS-C11040的杂质含量为样品中硫,银,铅,锡,铋,砷,锑,铁,镍,硒,碲,氧的总量。
13.1.4 标准B170附件的测试方法可作为测试无氧铜的参考。E478测试方法可用来确认此标准下的含银合金。
13.1.5 清洁铜杆的含氧量可用试验室设备或其它专业设备来测试。还没有相关的ASTM可以参考。
13.2 伸长率——取250mm的测试样品,持续拉长,直到拉紧断裂时,测量此刻数据。断裂处应在测量标志中间,且与任何一端的距离不低于25 mm。 13.3 电阻
13.3.1 厂商可以参照13.3.2或13.3.3来检测电阻。如果发生争议,13.3.2同样适用。
13.3.2 在500℃条件下,进行30分钟退火,拉伸至约2.0mm经过清洁处理后的铜杆上取样做电阻测试。其它同等的退火方法也可以使用。如果买卖双方同意可以采用2.0mm以外其它规格的样品也可使用。
13.3.3 也可以采用未经处理和退火的清洁铜杆取样做电阻测试。如果铜杆样品检测结果不符合标准7.1,可以采用13.3.2程序重新检测。
13.3.4 如果选择13.3.3条款并采用B193测试方法检测电阻,B193测试方法中的横截面积的公差可以不必遵守。
- + 记录器 直流电 正极 样品阴极 电解液
参考电极
反应池
1电解减少测试方法示意图
电 压 气泡开始 形成 Cu2O 时间 CuO时间 时间刻度 2铜表面氧化层反应时典型的电压—时间曲线
13.4 外径——采用合适的测量器具,千分尺,测径器来测量铜杆外径,精确到0.02mm。 13.5 表面氧化物:
13.5.1 采用电解减少法来测量清洁铜杆表面氧化层的厚度和种类。试验在电解池中进行将表面的氧化层去掉。如示意图1试验样品做阴极,铂丝或其它惰性金属做阳极。用电量计或电力供应计提供电流。尽管10毫安是典型的电流值,但最好采用能提供1-20毫安范围电流的设备。电解液为0.1摩尔的碳酸纳溶液,需能覆盖至少101.6毫米的试验样品。测试之前,用丙酮或其它同等试剂将铜杆样品表面的油脂擦干净。