Thành phần hóa học điển hình của CuCr C18150 bao gồm:
Đồng (Cu): Khoảng 99% (là thành phần chính).
Crom (Cr): Khoảng 0.6% đến 1.2% (là nguyên tố hợp kim chính)..
Độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao: Mặc dù được hợp kim hóa, CuCr C18150 vẫn giữ được độ dẫn điện và dẫn nhiệt xuất sắc, thường khoảng 80−85% IACS (International Annealed Copper Standard) về độ dẫn điện. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng truyền tải điện và tản nhiệt.
Độ cứng và độ bền cao: Nhờ sự kết tủa của Crom, hợp kim này có độ cứng và độ bền kéo vượt trội so với đồng nguyên chất, giúp nó chịu được các ứng suất cơ học và mài mòn trong môi trường làm việc khắc nghiệt.
Khả năng chịu nhiệt độ cao và chống rão: CuCr C18150 duy trì được độ bền và độ cứng tốt ngay cả ở nhiệt độ cao. Nó có khả năng chống rão (creep resistance) tốt, không bị biến dạng dưới tải trọng liên tục ở nhiệt độ cao, làm tăng tuổi thọ của các bộ phận.
Kháng mài mòn và ăn mòn tốt: Bề mặt của hợp kim đồng crom có khả năng chống mài mòn và ăn mòn khá tốt, đặc biệt trong một số môi trường nhất định.
Tính hàn tốt: Đồng Crom có khả năng hàn tương đối tốt với các kỹ thuật hàn thích hợp, cho phép dễ dàng gia công và lắp ráp.
6. Độ bền mỏi cao: Khả năng chịu đựng các chu kỳ tải trọng lặp đi lặp lại mà không bị phá hủy, phù hợp cho các bộ phận chịu ứng suất động.
Để khai thác tối đa các đặc tính của Đồng hợp kim CuCr C18150, cần lưu ý các điểm sau trong quá trình gia công và sử dụng:
Gia công cơ khí: Có thể gia công bằng các phương pháp như tiện, phay, khoan. Tuy nhiên, do độ cứng cao hơn đồng nguyên chất, có thể cần tốc độ cắt thấp hơn và dụng cụ cắt sắc bén hơn để đạt được bề mặt hoàn thiện tốt và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
Xử lý nhiệt: Để đạt được đặc tính tối ưu (độ cứng, độ dẫn điện), CuCr C18150 cần được xử lý nhiệt chính xác:
Ủ dung dịch: Nung nóng đến nhiệt độ cao (khoảng 980−1000∘C) và làm nguội nhanh để đưa Crom vào dung dịch rắn.
Lão hóa: Nung nóng lại đến nhiệt độ thấp hơn (khoảng 450−500∘C) trong một khoảng thời gian nhất định để các hạt Crom kết tủa và làm cứng vật liệu.
Nếu mua vật liệu đã được xử lý nhiệt sẵn (ví dụ: đã được lão hóa), cần tránh nung nóng lại ở nhiệt độ cao có thể làm mất đi các đặc tính đã xử lý.
Hàn: CuCr C18150 có thể hàn được bằng các phương pháp như hàn TIG (GTAW), hàn MIG (GMAW), hàn điện trở. Cần sử dụng vật liệu phụ hợp kim đồng và khí bảo vệ phù hợp để tránh oxy hóa và duy trì tính chất cơ học.
Bề mặt: Giữ bề mặt sạch sẽ, tránh oxy hóa hoặc ăn mòn không cần thiết, đặc biệt trong các ứng dụng dẫn điện.
Ứng dụng cụ thể: Lựa chọn đúng quy cách và trạng thái vật liệu (cứng, mềm, đã xử lý nhiệt) phù hợp với yêu cầu của từng ứng dụng để đảm bảo hiệu suất tốt nhất.
Với sự cân bằng độc đáo giữa độ dẫn điện/nhiệt và độ bền/chịu nhiệt, Đồng hợp kim CuCr C18150 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:
Ngành hàn:
Điện cực hàn điểm (Spot welding electrodes): Khả năng dẫn điện tốt giúp truyền dòng điện hiệu quả, độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao giúp điện cực bền bỉ dưới áp lực và nhiệt độ cao liên tục.
Các bộ phận của súng hàn, trục hàn.
Ngành điện và điện tử:
Các tiếp điểm điện chịu tải nặng, bộ phận chuyển mạch.
Lò xo dẫn điện, kẹp.
Bộ phận của thiết bị chuyển mạch cao áp.
Bộ tản nhiệt cho các thiết bị công suất cao.
Ngành công nghiệp khuôn mẫu và đúc:
Khuôn đúc kim loại màu (nhôm, magie).
Chèn khuôn, lõi khuôn (inserts and cores) nơi cần tản nhiệt nhanh và độ bền.
Ngành hàng không vũ trụ và ô tô:
Các chi tiết yêu cầu cả độ dẫn điện/nhiệt và độ bền cao.
Đồng hợp kim CuCr C18150 là một vật liệu kỹ thuật cao cấp, giải quyết bài toán khó trong việc kết hợp hai đặc tính thường mâu thuẫn: độ dẫn điện/nhiệt và độ cứng/độ bền. Nhờ thành phần Crom và quy trình xử lý nhiệt tối ưu, nó mang lại hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng yêu cầu truyền tải năng lượng hiệu quả cùng với khả năng chịu lực, chịu nhiệt và chống mài mòn. Mặc dù có chi phí cao hơn đồng nguyên chất, nhưng tuổi thọ, hiệu suất và khả năng vận hành ổn định trong điều kiện khắc nghiệt đã làm cho CuCr C18150 trở thành lựa chọn không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp then chốt, đặc biệt là trong lĩnh vực hàn điện trở và điện tử công suất.