Ren koppar, definierad som koppar med minimala legeringselement (typiskt större än eller lika med 99,3 % Cu), är känd av flera allmänt erkända alias inom industri, metallurgi och handel, vart och ett återspeglar dess egenskaper, historia eller tillämpningar:
Det vanligaste och mest universella namnet, som används i tekniska standarder (t.ex. ASTM, ISO) och daglig industriell kommunikation. Det framhäver materialets höga kopparinnehåll och skiljer det från kopparlegeringar (t.ex. brons, mässing).
Den vanligaste typen av ren koppar (t.ex. UNS C11000), uppkallad efter sin produktionsprocess:
"Elektrolytisk": Raffinerad via elektrolys för att uppnå en renhet på högre än eller lika med 99,9 % Cu.
"Tough Pitch": Innehåller en liten mängd syre (0,02–0,05 vikt%) tillsatt under gjutningen för att avlägsna föroreningar (t.ex. fosfor, svavel), vilket förbättrar formbarheten och segheten.
ETP-koppar är standarden för elektriska, termiska och allmänna-applikationer.
En hög-renhetsgrad (t.ex. UNS C10200, C10100) med syrehalt Mindre än eller lika med 0,001 % (C10100, ofta kallad "syrefri hög konduktivitet" eller OFHC-koppar).
Uppkallad för sin brist på syre, vilket eliminerar väteförsprödning (sprickbildning vid hög temperatur/fuktighet) och förbättrar korrosionsbeständigheten.
Används i kritiska applikationer som vakuumsystem, halvledartillverkning och högpresterande elektriska ledare.
Ett beskrivande namn som kommer från dess karakteristiska ljusrödaktiga-orange färg när den är polerad. Används i stor utsträckning inom metallbearbetning, konstruktion och konsumentvaror (t.ex. "röda kopparrör" för VVS).
En geologisk term för naturligt förekommande ren koppar (finns i mineralfyndigheter), men används sällan i industriella sammanhang (de flesta kommersiella ren koppar raffineras från malmer som kolaskopi).
Viktig anmärkning: Även om "brons" och "mässing" ofta felaktigt används för att hänvisa till ren koppar, är de faktiskt kopparlegeringar-brons (Cu-Sn) och mässing (Cu-Zn) innehåller betydande mängder andra metaller och klassificeras inte som ren koppar.
Kopparhalten i ren koppar är strikt definierad av internationella standarder (t.ex. ASTM B152, ISO 13373) och varierar något beroende på kvalitet, men alla rena kopparkvaliteter kräver enminsta kopparhalt på 99,3 viktprocent. Nedan är kopparhaltsintervallen för de vanligaste industrikvaliteterna:
Hårdheten hos ren koppar är starkt beroende av desstemperament (mekaniskt arbets-/värmebehandlingstillstånd)-ren koppar är naturligt mjuk och formbar, men kallbearbetning (t.ex. valsning, dragning) ökar dess hårdhet genom att inducera arbetshärdning. Glödgning (värmebehandling) mjukar upp den till dess ursprungliga låga-hårdhet. Nedan är de typiska hårdhetsvärdena för vanliga temperament, uppmätt enligt ASTM E10 (Brinell), ASTM E18 (Rockwell) och ASTM E92 (Vickers) standarder:
Viktiga anmärkningar:
Glödgat (O) Temperation: Det mjukaste och vanligaste tillståndet för ren koppar. Hårdhet ~35–45 HB gör det enkelt att böja, stämpla och svetsa -idealiskt för applikationer som elkablar och VVS-rör.
Arbetshärdande effekt: Varje kallbearbetningssteg (t.ex. valsning av en plåt till halva dess ursprungliga tjocklek) ökar hårdheten med ~30–50 %. Till exempel, glödgning av C11000 (35 HB) och sedan kall-valsning till full-hård temperering höjer dess hårdhet till ~85 HB.
Hårdhet vs. styrka: Hårdhet korrelerar direkt med draghållfasthet-glödgad ren koppar har en draghållfasthet på ~220 MPa, medan full-hård ren koppar når ~350 MPa.
Överväganden vid testning: Hårdhetsmätningar görs på rena, polerade ytor (fria från oxidation eller deformation). Brinell hårdhet (HB) är att föredra för bulk ren koppar, medan Rockwell B (HRB) används för tunna plåtar eller remsor.
