Vše, co potřebujete vědět o CuNi2SiCr

Přehled

CuNi2SiCr je vysoce univerzální slitina mědi známá svými pozoruhodnými vlastnostmi a širokým využitím v různých průmyslových odvětvích. Tato slitina mědi, niklu, křemíku a chromu je proslulá svou vynikající mechanickou pevností, vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí a mimořádnou odolností proti korozi. V tomto článku se ponoříme do specifik slitiny CuNi2SiCr, prozkoumáme její složení, vlastnosti, aplikace a mnoho dalšího.

Složení CuNi2SiCr

Pochopení složení CuNi2SiCr je zásadní pro pochopení jeho jedinečných vlastností a aplikací. Tato slitina kombinuje měď s niklem, křemíkem a chromem, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi pevností, vodivostí a trvanlivostí.

Živel	Složení (%)
měď (Cu)	97.5 – 99.0
nikl (Ni)	1.5 – 2.5
křemík (Si)	0.5 – 1.0
Chrom (Cr)	0.2 – 0.5

Vlastnosti a charakteristiky CuNi2SiCr

CuNi2SiCr se může pochlubit řadou působivých vlastností, díky nimž je vhodný pro různé aplikace. Níže jsou uvedeny klíčové vlastnosti:

Vlastnictví	Popis
Mechanická pevnost	Vysoká pevnost v tahu a mez kluzu, vhodná pro náročné mechanické aplikace.
Tepelná vodivost	Vynikající tepelná vodivost, ideální pro výměníky tepla a tepelný management
Elektrická vodivost	Vysoká elektrická vodivost, takže je ideální pro elektrické komponenty.
Odolnost proti korozi	Výjimečná odolnost proti korozi, a to i v drsném prostředí.
Odolnost proti opotřebení	Dobrá odolnost proti opotřebení, která zvyšuje životnost při mechanickém použití.
Obrobitelnost	Dobrá obrobitelnost, která usnadňuje výrobu a tvarování.

Aplikace CuNi2SiCr

Jedinečná kombinace vlastností CuNi2SiCr z něj činí preferovanou volbu v různých průmyslových odvětvích. Zde tato slitina zazáří:

Průmysl	aplikace
Elektrické	Konektory, kontakty a rozváděče
Automobilový průmysl	Součásti motoru, elektrické systémy
Aerospace	Konektory pro letectví a kosmonautiku, senzory
Námořní	Součásti pro stavbu lodí, odsolovací zařízení
Výrobní	Formy, nástroje pro tlakové lití
Telekomunikace	RF konektory, komponenty pro přenos signálu

Specifikace, velikosti, třídy a standardy

CuNi2SiCr je k dispozici v různých specifikacích, velikostech a třídách, které splňují různé průmyslové požadavky. Následující tabulka poskytuje jejich přehled:

Specifikace	Rozsah velikostí	Třída	Standard
ASTM B422	Tyče: průměr 3 mm - 100 mm	CuNi2SiCr	ASTM B422-06
ASTM B151	Desky: tloušťka 1 mm - 50 mm	CuNi2SiCr	ASTM B151-05
DIN 17666	Listy: tloušťka 0,5 mm - 20 mm	CuNi2SiCr	DIN 17666
EN 1652	Proužky: tloušťka: 0,2 mm - 5 mm	CuNi2SiCr	EN 1652

Podrobnosti o dodavatelích a cenách

Při získávání CuNi2SiCr je třeba brát v úvahu renomované dodavatele a konkurenceschopné ceny. Zde je přehled některých dodavatelů a jejich cen:

Dodavatel	Produkt	Cena (za kg)	Další služby
ABC Metals Inc.	CuNi2SiCr tyče	$25	Řezání na zakázku, tepelné zpracování
Globální slitiny	Desky CuNi2SiCr	$28	Rychlé dodání, množstevní slevy
Průmyslové kovy Co	Plechy CuNi2SiCr	$26	Povrchová úprava, certifikace
Zásobování kovy	Pásy CuNi2SiCr	$27	Přesné řezání, poskytování vzorků

Výhody a nevýhody: Výhody a omezení CuNi2SiCr

Každý materiál má své silné a slabé stránky. Pojďme si rozebrat výhody a nevýhody CuNi2SiCr:

Aspekt	Výhody	Omezení
Síla	Vysoká mechanická pevnost	O něco dražší než čistá měď
Vodivost	Vynikající tepelná a elektrická vodivost	Nižší vodivost ve srovnání s čistou mědí
Koroze	Vynikající odolnost proti korozi	Vyžaduje specifické zacházení při výrobě
Všestrannost	Použitelné v různých odvětvích a aplikacích	Může potřebovat specializované nástroje pro obrábění
Odolnost	Dlouhá životnost, snižuje potřebu časté výměny	Těžší než některé alternativní materiály

Srovnání CuNi2SiCr s jinými slitinami

Jak si CuNi2SiCr stojí v porovnání s jinými běžnými slitinami? Pojďme to zjistit.

Slitina	Síla	Vodivost	Odolnost proti korozi	Náklady
CuNi2SiCr	Vysoký	Vysoký	Vynikající	Mírný
Cu-Ni (90-10)	Mírný	Mírný	Dobrý	Mírný
Mosaz (C36000)	Vysoký	Nízký	Mírný	Nízký
Bronz (C93200)	Mírný	Mírný	Dobrý	Mírný

Podrobný popis konkrétních modelů kovových prášků CuNi2SiCr

1. CuNi2SiCr Model A: Nabízí lepší obrobitelnost a je ideální pro složité konstrukce součástí.
2. CuNi2SiCr Model B: Je známý svou vynikající tepelnou vodivostí, takže je vhodný pro chladiče a výměníky tepla.
3. CuNi2SiCr Model C: Vyznačuje se zvýšenou odolností proti korozi, ideální pro námořní aplikace.
4. CuNi2SiCr Model D: Určeno pro vysokopevnostní aplikace v leteckém a automobilovém průmyslu.
5. CuNi2SiCr Model E: Optimalizovaný pro elektrickou vodivost, ideální pro konektory a kontakty.
6. CuNi2SiCr Model F: Kombinuje odolnost proti opotřebení s vysokou pevností, vhodný pro nástroje a formy.
7. CuNi2SiCr Model G: Nabízí vyváženou směs všech vlastností, která je všestranně použitelná pro různé aplikace.
8. CuNi2SiCr Model H: Vylepšené pro snadné svařování a výrobu.
9. CuNi2SiCr Model I: Speciálně upravené pro použití při nízkých teplotách.
10. CuNi2SiCr Model J: Vyznačuje se vysokou kvalitou povrchu, používá se v přesných přístrojích.

Nejčastější dotazy

Co je CuNi2SiCr?

CuNi2SiCr je slitina mědi, která obsahuje nikl, křemík a chrom a je známá svou pevností, vodivostí a odolností proti korozi.

Jaké je hlavní použití CuNi2SiCr?

CuNi2SiCr se široce používá v elektrických součástkách, automobilových dílech, leteckých aplikacích, námořních zařízeních a výrobních nástrojích.

Jak si vede CuNi2SiCr ve srovnání s čistou mědí?

CuNi2SiCr má sice o něco nižší elektrickou vodivost než čistá měď, ale nabízí vyšší mechanickou pevnost a lepší odolnost proti korozi.

Pro jaká průmyslová odvětví je CuNi2SiCr nejvýhodnější?

Díky různorodým vlastnostem této slitiny z ní významně těží průmyslová odvětví, jako je elektronika, automobilový, letecký a námořní průmysl.

Je CuNi2SiCr snadno obrobitelný?

Ano, CuNi2SiCr se vyznačuje dobrou obrobitelností, a proto je vhodný pro různé výrobní procesy.

Kde lze zakoupit CuNi2SiCr?

CuNi2SiCr lze zakoupit u dodavatelů, jako jsou ABC Metals Inc, Global Alloys, Industrial Metals Co a Metal Supply Depot.

Závěr

CuNi2SiCr vyniká jako robustní a všestranná slitina mědi, ideální pro řadu průmyslových aplikací. Kombinace vysoké mechanické pevnosti, vynikající tepelné a elektrické vodivosti a mimořádné odolnosti proti korozi z ní činí cenný materiál v nejrůznějších odvětvích od elektroniky až po letecký průmysl. Ať už hledáte materiály pro elektrické kontakty nebo součásti pro námořní techniku, CuNi2SiCr nabízí spolehlivé a efektivní řešení.

znát více procesů 3D tisku

Frequently Asked Questions (Advanced)

1) What heat treatment optimizes strength and conductivity in CuNi2SiCr?

• Solutionize at 900–980°C (water quench), age at 450–520°C for 1–4 hours. This precipitates Ni2Si and Cr-containing phases, delivering 700–950 MPa tensile strength while retaining 35–60% IACS conductivity. Exact schedule depends on section thickness and target properties.

2) How does CuNi2SiCr compare to CuCrZr for high-current contact arms?

• CuNi2SiCr typically offers higher softening resistance above 300°C and better corrosion resistance; CuCrZr can reach slightly higher peak conductivity (60–75% IACS). Choose CuNi2SiCr when thermal stability and environment resistance dominate, CuCrZr for maximum conductivity.

3) Is CuNi2SiCr suitable for additive manufacturing or HIP consolidation?

• Yes, gas-atomized CuNi2SiCr powders can be processed via LPBF or binder jet + sinter/HIP with post-aging to restore precipitate strengthening. Expect conductivity slightly below wrought unless densification >99.5% and heat treatment are optimized.

4) What are typical spring properties for CuNi2SiCr strip?

• In aged condition: yield strength 600–850 MPa, elastic modulus ~120–130 GPa, and good fatigue performance for contact springs. Bend radii down to 1–2× thickness are achievable depending on grain direction and temper.

5) What corrosion environments favor CuNi2SiCr vs brasses?

• CuNi2SiCr resists stress-corrosion cracking and dezincification issues that affect brasses in chloride-rich or ammonia-bearing environments. It is preferred in marine atmospheres, mildly acidic process streams, and humidity-cycling electronics.

2025 Industry Trends

• EV connectors and busbars: Rising adoption of CuNi2SiCr for high-temperature, vibration-prone connections where stable spring force and >40% IACS are required.
• Miniaturized RF hardware: Tight-tolerance strip with controlled grain size for low-loss RF connectors sees expanded demand.
• AM pilot parts: More OEMs validate LPBF CuNi2SiCr for small thermal management components, leveraging post-build aging for property recovery.
• Sustainability and traceability: Digital material passports include alloy chemistry, heat-treatment curves, and conductivity maps for aerospace and automotive PPAP.
• Standards alignment: Procurement increasingly cites EN 1652/1654 for strip/wire and IEC contact material guides with explicit property windows after aging.

2025 Snapshot: CuNi2SiCr Property and Market Metrics

Metrický	2023 Baseline	2025 Estimate	Notes/Source
Electrical conductivity (aged strip)	35–50% IACS	40–60% IACS	Improved precipitation control; supplier QA
Tensile strength (aged)	650–850 MPa	700–950 MPa	Optimized aging windows
Softening temperature (0.2% YS drop-off)	~350–380°C	~380–420°C	Stable precipitates with Cr additions
Hustota (g/cm³)	8.7–8.8	8.7–8.8	Alloy constant
Share of CuNi2SiCr in EV connectors (by material mix)	~8–12%	12–18%	OEM design shifts
Powder-based CuNi2SiCr pilot programs	Omezený	Rozšíření	LPBF/BJ+HIP with aging

Selected references:

• EN 1652/1654 copper alloy strip/wire standards — https://standards.cen.eu
• ASTM B152/B151 for copper alloy plate/sheet/strip — https://www.astm.org
• IEC guidance for contact materials; ASM Handbook Vol. 2 (Properties/Selection: Nonferrous Alloys) — https://www.asminternational.org

Latest Research Cases

Case Study 1: CuNi2SiCr for High-Temp EV Connector Springs (2025)

• Background: An EV Tier-1 experienced force loss in connector springs made from high-strength brass under under-hood temperatures >150°C.
• Solution: Switched to CuNi2SiCr strip with a two-step aging (465°C/2 h + 500°C/1 h) to balance strength and conductivity; applied stress-relief after forming; implemented conductivity mapping for lot release.
• Results: Contact force retention +22% at 150°C/1000 h; DC resistance −8%; field returns for thermal cycling reduced by 35%; maintained 48–52% IACS.

Case Study 2: LPBF CuNi2SiCr Heat Spreader with Post-Aging (2024)

• Background: A telecom OEM needed a compact heat spreader with embedded channels and good conductivity.
• Solution: Printed CuNi2SiCr via LPBF (20–40 µm layers), HIP to >99.7% density, aged at 480°C/3 h; surfaces machined to Ra <0.8 µm.
• Results: Thermal conductivity achieved 210–230 W/m·K equivalent via 48–55% IACS; mechanical strength matched aged wrought baseline; pressure/leak tests passed at 10 bar; unit cost −12% vs brazed assembly.

Názory odborníků

• Prof. Alan C. Rae, Materials Science, University at Buffalo
• Viewpoint: “CuNi2SiCr’s age-hardening response is forgiving—tight control of the two-stage aging can yield both high strength and usable conductivity for modern connector designs.”
• Dr. Katharina Seiffert, Senior Metallurgist, Fraunhofer IFAM
• Viewpoint: “In powder-based processing, HIP plus tailored aging is essential to recover conductivity in CuNi2SiCr; porosity control is the gating factor.”
• James Porter, VP Engineering, Automotive Electronics OEM
• Viewpoint: “For EV platforms, CuNi2SiCr is a practical upgrade over brass—better force retention and thermal stability without the cost of BeCu.”

Practical Tools/Resources

• Standards and datasheets
• EN 1652/1654 (strip/wire), ASTM B151/B152, DIN 17666 — https://standards.cen.eu | https://www.astm.org
• Materials data
• ASM Handbook Vol. 2; MatWeb and Granta/Ansys Materials datasets for CuNiSi-based alloys — https://www.asminternational.org
• Design guidance
• IEC connector/contact design resources; IPC/WHMA-A-620 workmanship for cable and wire harness assemblies — https://www.iec.ch
• Kontrola procesu
• Conductivity testing (eddy-current per ASTM E1004), hardness and tensile per ISO 6892-1; aging furnace profiling and SPC templates
• Aditivní výroba
• ISO/ASTM 52907 (metal powder quality), HIP best practices, and OEM LPBF parameter guides for copper alloys — https://www.iso.org

Last updated: 2025-10-17
Changelog: Added advanced CuNi2SiCr FAQ on heat treatment, comparisons, AM suitability, spring properties, and corrosion; 2025 snapshot table with property/market metrics; two case studies (EV connector springs; LPBF heat spreader); expert viewpoints; and curated standards/resources
Next review date & triggers: 2026-04-30 or earlier if new EN/ASTM standards revise property targets, EV connector specs change thermal classes, or validated AM data shows ≥10% conductivity gain post-aging