銅圧延が実際に生み出すもの
圧延は、ほぼすべての銅製品チェーンにおける最初の真の成形ステップです。鋳造されたワイヤーバーまたはインゴットは、ロール間で圧延されて、線材、チューブシェル、バー、ストリップ、プレート、プロファイルなどの半製品の形状に加工されます。-その後、各下流産業は、これらの半完成品を絞り、押し出し、鍛造、または機械加工して独自の製品を作ります。-銅は加工硬化が早いため、圧延スケジュールはパスごとの最大圧下率ではなく、段階間焼鈍を中心に設計されています。
圧延ラインの実際の生産物は、導体用の 8 mm ～ 25 mm の線材、チューブシェルと完成したチューブ、バーとバスバー、およびコイル状のストリップまたはプレートの 4 つのグループに分類されます。導電率、表面清浄度、および寸法許容差は、圧延製品が導体として受け入れられるか、一般的なエンジニアリング用途に転用されるかを決定する 3 つの特性です。
ローリングシーケンスの仕組み
連続鋳造または熱間圧延ワイヤーバーが 800 ～ 950 ℃ で熱間圧延トレインに供給され、単一の連続シーケンスで 8 mm のロッドが製造されます。
厳しい公差、薄いゲージ、または特定の焼き戻しが必要な場合は、冷間圧延が続き、圧下ステップの間に再結晶焼鈍が行われます。
焼き戻しは、最終の冷間圧延によって決まります。焼きなまし、1/4 硬さ、半分の硬さ、4 分の 3 硬さ、または硬さです。-
粒子サイズと酸素含有量は、両方とも導電性と曲げ成形性を促進するため、制御されます。
ワイヤおよびケーブルの導体
圧延銅の最大の用途は電気用線材です。 ASTM B49 や EN 13601 などの規格に準拠して供給されるグレード C11000 電解タフピッチ銅は、単撚線、撚り導体、建築用絶縁ワイヤ、およびケーブル アクセサリ用のシースまたは外装ワイヤに引き伸ばされます。{4}酸素を含む銅は水素脆化を起こす可能性があるため、導体が溶接、ろう付け、または高温で還元雰囲気にさらされる場合には、無酸素グレードが選択されます。{6}}錫メッキ線は同じロッドストックから圧延および伸線され、船舶用、自動車用、家電用ハーネスの耐食性のためにコーティングされます。導体-グレードの銅の導電率は通常 100 ～ 101 パーセント IACS で指定されており、これは 20 C で約 0.0171 オーム mm2/m の抵抗率に相当します。
熱伝達および圧力供給用の銅管
圧延され、その後押出または溶接されたチューブは、業務が一般エンジニアリング、飲料水、冷凍空調のいずれであるかに応じて、ASTM B75、ASTM B88、および ASTM B280 に基づいて指定されます。一般的な最終用途には、シェルアンドチューブ熱交換器バンドル、凝縮器、ボイラー給水と蒸気水分離器の配管、圧力容器、淡水化プラント、HVAC 機器の凝縮水と冷媒回路などがあります。{4}銅管がこれらの用途に選択されるのは、熱伝導率が約 390 W/mK でステンレス鋼よりも 1 桁高いことと、表面膜が炭素鋼を攻撃する弱酸性および塩化物を含む水に耐性があるためです。-重工業における圧延チューブの体積の大部分を占めるのは、蒸気凝縮器とコンテナ配管です。
電気および機械機器のロッド、バーおよびストリップ
バーの回転鍛造と圧延により、バス バー、整流子セグメント、変圧器とリレーのコイル巻線、抵抗溶接用の電極素材、およびモーターのローター バーが製造されます。バスバーは通常、ASTM B187 に従って長方形の断面と硬質焼戻しを施して注文されるため、低い接合抵抗を実現しながら短絡負荷下でも形状を保持します。- ASTM B152 に供給される厚さ 0.1 mm までの圧延ストリップとプレートは、プレス加工され、変圧器コイル材料、開閉装置接点、熱交換器フィン、ガスケット、コネクタ端子、精密機器部品に成形されます。機械工学では、圧延銅棒を軸受、金型、放電加工用の電極、熱伝導性と非磁性挙動の両方が必要とされる耐摩耗性部品などに加工します。-
防衛や大型輸送における銅の使用も同じ論理に従います。航空機エンジンのピストンとシリンダー ライナーの部品、燃料タンクとラジエーターのアセンブリ、精密鋳造品はすべて、圧延銅がもたらす熱伝達、腐食安定性、耐疲労性の組み合わせを利用しています。
よくある質問
Q: 電線材に使用される銅のグレードは何ですか?
C11000 電解タフピッチ銅は標準であり、ASTM B49 または EN 13601 に指定されており、通常は 100 ～ 101 パーセントの IACS 導電率です。無酸素 C10100 および C10200 は、溶接または還元雰囲気サービスが含まれる場合に使用されます。{6}
Q: 銅を鋳造するだけでなく圧延するのはなぜですか?
圧延により鋳造粒子構造が微細化され、気孔が閉じられ、線引きやチューブの成形に必要な寸法精度と表面仕上げが得られます。また、下流の成形作業が依存する温度も設定します。
Q: 曲げやフレア加工を行うにはどの焼き戻しを注文する必要がありますか?
焼きなましされた O60 または O50 の焼き戻しは、ひび割れを起こすことなく必要な伸びを提供するため、曲げやフレアに対しては正常です。半硬質 H02 は、形状保持が必要なバスバーや構造部分に使用されます。
Q: 銅圧延の指定と検査はどのように行われますか?
仕様には、化学組成、導電率、粒度、質、寸法が含まれます。検査は通常、分光計分析、引張試験、表面および表面近傍の欠陥の渦電流試験、寸法測定を組み合わせたものです。-
Q: 圧延銅製品は溶接して使用できますか?
はい。ただし、酸素を含むタフピッチグレードでは、熱影響部での水素脆化を避けるために注意が必要です。溶接製造やろう付け接合を計画している場合は、無酸素グレードと銀含有銅-が推奨されます。
Q: 圧延銅製品の価格は何で決まるのですか？
主に金属価格であり、為替市場で設定され、毎日変動します。製造コストは、圧延および焼きなましのパス数、焼き戻し要件、ゲージ公差、および注文ごとの数量によって決まります。
