TU1铜合金是一种非常重要的高纯度无氧铜。以下是其详细的成分、性能和应用的介绍。
中国牌号:TU1(“T”代表铜,“U”代表无氧,“1”代表特级)
国际近似牌号:
美国:C10100 / C10200 (OFE)
日本:C1011
欧洲:Cu-OFE
执行标准:GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金化学成分和产品形状》
TU1属于高纯无氧铜,铜含量极高,氧含量被严格控制,这是其核心特征。
元素 | 含量(质量分数,%) | 备注 |
Cu + Ag | ≥ 99.97 | 主要成分,纯度极高 |
O | ≤ 0.002 | 关键指标,极低的氧含量是其名称和性能的由来 |
杂质总和 | ≤ 0.03 | 包括P、Bi、Sb、As、Fe、Ni、Pb、Sn、S、Zn等微量杂质 |
核心特点:几乎不含氧,避免了氢脆风险(在还原性气氛中加热时,氢与氧化亚铜反应生成水蒸气导致裂纹)。
由于其极高的纯度和极低的氧含量,TU1表现出以下卓越性能:
导电性:极高,室温下导电率 ≥ 101% IACS(国际退火铜标准),是所有工业用铜中导电性能最好的之一。
导热性:极好,热导率高,是优良的导热材料。
颜色:呈典型的玫瑰红色。
密度:约 8.94 g/cm³。
(性能随加工状态变化,典型值如下)
状态 | 抗拉强度 (MPa) | 屈服强度 (MPa) | 伸长率 (%) | 硬度 (HV) |
软态 (O) | 200 - 240 | ≤ 70 | ≥ 45 | 40 - 60 |
硬态 (H) | 300 - 360 | 280 - 340 | ≥ 4 | 90 - 110 |
特点:塑性极佳,软态下可以进行深冲、拉伸等剧烈变形加工。强度相对较低,可通过冷加工提高。
耐腐蚀性:在大气、淡水、非氧化性酸溶液中具有良好的耐蚀性。但对氨、硫化物、氧化性酸(如硝酸)的耐蚀性较差。
焊接性:优秀,易于进行软钎焊、硬钎焊、气体保护焊(如TIG、MIG)。无氧特性避免了焊接气孔。
加工性:极佳,冷、热加工性能都非常好,可以拉制成极细的丝,轧成极薄的箔。
无氢脆:这是其相对于普通纯铜(如T2)的最大优势之一,在高温还原性气氛中工作时不会发生氢脆断裂。
热稳定性:在高温下长期使用,其组织和性能稳定,不会因内部氧化而恶化。
TU1因其高纯度、高导电导热性和无氢脆特性,被广泛应用于高端领域:
电子与电真空器件:
行波管、速调管、磁控管等微波管的腔体、部件。
高保真音频线、视频线、特种电缆的导体。
集成电路引线框架、晶体管元件。
高导电导热部件:
大功率输配电设备的导电电极、触头。
散热器、热交换器、水冷板等需要优异导热性能的部件。
超导和低温技术:
低温杜瓦瓶、超导磁体的稳定化和电流引线,利用其在低温下的高导电性。
高要求的成型件:
需要深度拉伸的复杂零件,如波导管、谐振器壳体。
其他:高级装饰品、艺术铸件、要求无氢脆的加热设备部件等。
特性 | TU1 (无氧铜) | T2 (普通纯铜) |
氧含量 | ≤ 0.002% | 约 0.02% - 0.06% |
导电/导热 | 更优 (≥101% IACS) | 优 (≥100% IACS) |
氢脆敏感性 | 无 | 有 |
高温长期性能 | 稳定,组织不恶化 | 易发生内部氧化,性能下降 |
成本 | 较高 | 较低 |
主要应用 | 高端电真空、抗氢脆关键件 | 通用导电、导热、结构件 |
TU1铜合金本质上是纯度极高的无氧铜。 其核心价值在于 “极高纯度” 带来的顶级导电导热性,以及 “无氧” 特性带来的无氢脆风险和优异的高温稳定性。这使得它成为电子电真空、高能物理、高端散热和特殊工作环境下不可或缺的关键材料。在选择时,如果需要极致的导电性能或必须在还原性气氛中工作,TU1是比普通纯铜更可靠的选择。