Puhdas kupari, joka määritellään kupariksi, jossa on minimaalisia seosaineita (yleensä suurempi tai yhtä suuri kuin 99,3 % Cu), tunnetaan useilla laajalti tunnetuilla aliaksilla teollisuudessa, metallurgiassa ja kaupassa, joista jokainen kuvastaa sen ominaisuuksia, historiaa tai sovelluksia:
Yleisin ja yleisin nimi, jota käytetään teknisissä standardeissa (esim. ASTM, ISO) ja jokapäiväisessä teollisessa viestinnässä. Se korostaa materiaalin korkeaa kuparipitoisuutta ja erottaa sen kupariseoksista (esim. pronssi, messinki).
Puhtaan kuparin yleisin laatu (esim. UNS C11000), joka on nimetty valmistusprosessistaan:
"Elektrolyyttinen": Jalostettu elektrolyysillä, jotta saavutetaan suurempi tai yhtä suuri Cu-puhtaus kuin 99,9 %.
"Tough Pitch": Sisältää pienen määrän happea (0,02–0,05 paino-%), joka on lisätty valun aikana poistamaan epäpuhtaudet (esim. fosfori, rikki), mikä parantaa taipuisuutta ja sitkeyttä.
ETP-kupari on standardi sähkö-, lämpö- ja yleiskäyttöön{0}}.
Korkea-puhtausaste (esim. UNS C10200, C10100), jonka happipitoisuus on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,001 % (C10100, jota usein kutsutaan "happivapaaksi-korkeaksi johtokyvyksi" tai OFHC-kupariksi).
Nimetty hapen puutteesta, joka eliminoi vetyhaurastumisen (halkeilu korkeassa lämpötilassa/kosteudessa) ja parantaa korroosionkestävyyttä.
Käytetään kriittisissä sovelluksissa, kuten tyhjiöjärjestelmissä, puolijohteiden valmistuksessa ja tehokkaissa{0}}sähköjohtimissa.
Kuvaava nimi, joka on johdettu sen ominaisesta kirkkaan punertavasta-oranssista väristä kiillotettuna. Käytetään laajasti metallintyöstössä, rakentamisessa ja kulutustavaroissa (esim. "punaiset kupariputket" putkistoa varten).
Geologinen termi luonnossa esiintyvälle puhtaalle kuparille (löytyy mineraaliesiintymistä), mutta sitä käytetään harvoin teollisissa yhteyksissä (usein kaupallinen puhdas kupari jalostetaan malmeista, kuten kalkopyriitistä).
Avainhuomautus: Vaikka "pronssia" ja "messinkiä" käytetään usein virheellisesti viittaamaan puhtaaseen kupariin, ne ovat itse asiassa kupariseoksia -pronssi (Cu-Sn) ja messinki (Cu-Zn) sisältävät merkittäviä määriä muita metalleja, eikä niitä luokitella puhtaaksi kupariksi.
Puhtaan kuparin kuparipitoisuus on tiukasti määritelty kansainvälisten standardien (esim. ASTM B152, ISO 13373) mukaan ja vaihtelee hieman lajittain, mutta kaikki puhtaat kuparilaadut vaativatkuparipitoisuus vähintään 99,3 painoprosenttia. Alla on yleisimpien teollisuuslaatujen kuparipitoisuusalueet:
Puhtaan kuparin kovuus riippuu suuresti siitätemper (mekaaninen työstö/lämpökäsittelytila)-puhdas kupari on luonnostaan pehmeää ja sitkeää, mutta kylmämuokkaus (esim. valssaus, veto) lisää sen kovuutta aiheuttamalla työstökarkaisua. Hehkutus (lämpökäsittely) pehmentää sen takaisin alkuperäiseen alhaisen-kovuuden tilaan. Alla on tyypilliset kovuusarvot tavallisille tempereille mitattuna ASTM E10 (Brinell), ASTM E18 (Rockwell) ja ASTM E92 (Vickers) standardien mukaan:
Tärkeimmät huomautukset:
Hehkutettu (O) Temper: Pehmein ja yleisin tila puhtaalle kuparille. Kovuus ~35–45 HB tekee siitä helpon taivuttamisen, leimaamisen ja hitsauksen-ihanteellinen sovelluksiin, kuten sähkökaapeleihin ja vesijohtoputkiin.
Työtä kovettava vaikutus: Jokainen kylmätyöstövaihe (esim. levyn valssaus puoleen sen alkuperäisestä paksuudesta) lisää kovuutta ~30–50 %. Esimerkiksi C11000:n (35 HB) hehkuttaminen ja sitten kylmävalssaus-täys-kovaksi nostaa sen kovuuden ~85 HB:iin.
Kovuus vs. lujuus: Kovuus korreloi suoraan vetolujuuden kanssa-hehkutetun puhtaan kuparin vetolujuus on ~220 MPa, kun taas täys-kova puhdas kupari saavuttaa ~350 MPa.
Testaus huomioita: Kovuusmittaukset tehdään puhtailta, kiillotetuilta pinnoilta (vapaita hapettumista tai muodonmuutoksia). Brinell-kovuus (HB) on parempi bulkkipuhdasta kuparista, kun taas Rockwell B:tä (HRB) käytetään ohuille levyille tai nauhoille.
