C15100铜合金百科

核心特性概述

C15100 在保持铜优异导电性的同时，通过铬和锆的沉淀硬化效应，获得了高强度、高硬度、优异的耐热性和抗软化能力。其口号是“高强度高导电的完美平衡”。

详细特性分述

1. 优异的导电与导热性

导电率： 可达 85% IACS（国际退火铜标准）以上，具体取决于热处理状态。这远高于一般的铜合金（如青铜、黄铜），非常接近纯铜（100% IACS），是优良的导体。

导热性： 同样非常出色，导热系数高，散热性能好。

2. 卓越的力学性能与耐热性（最显著的优势）

高强度与高硬度： 通过“固溶处理 + 冷加工 + 时效处理”的工艺，析出细小的Cr和Zr化合物粒子，阻碍位错运动，从而大幅提高强度和硬度。其室温抗拉强度可达400-500 MPa以上，远高于纯铜（~200 MPa）。

高抗软化温度： 这是C15100的关键优势。它在高温下仍能保持大部分硬度。

纯铜在200°C以上就会迅速软化。

C15100的软化温度可高达500°C以上。这意味着它在焊接、高温成型等受热工况下性能稳定，寿命长。

良好的耐磨性： 高硬度和强度赋予了它较好的耐磨性能。

3. 良好的加工与焊接性能

冷热加工性良好： 可以在固溶处理后进行各种冷加工（如锻打、弯曲），然后再进行时效硬化以获得最终性能。

可焊性： 相对于其他高强度铜合金，其焊接性较好，但通常需要采用保护气体焊接（如氩弧焊）。

4. 其他物理化学特性

无氧特性： 基体为无氧铜，因此具有无氢脆、高气密性的优点，在高真空环境中不会因氢气释放而变脆或泄漏。

耐腐蚀性： 具有良好的耐大气、耐水腐蚀能力，与纯铜类似。但在特定酸性或氨环境下仍需注意。

典型热处理工艺与状态

C15100的性能高度依赖于其热处理状态：

固溶处理（淬火）： 约980°C水淬，使铬、锆元素固溶于铜基体中，得到较软的过饱和固溶体。

冷加工（可选）： 进行一定程度的变形，为后续时效提供更多形核点。

时效处理（沉淀硬化）： 在450°C - 500°C保温数小时，使Cr和Zr以极细小的微粒形式均匀析出，产生显著的强化效果。

与普通无氧铜（如C10200）和纯铜的对比

特性

C15100（铬锆铜）

C10200（普通无氧铜）

纯铜（如T2）

导电率

高（≥85% IACS）

极高（≥101% IACS）

高（100% IACS）

强度/硬度

非常高

低

低

抗软化温度

极高（>500°C）

低（~200°C）

很低（~150°C）

耐磨性

好

差

差

主要强化机制

沉淀硬化（析出强化）

-

冷加工硬化

典型应用

高强度导电部件、耐热部件

高真空电子管、波导、超导等

电线、电缆、普通导体

主要应用领域

正是由于其“高强度+高导电+耐高温”的独特组合，C15100被广泛应用于要求苛刻的领域：

电阻焊电极： 这是其最大的应用。用于点焊、缝焊、对焊的电极、握杆和底座，因其耐高温软化、导电好，使用寿命极长。

大功率电力设备： 高压开关触头、断路器部件、导电连接件、架空导线等。

高温模具与工具：

连续铸造结晶器（如钢坯、铜坯连铸）。

玻璃成型模具（需耐高温、导热好）。

塑料注塑成型的热流道喷嘴。

高能物理与真空技术： 粒子加速器腔体、高真空部件（利用其无氧、高强度特性）。

航空航天与轨道交通： 大电流导电弓架滑板、电气化铁路接触线等。

热交换器部件： 用于高温、高压环境。

总结

C15100（铬锆铜） 是一种高性能的沉淀硬化型无氧铜合金。它并非追求极致的导电性，而是在导电/导热性与强度/耐热性之间取得了卓越的平衡。其高抗软化温度是其区别于普通铜材的最核心优势，使其在高温、大电流、高机械负荷的极端工况下成为不可替代的关键材料。

当您的应用场景需要材料同时承受高温、磨损并保持优良导电时，C15100就是理想的选择。