1. הגדרה ושיטות עיבוד
נחושת מחושלת (רכה).
הַגדָרָה: נחושת רכה מתייחסת לנחושת שעברה תהליך טיפול בחום מבוקר הנקרארִכּוּך, וכתוצאה מכך מזג גמיש-בכוח נמוך.
עיבוד: הנחושת מחוממת לטמפרטורה שבין 400-650 מעלות (752-1202 מעלות פרנהייט) (בהתאם לדרגת הנחושת, למשל, C11000 נחושת אלקטרוליטית קשיחה) ומוחזקת בטמפרטורה זו למשך זמן מסוים (בדרך כלל 1-4 שעות) כדי להקל על מתחים פנימיים ולגבש מחדש את המיקרומבנה. לאחר מכן הוא מקורר באיטיות (קירור תנור או קירור אוויר) כדי להימנע מהכנסת קשיות מחדש.
תוצאת מפתח: מבטל את התקשות העבודה (מעבודה קרה קודמת כגון גלגול, שרטוט או שחול) ויוצר מיקרו-מבנה אחיד ודק-.
נחושת מוקשה (קשה).
הַגדָרָה: נחושת קשה, הידועה גם בשם "נחושת מעובדת- קרה", מופקת באמצעות דפורמציה מכנית ללא חישול לאחר מכן, וכתוצאה מכך חוזק-גבוה, טמפרטורת משיכות- נמוכה.
עיבוד: נחושת נתונה לתהליכי עבודה קרים כגון גלגול קר, משיכה קרה או שחול קר בטמפרטורת החדר. דפורמציה זו מקטינה את גודל הגרגרים, מכניסה לחצים פנימיים ומיישרת את מבנה הגביש (התקשות העבודה), ומגדילה את הקשיות והחוזק.
מזגים נפוצים: מסומנים כ"H" מזגים בתקנים בתעשייה (למשל, H01, H02, H04 עבור סגסוגות נחושת לפי ASTM B152), כאשר מספרים גבוהים יותר מצביעים על עבודה קרה גדולה יותר (למשל, H04=קשה מלא, H02=חצי קשה).
2. הבדלי מאפיינים מכניים הליבה
3. הבדלים מיקרו-סטרוקטורליים
נחושת רכה: לאחר חישול, המיקרומבנה מורכב מגרגירים שווים, עדינים שהתגבשו מחדשללא פסי דפורמציה שיוריים. מתחים פנימיים מעיבוד קודם מוקלים במלואם, מה שמוביל לתכונות מכניות אחידות ולמשיכות גבוהה.
נחושת קשה: גורמים לעבודה קרהדפורמציה של גרגרים (גרגרים מוארכים או שטוחים), היווצרות פסי דפורמציה, והצטברות של נקעים (פגמים בסריג הגביש). שינויים מיקרו-מבניים אלה מגבירים את ההתנגדות לזרימת פלסטיק, וכתוצאה מכך חוזק גבוה יותר אך משיכות נמוכה יותר.
4. מאפייני עיבוד, גיבוש וריתוך
נחושת מחושלת (רכה).
יכולת צורה: יוצא דופן-ניתן לכופף בקלות, להחתים, לשרטט לעומק-או לזייף לצורות מורכבות (למשל, צינורות נחושת, אביזרים או מחברים חשמליים) מבלי להיסדק.
יכולת עיבוד: לנחושת רכה- ירודה יש נטייה "לסחוט" כלי חיתוך (בשל משיכות גבוהה) ולייצר שבבים ארוכים וחוטיים. עיבוד שבבי דורש כלים חדים, מהירויות חיתוך נמוכות וחומרי סיכה כדי למנוע בלאי של הכלים.
רְתִיכוּת: חישול- מצוין מסיר מתחים פנימיים, ומפחית את הסיכון לסדקים במהלך ריתוך (למשל, TIG, MIG או הלחמה). מפרקים מרותכים שומרים על משיכות טובה.
נחושת מוקשה (קשה).
יכולת צורה: מוגבל-יכול לעמוד בפני כיפוף או היווצרות קלות בלבד; עיוות כבד יגרום לסדקים (בשל משיכות נמוכה). ייתכן שיידרש חישול לאחר-היווצרות כדי לשחזר את המשיכות אם יש צורך בעיבוד נוסף.
יכולת עיבוד: נחושת מוקשה- טובה מייצרת שבבים קצרים ושבירים שקל יותר להסירם. ניתן להשתמש במהירויות חיתוך והזנות גבוהות יותר, ולשפר את יעילות העיבוד (מתאים לרכיבים מדויקים כמו ברגים או גלגלי שיניים).
רְתִיכוּת: מתחים פנימיים- ירודים כתוצאה מעבודה קרה מגבירים את הסיכון לסדיקה של ריתוך. חישול לפני-ריתוך (כדי לרכך את החומר) או טיפול בחום לאחר-ריתוך נחוץ לעתים קרובות כדי להקל על מתחים.
5. תרחישי יישום
נחושת מחושלת (רכה).
חשמל: חוטי נחושת גמישים/כבלים, פסים (כפופים בקלות להתקנה), ופיתולי שנאי.
אינסטלציה ו-HVAC: צינורות נחושת, אביזרי נחושת וסלילים (נמשכים לעומק-או מכופפים לתצורות מורכבות).
תעשייתי: מחליפי חום, מכלי לחץ ומכלולים מולחמים (חיבורי ריתוך שומרים על משיכות).
אומנות ובנייה: פסלים, אלמנטים דקורטיביים וקירוי (לעצב ולהלחים בקלות).
נחושת מוקשה (קשה).
חשמל: פסי נחושת קשיחים, פיני מחברים ורכיבי מתג (חוזק גבוה מונע עיוות תחת עומס).
מכניים: מחברים (ברגים, אומים, ברגים), גלגלי שיניים וחלקים מעובדים בצורה מדויקת (יכולת עיבוד טובה ועמידות בפני שחיקה).
תעופה וחלל וכלי רכב: רכיבים מבניים קלי משקל וגוף קירור (יחס חוזק-ל-גבוה).
6. תקנים וזיהוי מפתח
תקנים: ASTM B152 (יריעת נחושת/פלטה/רצועה), ASTM B124 (צינור נחושת), ו-EN 1652 (תקן אירופאי לנחושת וסגסוגות נחושת) מציינים כינויי מזג עבור סדרת נחושת רכה (מחוצפת, מסווגת כ-"O" או "מחושרת") וקשה (קרה-מעובדת, המכונה "H".
הִזדַהוּת:
נחושת רכה: מסומנת לעתים קרובות "מחוצף", "O-מזג" או מסומן ב-"S" (רך) על החומר.
נחושת קשה: מסומן עם "H" מזגים (למשל, H02, H04) או "קשה", "Cold-עובד" על המוצר.
