מדוע נחושת טהורה, חומר הגלם לחלקי הטבעת נחושת, נקראת נחושת סגולה?

נחושת טהורה נקראת נחושת סגולה בעיקר בשל צבע הסרט תחמוצת פני השטח שלה. כאשר נחושת טהורה תעשייתית נחשפת לאטמוספירה, נוצר באופן טבעי סרט תחמוצת צפוף על פני השטח שלה. הסרט הזה מציג גוון "אדמדם-סגול", ולא הסגול הבהיר של הסגול. סרט תחמוצת סגול זה הוא שנותן לנחושת טהורה את שמה הנפוץ, "נחושת סגולה", מאפיין שניתן לראות בבירור על ידי חברות הטבעת נחושת מותאמות אישית במהלך העיבוד.

מלבד שמו, מבנה הגביש והמיקרו של נחושת טהורה קובעים גם את מיקומו הליבה בתעשיית הטבעת הנחושת. נחושת טהורה שומרת על מבנה גבישי-מרוכז בפנים (FCC) בטמפרטורות גבוהות ונמוכות כאחד. מבנה גבישי זה מעניק לו מוליכות חשמלית ותרמית מצוינת, העולה בהרבה על זו של פליז, ברונזה וסגסוגות נחושת אחרות. זו הסיבה העיקרית לכך שנחושת טהורה נמצאת בשימוש נרחב במוצרי הטבעה חשמלית של נחושת. המוליכות החשמלית של הטבעת גיליונות נחושת תלויה ישירות בתכונות החומר של נחושת טהורה.

מנקודת מבט מיקרוסקופית, שכן-לנחושת יצוקה יש מבנה של -שלב. כאשר קיימים יסודות קורט, הם יוצרים -תמיסות מוצקות או חלקיקים ותרכובות משלב שני{{4}, ובמקרים חמורים עשויים להופיע גבישים דנדריטים קלים. לאחר עיבוד ועיוות, מבנה הנחושת משתנה בהתאם ויוצר מבנה מעוות. מאפיין מבני זה הופך אותו למתאים לתהליכי הטבעה שונים בנחושת. היצירה המדויקת של חלקי הטבעת נחושת חשמליים מסתמכת במידה רבה על היציבות המבנית המעולה של נחושת.

לנחושת ביצועי עיבוד מצוינים במיוחד, וזו הסיבה העיקרית לכך שהיא חומר הגלם המועדף להטבעת נחושת. בייצור תעשייתי, הנחושת מסופקת כמעט במלואה כמוצרים מעובדים. הפלסטיות המעולה שלו מאפשרת קצב עיבוד של עד 99%, המאפשרת השלמת תהליכי הטבעה מרובים ללא חישול ביניים, מה שמשפר משמעותית את היעילות של הטבעת נחושת. הייצור ההמוני של חלקי הטבעה מתכת נחושת חשמלית מסתמך על ביצועי העיבוד המצוינים של נחושת.

לנחושת טמפרטורת התגבשות נמוכה, רק 200-280 מעלות. מאפיין זה מאפשר התאמה של תכונות החומר באמצעות תהליכי חישול במהלך הטבעת נחושת. כאשר מוסיפים אלמנטים סגסוגים מסוימים, טמפרטורת ההתגבשות של הנחושת עולה או יורדת. עם הגדלת טמפרטורת וזמן החישול, הגרגרים המתגבשים גדלים באופן משמעותי, ומשפיעים על הקשיות והגמישות של הנחושת. בקרת הביצועים של חלקי הטבעת נחושת תלויה במידה רבה במאפיין חישול זה.

התופעה השכיחה ביותר במיקרו-מבנה החישול של נחושת היא חישול תאומים, מאפיין אופייני למיקרו-מבנה של נחושת. בגביש הקובי של נחושת במרכז-הפנים, אטומים מסודרים באופן צמוד-במישור הגבישי (111), בעוד תאומים חישול נוצרים על ידי אטומים המסודרים באופן סימטרי על מישור גבישי מסוים. מבנה מיקרו זה משפר עוד יותר את המשיכות והקשיחות של נחושת, ועומד בדרישות של תהליכי הטבעה-בדיוק גבוה כגון הטבעת פס נחושת.