C101、C110 与碲铜:导电率与切削性的取舍
2026年9月21日
大多数机加工铜件用的都是四种牌号。它们在图纸上看起来一模一样,在机床上的表现却完全不同。选错牌号是铜件询价中代价最高的错误,而且在任何人报价之前就已经犯下了。
数据对比
| 牌号 | 导电率 %IACS | 切削性 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| C101 / C10100 OFE | 101 | 20 | 超高真空、氢气钎焊、电火花电极 |
| C110 / C11000 ETP | 100 | 20 | 铜排、端子、一般电气零件 |
| C145 碲铜 | 93 | 85 | 螺纹零件、连接器壳体、大批量车削件 |
| C147 硫铜 | 95 | 85 | 同 C145,导电率略高 |
| C182 铬铜 | 80 | 20 | 电阻焊电极、高温下需保持刚性的零件 |
| C360 黄铜(参考) | 26 | 100 | 不是铜,仅作参照 |
切削性以易切削黄铜 C360 为 100 计。这些是合金公开的典型值,不是任何加工厂的承诺。完整的合金数据表可从 Copper Development Association 获取。
把这张表读一遍,取舍的方向就一目了然。从纯铜换成易切削牌号,损失约 7 个导电率点,换来约四倍的切削性。换成黄铜则会损失四分之三的导电率。
真正需要无氧时才用 C101
C10100 精炼至 99.99% 纯度并去除了氧。这在三种情况下很重要:
- 氢气钎焊或高温氢气环境。 铜中的氧会发生反应,使零件变脆。这是指定 C101 的经典理由。
- 超高真空。 氧化物夹杂会放气。真空腔体、法兰和密封件通常因此指定为 OFE。
- 电火花成型电极, 组织均匀性会影响放电加工质量。
如果以上都不适用,用 C101 通常只是在为一张您不需要的证书付钱。它比 C110 的导电率只高约 1 个点。
C110 作为默认选择
C11000 电解韧铜是最常用的电工铜。导电率约 100% IACS,板材、扁排和圆棒都有大量库存,价格低于 C101。它的切削表现与 C101 完全相同,也就是说同样慢,所以两者之间的选择改变的是材料成本和文件,而不是加工周期。
对于铜排、端子、接线鼻、冷板和大多数散热器,C110 是正确的默认选择。只有在您能说出理由时才指定 C101。
零件有特征时用 C145 和 C147
碲铜和硫铜含有少量添加元素(约 0.5% 的碲,或约 0.4% 的硫),能使切屑断开。除此之外它们并无特殊之处,但这一个改变彻底改变了它们的切削表现:
- 螺纹干净,不会撕裂
- 交叉孔和槽所需的手工去毛刺大大减少
- 车削零件的加工周期缩短好几倍
- 无需单独的精加工工序,表面质量就有提升
代价是 6 到 8 个导电率点,以及更薄弱的供应链。这些牌号的库存不如 C110 常见,所以在小订单中,原材料交期可能成为最拖后腿的一环。
这些牌号适合连接器壳体、端子、阀门零件、管接头以及任何在车床上大批量生产的零件。它们不适用于超高真空。
C182 完全是另一回事
铬铜经过时效硬化。它的强度和硬度远高于纯铜,高温下也能保持形状,这就是电阻焊电极用它来制造的原因。它的导电率约 80% IACS,加工也不快。选择它是出于机械和热学方面的原因,绝不是为了让加工更容易。
一次就做出决定
- 零件是否用于超高真空,或需要氢气钎焊?指定 C101。
- 零件是否需要在高温下保持硬度和刚性,或者是焊接电极?指定 C182。
- 是否有确实需要 100% IACS 的电气或热学指标?指定 C110。
- 其他情况,尤其是有螺纹、交叉孔或批量较大时?询价 C145 或 C147,然后比较报价。
如果不确定自己属于哪一类,就在图纸上写要求而不是牌号。加工厂报价依据的是要求,而不是标签。
选错的代价
在一个有二十个螺纹孔的零件上过度指定 C101,是这种错误最常见的形式。您要支付纯铜的加工时间、OFE 材料费,以及本可以用易切削铜避免的去毛刺费用,而成品零件在装配中的表现毫无区别。
指定不足的情况较少,但后果更严重。真空腔体中的 C145 零件可能通过检验,却在使用中失效。
为什么铜难以加工说明了刀具处发生的情况,这些差异正是从那里产生的。
常见问题
C101 比 C110 更好吗?
只在特定用途上更好。C101 是无氧铜,能承受氢气钎焊,适合超高真空应用。仅就导电率而言,它比 C110 只高约 1 个 IACS 点,这几乎不会改变设计。C110 更容易买到,价格也更低。
用碲铜会损失多少导电率?
C145 的导电率约为 93% IACS,C101 约为 101,所以大约相差 7 到 8 个点。换来的是切削性评级从约 20 提高到约 85。对于大多数端子、连接器壳体和带螺纹的零件,这个取舍是值得的。
可以让加工厂来选牌号吗?
可以,只要您写的是要求而不是牌号。在图纸上写明导电率、额定电流或散热指标,并把牌号标为建议。加工厂就可以推荐仍能满足该指标的最便宜合金。