Cobre-berílio C17200 – UNS C17200
Liga de cobre endurecível por precipitação (≈ 2% Be)
É a liga de cobre de maior resistência mecânica: após envelhecimento passa de 1.200 MPa e cerca de 38 – 42 HRC, mantendo condutividade elétrica em torno de 22% IACS. Combina alta resistência à fadiga, boa resistência à corrosão e ausência de faíscas e de magnetismo. É fornecida solubilizada (mole, para usinar e conformar) ou já endurecida.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | C17200 |
| W.Nr./EN | CW101C – CuBe2 |
| DIN | 2.1247 (CuBe2) |
| JIS | C1720 |
| Comercial | Alloy 25 (Materion), Berylco 25 (NGK), CuBe2 |
| Outras | AMS 4533, 4534, 4650, 4651; MIL-C-21657; SAE J461/J463 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM B196/B196M |
| Chapa | ASTM B194 (chapa, tira e barra laminada) |
| Forjado | ASTM B570 (forjados e extrudados) |
| Fio | ASTM B197/B197M* |
Composição química (%)
ASTM B196 / B194 (UNS C17200)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| Be | 1,80 – 2,00 |
| Co + Ni | ≥ 0,20 |
| Co + Ni + Fe | ≤ 0,6 |
| Al | ≤ 0,20 |
| Si | ≤ 0,20 |
| Cu | restante (Cu + elementos citados ≥ 99,5) |
Propriedades mecânicas
típicas, barra (CDA)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Solubilizado (TB00): resistência à tração | ≈ 495 MPa |
| Envelhecido (TF00): resistência à tração | ≈ 1.255 MPa |
| Envelhecido (TF00): limite de escoamento (0,2%) | ≈ 900 – 1.000 MPa |
| Envelhecido (TF00): alongamento | ≈ 3 – 4% |
| Encruado e envelhecido (TH04): resistência à tração | ≈ 1.345 – 1.415 MPa |
| Dureza envelhecido (TF00 / TH04) | ≈ 39 – 42 HRC |
| Resistência à fadiga (10⁸ ciclos, TF00) | ≈ 380 MPa |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 8,26 g/cm³ |
| Faixa de fusão | 866 – 982 °C |
| Módulo de elasticidade | 128 GPa |
| Condutividade elétrica (envelhecido) | ≈ 22% IACS |
| Condutividade térmica (20 °C) | ≈ 107 – 130 W/m·K |
| Expansão térmica (20–300 °C) | 17,8 µm/m·K |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Indicada até ≈ 150 – 200 °C em serviço contínuo com carga; acima disso perde resistência por superenvelhecimento e relaxação de tensões*. Mantém tenacidade em temperaturas criogênicas. |
| Tratamento térmico | Solubilização a ≈ 775 – 800 °C com têmpera em água. Endurecimento por precipitação a ≈ 315 °C por 2 – 3 h, resfriamento ao ar. Trabalho a quente entre ≈ 650 e 815 °C. Alívio de tensões a ≈ 200 °C. |
| Soldagem | Brasagem e solda branda boas com superfície limpa. Solda TIG/MIG e a ponto possíveis; a zona afetada perde o endurecimento e a peça deve ser re-tratada termicamente. Solda oxiacetilênica não recomendada. Atenção: usinagem a seco, retífica e lixamento geram pó com berílio; trabalhar com refrigeração e exaustão local. |
| Usinagem | Usina melhor no estado envelhecido ou solubilizado e encruado; no recozido é pastosa. Ferramenta de metal duro afiada e refrigeração abundante. Atenção: usinagem a seco, retífica e lixamento geram pó com berílio; trabalhar com refrigeração e exaustão local. |
Aplicações típicas
- Molas, contatos e conectores elétricos de alta solicitação
- Ferramentas antifaísca para ambientes com risco de explosão
- Buchas e mancais para cargas elevadas (trem de pouso, equipamentos pesados)
- Insertos de moldes de injeção de plástico com refrigeração rápida
- Componentes de instrumentos não magnéticos e de perfuração de poços
- Fixadores e arruelas Belleville de alta resistência
Alternativas: Cobre-berílio baixo teor C17510 quando a condutividade importa mais que a resistência; cobre-cromo-zircônio C18150 para eletrodos e peças condutoras; bronze de alumínio-níquel C63000 para buchas e ferramentas antifaísca sem berílio, com resistência menor.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do Cobre-berílio C17200?
Pela ASTM B196 / B194 (UNS C17200): Be 1,80 – 2,00; Co + Ni ≥ 0,20; Co + Ni + Fe ≤ 0,6; Al ≤ 0,20; Si ≤ 0,20; Cu restante (Cu + elementos citados ≥ 99,5).
Quais normas cobrem o Cobre-berílio C17200?
Barra: ASTM B196/B196M. Chapa: ASTM B194 (chapa, tira e barra laminada). Forjado: ASTM B570 (forjados e extrudados). Fio: ASTM B197/B197M*.
Até que temperatura o Cobre-berílio C17200 pode ser usado?
Indicada até ≈ 150 – 200 °C em serviço contínuo com carga; acima disso perde resistência por superenvelhecimento e relaxação de tensões*. Mantém tenacidade em temperaturas criogênicas.
Quais materiais substituem o Cobre-berílio C17200?
Cobre-berílio baixo teor C17510 quando a condutividade importa mais que a resistência; cobre-cromo-zircônio C18150 para eletrodos e peças condutoras; bronze de alumínio-níquel C63000 para buchas e ferramentas antifaísca sem berílio, com resistência menor.