C70600 Bakır Alaşımı Nedir?
C70600, 90/10 bakır-nikel alaşımının UNS numarasıdır ve CuNi 90/10 veya CuNi10Fe1Mn olarak da yazılır. Alaşıma deniz suyu performansını kazandıran kontrollü demir ve manganez ilaveleriyle birlikte %9-11 oranında nikel içeren bir bakır bazlıdır. Dikişsiz kondenser, evaporatör ve ısı eşanjör borusu ASTM B111'e göre sağlanır; ASTM B466'ya göre düz uzunluklarda dikişsiz boru ve tüp; ASTM B122'ye göre levha, levha, şerit ve haddelenmiş çubuk; ve çubuk ve çubuk ASTM B151'e uygundur. Kondansatör boru levhaları için boru plakası ASTM B171'e göre sipariş edilir.
Öncelikle yaygın bir yanlış anlaşılmanın giderilmesi gerekiyor. C70600 yüksek-iletkenliğe sahip bir bakır değildir. Elektriksel iletkenliği yalnızca %9 IACS'dir, yani ETP bakırın kabaca onda biri kadardır, çünkü katı çözelti içinde tutulan nikel elektronları dağıtır. Bunun yerine alaşımın sunduğu şey, orta derecede mukavemet, akan deniz suyuna karşı olağanüstü direnç, biyolojik kirlenmeye karşı doğal direnç ve soğuk çekme, bükme, genişletme ve kaynaklama yoluyla basit imalattan oluşan nadir bir kombinasyondur. Bunlar, elektrik santrali kondansatörlerinde, açık deniz borularında ve tuzdan arındırma tesisinde 90/10 tüp bulunduran özelliklerdir.
Kimyasal Bileşim ve Fiziksel Veriler
ASTM B111 ve ASTM B466'da belirtilen C70600 tüp ve boru için bileşim sınırları, her eklemenin işleviyle birlikte ağırlık yüzdesi olarak aşağıda özetlenmiştir.
| Öğe | Sınır (ağırlıkça %) | İşlev |
|---|---|---|
| Bakır | Denge | Ana metal, süneklik ve ısı iletimi |
| Nikel (kobalt dahil) | 9.0 - 11.0 | Katı{0}}çözelti güçlendirme, deniz suyu korozyon direnci |
| Ütü | 1.0 - 1.8 | Koruyucu oksit film, erozyon ve darbe direnci |
| Manganez | Maksimum 1,0 | Deoksidasyon ve safsızlık kontrolü |
| Çinko | Maksimum 1,0 | Artık eleman |
| Yol göstermek | maksimum 0,05 | Safsızlık kontrolü, kaynaklanabilirlik |
Tipik fiziksel değerler, 8,94 g/cm³ yoğunluk, yaklaşık 1100-1145 derece C erime aralığı, 20 derece C'de yaklaşık 45 W/(m·K) termal iletkenlik, yaklaşık %9 IACS elektrik iletkenliği, 138 GPa'ya yakın elastik modül ve yaklaşık 0,34 Poisson oranıdır.
Temperlemeye Göre Mekanik Özellikler
ASTM B111, minimum mekanik özellikleri alaşım ve tempere göre sabitler ve aynı minimum değerler ASTM B466'da dikişsiz ürün için tanınır. Tavlanmış durumdaki C70600 için tüpün en az 275 MPa (40 ksi) çekme mukavemetine, en az 105 MPa (15 ksi) %0,5 ofset akma mukavemetine ve 50 mm'de en az %30 uzamaya ulaşması gerekir.
| Durum | Gelişim | Davranış |
|---|---|---|
| Tavlanmış (O61) | Tamamen yumuşatılmış, tane boyutu spesifikasyona göre kontrol edilir | En düşük güç, en yüksek süneklik, genişletme ve U-bükme oluşturma için en iyisi |
| Işık çekilmiş | Tavlamadan sonra orta derecede soğuk azaltma | Tavlanmışa göre daha yüksek gerilme minimumları, uzama azaltılmış, hala şekillendirilebilir |
| Sert çekilmiş | Ağır soğuk azaltma | Ailenin en yüksek mukavemeti, düşük uzama, sınırlı şekillendirilebilirlik |
Çizilen temperler için kesin çekme ve akma minimumları, tek bir rakam yerine standartta alaşım bazında tablo halinde verilmiştir; bu nedenle satın alma açıklamasında alaşımın yanı sıra temper de belirtilmelidir. Bükme, genişletme ve U-bükme şekillendirme normal olarak tavlanmış veya hafifçe çekilmiş boru üzerinde gerçekleştirilir ve herhangi bir soğuk şekillendirmeyi, montaj spesifikasyonunun gerektirdiği durumlarda gerilim giderme tavlaması takip eder.
Deniz Suyu Korozyonu ve Servis Davranışı
Deniz suyundaki 90/10 bakır-nikel üzerinde oluşan koruyucu korozyon ürün filmi, performansının anahtarıdır. Alaşımdaki demir ve manganez bu filmi stabilize eder, bu nedenle bileşim sadece nikel eklenmiş bakırdan oluşmaz. Temiz, akan deniz suyunda, kaliteli C70600 borunun tekdüze korozyon hızı yılda milimetrenin yüzde biri cinsinden ölçülür ve alaşım, aynı koşullar altında oyuklanma ve çatlak saldırılarına pirinçlerden veya alaşımsız bakırdan çok daha iyi direnç gösterir.
İki pratik sınır geçerlidir. Alaşım, koruyucu filmin muhafaza edilemediği ve tüpün lokal saldırılara karşı savunmasız hale geldiği sülfit-kirli veya durgun deniz suyu nedeniyle bozunur; ve tasarım hızları ilgili proje standardında bakır nikel boru için tanınan aralık içinde tutulmalıdır, çünkü aşırı hız çarpma saldırısına neden olurken, çok düşük hız birikintileri ve az-birikinti korozyonunu teşvik eder. Bakır-nikel yüzeyleri aynı zamanda bakır iyonlarını da yavaşça serbest bırakır; bu da alglerin ve kabuklu deniz hayvanlarının yerleşmesini engeller ve bu sınıfın deniz girişleri ve temizlenmesi zor olan boru demetleri için tercih edilmesinin nedenidir.
Uygulamada Elektriksel ve Termal Davranış
C70600 sıklıkla saf bakırla karşılaştırıldığından taşıma özellikleri açık bir ifadeyi hak ediyor. Elektriksel iletkenlik, ETP bakır için yaklaşık %100 IACS'ye karşılık yaklaşık %9 IACS'dir, dolayısıyla alaşım, bara ve kablo iletkeni görevi için uygun değildir. Yaklaşık 45 W/(m·K) değerindeki termal iletkenlik de saf bakırın yaklaşık onda biri kadardır. Isı eşanjörü hizmetinde bu bir dezavantaj değildir: bir kondansatör borusundaki kontrol direnci normalde boru duvarı yerine buhar-tarafı veya su-tarafı filmidir ve ince bakır nikel borunun duvar direnci mutlak anlamda küçük kalır. Maksimum ısı transferinin gerekli olduğu durumlarda tasarımın cevabı, alaşım değişikliği yerine daha ince bir duvar veya geliştirilmiş bir yüzeydir.
İmalat, Kaynak ve Muayene Noktaları
C70600 kolaylıkla soğuk işlenebilir ve lehimleme, lehimleme ve ergitme kaynağıyla birleştirilebilir. Eşleşen bir bakır-nikel dolgu maddesiyle gaz tungsten ark kaynağı boru tesisatı için olağan yoldur; boru-boruya-sac bağlantıları genellikle genişletilir, silindirle genişletilir ve daha sonra işin gerektirdiği yerde conta kaynağı yapılır. Termal kesme önerilmez; işleme yapışkandır ancak keskin takımlarla ve cömert eğim açılarıyla yönetilebilir.
Boru için, ASTM B111 kapsamında belirtilen kabul testleri boyut doğrulamayı, çekme ve sertlik testini, düzleştirme ve genleşme testlerini, siparişe göre hidrostatik veya pnömatik basınç testini ve bakır alaşımlı borudaki boylamasına ve enine kusurları tespit etmek için standart-tahribatsız yöntem olan Uygulama E243'e göre bitmiş borunun girdap-akımı muayenesini içerir. Alıcılar, girdap-akımı testinin dahil edildiğini, talep edilen temperin planlanan şekillendirme işlemiyle eşleştiğini ve duvar kalınlığı toleransının, amaçlanan hizmet ömrü boyunca malzemeyi tasarım korozyon oranının altında bıraktığını doğrulamalıdır.
SSS
S: C70600 tanımı ne anlama geliyor?
C70600, %9-11 nikel artı demir ve manganezden oluşan bir bakır bazı olan 90/10 bakır-nikel alaşımının UNS numarasıdır. Ayrıca CuNi 90/10 veya CuNi10Fe1Mn olarak da yazılır.
S: C70600 ürünleri hangi standartlara tabidir?
Dikişsiz kondenser ve ısı eşanjörü borusu ASTM B111'e göre, düz-uzunluk dikişsiz boru ve boru ASTM B466'ya, plaka levha şeridi ve haddelenmiş çubuk ASTM B122'ye, çubuk ve çubuk ASTM B151'e ve kondansatör borusu plakası ASTM B171'e göre sipariş edilir.
S: Tavlanmış C70600 tüpünün minimum mekanik özellikleri nelerdir?
ASTM B111, tavlanmış temper için en az 275 MPa (40 ksi) çekme mukavemeti, en az 105 MPa (15 ksi) %0,5 ofset akma mukavemeti ve 50 mm'de en az %30 uzama gerektirir.
S: C70600 yüksek-iletkenliğe sahip bir bakır mıdır?
Hayır. Elektrik iletkenliği yaklaşık %9 IACS'dir, yani ETP bakırın kabaca onda biri kadardır, bu nedenle akım taşıma yerine korozyon ve mekanik görev için seçilmiştir.
S: Alaşım neden biyolojik kirlenmeye karşı dayanıklıdır?
Yüzeyden yavaşça salınan bakır iyonları, yosun ve kabuklu deniz hayvanlarının yerleşmesini engelleyen bir ortam yaratır; bu etki, koruyucu film korunduğu sürece devam eder.
S: Hangi servis koşulları 90/10 tüpe zarar verir?
Sülfür-kirli, durgun veya aşırı kirlenmiş deniz suyu, koruyucu filmin oluşmasını engeller ve aşırı akış hızı çarpma saldırısına neden olur; dolayısıyla hem su kimyası hem de tasarım hızı kontrol edilmelidir.
