H90 Pirinç Alaşımı: Bileşimi, Özellikleri ve Endüstriyel Uygulamaları

H90 Pirinç Nedir ve Nasıl Belirlenir?

H90, nominal olarak %90 bakır ve %10 çinko içeren, tek fazlı alfa tipi bir bakır çinko alaşımıdır. Çinko içeriği, bakırdaki çinkonun oda sıcaklığında çözünürlük sınırının altında kaldığından, mikro yapı tek yüz merkezli kübik alfa fazı olarak kalır; bu da mükemmel soğuk çalışma davranışının, sıcak altın renginin ve alaşımın sıradan atmosferlerde genel korozyona karşı iyi direncinin nedenidir.

Aynı malzeme çeşitli tanımlama sistemlerinde görünür ve bunlara çapraz atıfta bulunulması, satın alma belgelerinde karışıklığı önler. GB/T 5231'de H90, ISO ve EN terminolojisinde CW501L malzeme numarasıyla CuZn10, Amerikan sisteminde UNS C22000 ve JIS'de C2200 olarak listelenmiştir. Bunların tümü, bakır içeriği %88 ile %91 arasında olan bir dövme bakır çinko alaşımını tanımlamaktadır; bu nedenle, kalite artı temper artı boyutların belirtildiği bir spesifikasyon, bunların herhangi birinde nettir.

Kimyasal Bileşim Sınırları

H90'ın bileşimi, dar aralıklar yerine yabancı maddeler üzerindeki maksimum sınırlarla kontrol edilir, çünkü faz yapısını ve çalışma davranışını belirleyen bakır içeriğidir. Dövme kalitesi için tipik sınırlar aşağıda verilmiştir.

Bu seviyelerde performansı en çok etkileyen elementler demir ve nikeldir. Her ikisi de tanecikleri inceltir ve mukavemeti arttırır, ancak aynı zamanda elektriksel direnci de arttırırlar, bu nedenle iletken görev için bir ısı veya şerit siparişi genellikle izin verilen aralığın alt ucunu belirtir. Kurşunun kasıtlı olarak çok düşük tutulması H90'ın içme suyunda ve ciltle temas eden dekoratif parçalarda kullanılmasına olanak sağlayan şeydir. Çinko dengeyi oluşturur ve yaklaşık %10 oranında alaşımı sünekliğin en yüksek olduğu tek fazlı alanda tutar.

Mekanik ve Fiziksel Özellikler

H90, orta mukavemeti yüksek süneklik ile birleştirir ve ikisi arasındaki denge, bileşimden ziyade kıvam tarafından belirlenir. Tavlanmış şerit ve tüp, standart minimum gereksinimlerde yaklaşık %3'lük bir minimum uzama ile yaklaşık 390 MPa'lık bir minimum gerilme mukavemeti gösterir ve soğuk işlenmiş temperler, mukavemet için uzamayı değiştirir. %90 bakır, %10 çinko karışımıyla tutarlı olan yaklaşık 8,8 g/cm³ yoğunluk, alaşımı saf bakırdan daha hafif hale getirirken, dekoratif ve elektrikli kullanıcıların değer verdiği metalik iletkenliği ve yansıtıcı rengi korur.

Mukavemet ve süneklik:Tavlanmış durumda yaklaşık 390 MPa'dan çekme mukavemeti, soğuk indirgeme ile yukarıya doğru çıkar; mukavemet arttıkça uzama düşer.

Soğuk şekillendirilebilirlik:çok iyi, pek çok dizide ara tavlama olmadan derin çekme, soğuk şekillendirme, bükme, para basma ve yüksek indirgeme haddeleme işlemlerine olanak tanıyor.

Sıcak şekillendirilebilirlik:önerilen sıcak çalışma aralığı dahilinde iyidir, ancak pencere daha düşük bakır pirinçlere göre daha dardır ve dövme ve ekstrüzyon programlarında en iyi şekilde dikkate alınır.

İletkenlik:elektriksel ve termal iletkenlik saf bakırınkinden daha düşüktür çünkü çözünmüş çinko elektronları ve fononları saçar, ancak kontaklar, terminaller ve ısı transfer şeridi için yeterli kalır.

Yüzey bitirme:dekoratif ve radyatör uygulamalarını destekleyen kalay kaplama, metal kaplama, emaye ve lake kaplamaları kolaylıkla kabul eder.

İşleme ve Isıl İşlem

H90 için mağaza uygulamalarında iki sıcaklık penceresi hakimdir. Dövme, ekstrüzyon veya sıcak haddeleme gibi sıcak işlemler, alaşımın çatlamadan deforme olacak kadar yumuşak olduğu yaklaşık 775 derece ile 850 derece arasında gerçekleştirilir. Soğuk işlenmiş malzemenin tavlanması, sünekliği yeniden sağlamak ve daha fazla indirgemeden veya bir parça hizmete girmeden önce iç gerilimi azaltmak için yaklaşık 540 derece ile 600 derece arasında gerçekleştirilir.

Stres giderme ayrı bir ilgiyi hak ediyor. Soğuk şekillendirilmiş H90 parçalar, onları amonyak veya cıva içeren ortamlarda stresli korozyon çatlamasına karşı hassas hale getiren artık çekme gerilimini korur; dolayısıyla nemli endüstriyel atmosferlerde depolanacak, nakledilecek veya kurulacak parçalar için düşük sıcaklıkta gerilim giderme tavlaması yaygın bir uygulamadır. Parçaların lehimleneceği veya sert lehimleneceği durumlarda, şekillendirme, tavlama ve birleştirme sırası, son tavlamanın boyut doğruluğunu veya yüzey kalitesini bozmayacağı şekilde planlanır.

Korozyon Davranışı ve Servis Sınırları

Atmosferde, tatlı suda ve nötr sulu çözeltilerde H90 koruyucu bir yüzey filmi oluşturur ve çok yavaş korozyona uğrar; bu nedenle sıhhi tesisat, radyatör ve dekoratif hizmetlerde uzun bir geçmişe sahiptir. İki sınıra uyulmalıdır. Birincisi, deniz suyunda korozyon oranı yılda 0,1 mm mertebesine ulaşabilir ve akışın türbülanslı olduğu veya koruyucu filmin askıdaki katı maddeler tarafından hasar gördüğü durumlarda daha da artabilir, bu nedenle denizde kullanım normalde yüksek hızlı ısı transfer yüzeylerinden ziyade donanım, bağlantı parçaları ve düşük hızlı su yolu borusuyla sınırlıdır. İkincisi, amonyak, amonyum tuzları ve cıva bileşikleri alaşıma zarar verir ve gerilimli soğuk işlenmiş parçalarda gerilimli korozyon çatlamasına neden olabilir; bu ortamlar, seçilen kıvama bakılmaksızın H90'ı diskalifiye eder.

Çinko içeriği yalnızca %10 civarında olduğundan H90, H62 veya H59 gibi yüksek çinkolu pirinçlere kıyasla çinkosuzlaşmaya çok daha az eğilimlidir ve bu nedenle bu kalitelere zarar verebilecek hafif agresif suyu tolere eder. Bununla birlikte, klorürlerin, yüksek sıcaklığın ve durgun koşulların bir araya geldiği durumlarda, seçici saldırı hala mümkündür ve periyodik denetim rutini pratik korumadır.

Endüstriye Göre Tipik Uygulamalar

Bina hizmetleri ve donanımı:su ısıtıcı tankları, radyatör sıcak ve soğuk boru malzemesi, radyatör oluklu şerit, fermuar bileşenleri, ışık çerçeveleri ve genel donanımlardan oluşmaktadır.

Elektrikli ve elektronik ekipmanlar:iyi iletkenliğe sahip orta derecede güç gerektiren kontaklar, iletken parçalar, terminaller, ekranlama ve yalıtım destek bileşenleri.

Makine Mühendisliği:vanalar, boru bağlantı parçaları, cıvatalar ve bağlantı elemanları, işlenmiş parçalar ve sünekliğin yanı sıra tatlı su korozyonuna karşı direnç gerektiren diğer bileşenler.

Isı transferi:alaşımın ısı iletkenliğinin görev için yeterli olduğu radyatör kayışları, ısı transfer şeridi ve düşük hızlı su devreleri.

Dekoratif ve tüketim malları:madalyalar, süs eşyaları, kişisel aksesuarlar, kozmetik ambalajlar ve mimari süslemeler; burada altın rengi ve alaşımın bitirme tepkisi belirleyici faktörlerdir.

Denizcilik ve gemi ekipmanları:Yüksek hızlı deniz suyu hizmetinin dışında çalışan gemi güvertesi bağlantı parçaları, perçinler, su yolu borusu ve dalga kılavuzu bileşenleri.

Sıkça Sorulan Sorular

S: H90 tanımı ne anlama geliyor?
H, Çin tanımlama sisteminde bir bakır çinko dövme alaşımını işaret eder ve sayı, yaklaşık %90'lık bir nominal bakır içeriğini gösterir; dolayısıyla H90, CuZn10, CW501L, UNS C22000 ve JIS C2200'e karşılık gelir.

S: H90 pirinci C22000 ile aynı mıdır?
%90 bakır, %10 çinko dövme alaşımından oluşan aynı aileyi tanımlarlar. C22000, birleşik numaralandırma sistemi tanımıdır; bu nedenle, her iki sınıftan birinin gerekli kıvam ve boyutlara sahip olduğu bir satın alma siparişi aynı ürünle eşleşecektir.

S: H90'daki kurşun limiti neden bu kadar düşük?
Alaşımın içme suyu sistemlerinde, ciltle temas eden dekoratif parçalarda ve artık kurşunun mevzuat açısından endişe verici olacağı uygulamalarda kullanılabilmesi için kurşun maksimum %0,03'te tutulur.

S: H90 pirinci deniz suyunda kullanılabilir mi?
Sadece dikkatle. Deniz suyundaki korozyon oranı yılda 0,1 mm mertebesine ulaşabilir ve türbülanslı akışta artış olabilir, bu nedenle alaşımın yüksek hızlı ısı transfer yüzeyleri yerine düşük hızlı boru, bağlantı parçaları ve donanımda tutulması en iyisidir.

S: H90'ın çalışma ve tavlama sıcaklıkları nelerdir?
Sıcak işlem yaklaşık 775 derece ile 850 derece arasında, soğuk işlenmiş malzemenin tavlaması ise yaklaşık 540 derece ile 600 derece arasında gerçekleştirilir. Her iki pencere de standart dövme kompozisyona uygulanır.

S: H90'da çinkosuzlaşma sorunu var mı?
Yüksek çinkolu pirinçlere göre çok daha az hassastır çünkü çinko içeriği yalnızca %10 civarındadır ve alaşım tek fazlı alfa olarak kalır. Durgun klorür içeren sularda seçici saldırı hala mümkündür, bu nedenle inceleme yapılması tavsiye edilir.