Ταυτότητα κράματος και ονομασία
Το CuNi 90-10 είναι η ονομασία ISO CuNi10Fe1Mn και το ίδιο υλικό φέρει πολλά συγκεκριμένα ονόματα συστήματος: UNS C70600, σύμβολο EN CW352H, αριθμός υλικού DIN 2.0872, JIS C7060, ονομασία BSI και Κινεζική ονομασία, BFe10-1-1. Είναι ένα σφυρήλατο κράμα χαλκού-νικελίου με κυβική δομή με επίκεντρο την όψη, χωρίς αλλοτροπικό μετασχηματισμό και επομένως χωρίς απόκριση σβέσης-σκλήρυνσης. Η αντοχή ελέγχεται με ψυχρή εργασία και με ανόπτηση.
Η σύνθεση είναι εσκεμμένα στενή. Περίπου 10% νικέλιο παρέχει την ηλεκτροχημική σταθερότητα στα διαλύματα χλωρίου, 1% έως 2% σίδηρος δημιουργεί το προστατευτικό φιλμ επιφάνειας και το μαγγάνιο δρα ως αποοξειδωτικός παράγοντας και σταθεροποιεί τη δομή της φάσης. Αυτός είναι ο συνδυασμός που δίνει στο CuNi 90-10 τη φήμη του για μεγάλη διάρκεια ζωής σε κυκλώματα ψύξης θαλασσινού νερού.
Χημική Σύνθεση
| Στοιχείο | Απαίτηση (%) | Ρόλος |
|---|---|---|
| Cu | Υπόλοιπο | Βασικό μέταλλο, μεταφορά θερμότητας |
| Ni | 9.0-11.0 | Αντοχή στη διάβρωση, ενίσχυση διαλύματος |
| Fe | 1.0-1.8 | Προστατευτική μεμβράνη, αντοχή στη διάβρωση |
| Mn | 1,0 μέγ | Αποξείδωση, σταθερότητα μικροδομής |
| Zn | 1,0 μέγ | Υπολειμματικός έλεγχος |
| Pb | 0,05 μέγ | Όριο ακαθαρσίας |
Η παραγγελία στο ASTM B111 επιτρέπει επίσης τις αντίστοιχες προδιαγραφές ASTM B466 για σωλήνα και σωλήνα χωρίς συγκόλληση, ASTM B395 για σωλήνα κάμψης U{3} και ASTM B552 για σωλήνα νερού. Τα ισοδύναμα ASME είναι SB111, SB466, SB395 και SB552.
Ιδιοσυγκρασία, Μηχανικές Ιδιότητες και Ανοχές
| Ιδιοσυγκρασία | Κατάσταση | Αντοχή σε εφελκυσμό | Επιμήκυνση | Τυπική χρήση |
|---|---|---|---|---|
| O61 | Διαπυρακτομένος | περίπου. 300-380 MPa | 30% ελάχ | Σωλήνας με διογκωμένο κύλινδρο ή λυγισμένο σε U- |
| H55 | Φως τραβηγμένο | περίπου. 380-420 MPa | 10% ελάχ | Ευθείες διαδρομές, πρόσθετη ακαμψία |
| H80 | Δύσκολα τραβηγμένο | πάνω από 480 MPa | χαμηλότερα, κατόπιν συμφωνίας | Μη σχηματιζόμενη δομική χρήση |
Ο έλεγχος των διαστάσεων είναι εξίσου σημαντικός με τις μηχανικές τιμές. Ο σωλήνας συμπυκνωτή συνήθως παραγγέλνεται με στενή εξωτερική διάμετρο και ανοχές τοιχώματος, έτσι ώστε η δύναμη διαστολής του κυλίνδρου να είναι προβλέψιμη και με μέγιστο όριο εκκεντρότητας, ώστε το ελάχιστο τοίχωμα στην περιοχή της άρθρωσης να είναι επαρκές. Η ευθύτητα, η ωοειδής και η καθαριότητα της οπής αναφέρονται στην παραγγελία.
Τα φυσικά δεδομένα που χρησιμοποιούνται στο θερμικό σχεδιασμό είναι πυκνότητα 8,94 g/cm³, θερμική αγωγιμότητα στην περιοχή από 29 W/mK έως 40 W/mK, συντελεστής θερμικής διαστολής περίπου 17 × 10-6ανά βαθμό στην περιοχή από 20 μοίρες έως 300 μοίρες και συντελεστή ελαστικότητας περίπου 140 GPa.
Εφαρμογές
Ναυτιλιακά και υπεράκτια συμπυκνωτές, ψύκτες, θερμάστρες και κεντρικά συστήματα ψύξης.
Συμπυκνωτές επιφάνειας σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και βοηθητικοί εναλλάκτες θερμότητας.
Θερμαντήρες άλμης μονάδας αφαλάτωσης, δέσμες σωλήνων εξατμιστή και γραμμές νερού απόρριψης.
Χημικοί και πετροχημικοί εναλλάκτες που χειρίζονται υφάλμυρο νερό, ουδέτερα και αλκαλικά διαλύματα.
Μονάδες επεξεργασίας νερού έρματος, ψύκτες γάστρας και ψύκτες σωλήνων πρύμνης.
Φύλλα σωλήνων συμπυκνωτή, επενδύσεις κιβωτίου νερού και κοντάκι φερουλίου σε ταιριαστό υλικό.
Γιατί το CuNi 90-10 προτιμάται στην υπηρεσία θαλασσινού νερού
Συγκριτικές δοκιμές θαλασσινού νερού και μακροχρόνια αρχεία σέρβις δείχνουν ότι το 90/10 χαλκό-νικέλιο υπερτερεί του αλουμινίου και του ορείχαλκου του ναυαρχείου υπό τις ίδιες συνθήκες ταχύτητας και αερισμού, κυρίως επειδή το προστατευτικό του φιλμ αναμορφώνεται γρήγορα μετά από ζημιά και επειδή το κράμα δεν είναι ευαίσθητο στη διάβρωση λόγω καταπόνησης σε χλωριούχα. Αναστέλλει επίσης τη βιορρύπανση μέσω της αργής απελευθέρωσης ιόντων χαλκού, η οποία μειώνει τη συχνότητα καθαρισμού και διατηρεί σταθερό τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.
Όπου υπάρχει άμμος ή υψηλός αερισμός, τα όρια ταχύτητας μειώνονται ή επιλέγεται βαθμός 70/30. Όταν η χημεία του νερού περιέχει σουλφίδια ή αμμωνία, χρησιμοποιούνται πρόσθετα μέτρα όπως φιλτράρισμα, ελεγχόμενη χλωρίωση και περίοδοι έκπλυσης καθαρού θαλασσινού νερού. Η καλή πρακτική είναι να διατηρείτε το σωλήνα υγρό μετά τη θέση σε λειτουργία, καθώς οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι στεγνώματος και επαναβρεξίματος διαταράσσουν την προστατευτική μεμβράνη.
Οδηγίες κατασκευής και χειρισμού
Το CuNi 90-10 σχηματίζεται εύκολα εν ψυχρώ, κάμπτεται και συγκολλάται. Ο ανοπτημένος σωλήνας μπορεί να επεκταθεί με κύλινδρο σε ένα φύλλο σωλήνα με ελεγχόμενη ροπή και σχηματίζονται κάμψεις U- σε μια ακτίνα που διατηρεί την ωογένεια εντός του ορίου που δίνεται στο ASTM B395. Η συγκόλληση χρησιμοποιεί TIG ή MIG με αντίστοιχο πληρωτικό χαλκού-νικελίου. η εισροή θερμότητας διατηρείται μέτρια, η άρθρωση θωρακίζεται για να αποφευχθεί η οξείδωση και κάθε γράσο, μελάνι ή λιπαντικό γραφίτη αφαιρείται πρώτα επειδή αυτά τα στοιχεία ευθραυστούν το χαλκό-νικέλιο σε θερμοκρασία.
Κατά την αποθήκευση και την εγκατάσταση, οι σωλήνες πρέπει να φυλάσσονται στις αυθεντικές ξύλινες θήκες ή σε χωματερές ξυλείας, μακριά από χαλύβδινα ράφια και από λακκούβες χλωριούχα. Τα ανοιχτά άκρα των σωλήνων καλύπτονται και τα φύλλα σωλήνων τρυπούνται με μη-γραφικό λιπαντικό. Μετά τη συναρμολόγηση, μια ελαφριά έκπλυση νερού αφαιρεί τα υπολείμματα πριν το σύστημα τεθεί σε λειτουργία θαλασσινού νερού.
FAQ
Ε: Τι σημαίνει η ονομασία CuNi10Fe1Mn;
Είναι η ονομασία ISO για ένα κράμα χαλκού που περιέχει περίπου 10% νικέλιο με προσθήκες περίπου 1% σιδήρου και περίπου 1% μαγγάνιο, το οποίο είναι το ίδιο υλικό με το UNS C70600 και με την κινεζική κατηγορία BFe10-1-1.
Ε: Ποια ιδιοσυγκρασία πρέπει να παραγγελθεί για έναν εναλλάκτη-και-σωλήνων;
Παραγγείλετε ανοπτημένο σωλήνα O61 όταν ο σωλήνας θα επεκταθεί με κύλινδρο στο φύλλο σωλήνα ή θα διαμορφωθεί σε U-καμψές, και ο σωλήνας H55 με φως μόνο για ευθείες μονάδες όπου δεν ακολουθεί διαμόρφωση.
Ε: Πόσο διαρκεί ο σωλήνας CuNi 90-10 στο θαλασσινό νερό;
Η διάρκεια ζωής εξαρτάται από την ταχύτητα, τη χημεία του νερού και τη συντήρηση, αλλά οι καλά σχεδιασμένες μονάδες σε καθαρό θαλασσινό νερό συνήθως λειτουργούν για δύο δεκαετίες ή περισσότερο με την αρχική δέσμη σωλήνων και μόνο τον τακτικό καθαρισμό.
Ε: Είναι το CuNi 90-10 ανθεκτικό στη διάβρωση λόγω καταπόνησης;
Ναί. Το κράμα έχει μονοφασική-δομή και δεν εμφανίζει τη διάβρωση της τάσης χλωρίου που επηρεάζει τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες, κάτι που είναι ένας λόγος που παραμένει η παραδοσιακή επιλογή για συμπυκνωτές.
Ε: Πώς συγκολλάται το CuNi 90-10 σε χάλυβα ή σε φύλλο σωλήνα;
Ανόμοιοι σύνδεσμοι κατασκευάζονται με πληρωτικό νικελίου-με βάση το νικέλιο ή χαλκό-, χρησιμοποιώντας ειδική διαδικασία, και όπου εμπλέκεται χάλυβας, η πλευρά χαλκού-νικελίου είναι συνήθως η συγκολλημένη λεπτομέρεια, ενώ τα χαλύβδινα εξαρτήματα διατηρούνται ηλεκτρικά μονωμένα ή επικαλυμμένα για περιορισμό των γαλβανικών επιδράσεων.
Ε: Ποια τεκμηρίωση συνοδεύει μια αποστολή εξαγωγής;
Πιστοποιητικό ελαιοτριβείου με αριθμό θερμότητας, χημική ανάλυση, αποτελέσματα μηχανικών δοκιμών, αρχεία δοκιμών δινορευμάτων και πίεσης, συν εγγραφές διαστάσεων και τη λίστα συσκευασίας που ταιριάζουν με τις ετικέτες της δέσμης.
