C61400 Κράμα Μπρούτζου Αλουμινίου σε Συστήματα Μεταφοράς Ισχύος

Σύνθεση και Προφίλ ιδιοκτησίας του C61400

Το C61400 είναι ένα σφυρήλατο αλουμίνιο του συστήματος Cu-Al{-Fe, που συνήθως συνοψίζεται ως CuAl7Fe3. Η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο αποτελεί τη βάση της αντοχής στη διάβρωση και της αντοχής του κράματος, ενώ η προσθήκη σιδήρου βελτιώνει τη δομή των κόκκων και αυξάνει την αντοχή στη φθορά και στη ζημιά από σπηλαίωση. Παρέχεται με ASTM B150 για ράβδο και ράβδο, σύμφωνα με ASTM B171 για πλάκες, φύλλα και ταινίες, και παράγεται επίσης ως σωλήνας και σε προσαρμοσμένα προφίλ.

Αυτά τα όρια ακολουθούν τις απαιτήσεις ASTM B150 και B171 για τον βαθμό. Το εύρος του αλουμινίου είναι σκόπιμα στενό: κάτω από περίπου 6% η προστατευτική μεμβράνη οξειδίου του αλουμινίου γίνεται λιγότερο σταθερή και πάνω από το 8% το κράμα γίνεται όλο και πιο σκληρό και λιγότερο επεξεργάσιμο στην κατεργασμένη κατάσταση. Μέσα στο παράθυρο προδιαγραφών το υλικό συνδυάζει αντοχή εφελκυσμού που είναι περίπου διπλάσια από εκείνη του εμπορικά καθαρού χαλκού με ολκιμότητα επαρκή για τη διαμόρφωση εν θερμώ και την κατεργασία φινιρίσματος.

Όπου αυτό το κράμα κερδίζει πραγματικά τη θέση του

Αξίζει να είμαστε ακριβείς σχετικά με το μείγμα ιδιοτήτων, επειδή το αλουμίνιο μπρούτζο μερικές φορές περιγράφεται σαν να ήταν χαλκός υψηλής-αγωγιμότητας. Δεν είναι. Στο Διεθνές Πρότυπο Ανοπτημένου Χαλκού, στο οποίο το δείγμα ανοπτημένου χαλκού αναφοράς ορίζεται ως 100% IACS, ένας βαθμός ζυγού υψηλής αγωγιμότητας, όπως το C11000, φτάνει περίπου το 100 έως 101% IACS, ενώ το C61400 βρίσκεται περίπου μια τάξη μεγέθους χαμηλότερη. Το κράμα δεν έχει επιλεγεί για να μεταφέρει ρεύμα οικονομικά σε μεγάλες αποστάσεις.

Αυτό που προσφέρει το C61400 είναι η μηχανική και περιβαλλοντική απόδοση που ο καθαρός χαλκός δεν μπορεί να ταιριάξει:

Αντοχή και σκληρότητα:αρκετές φορές η αντοχή διαρροής και η σκληρότητα του ανόπτησης χαλκού, έτσι ώστε ένα εξάρτημα να μπορεί να φέρει μηχανικό φορτίο, να αντιστέκεται στην παραμόρφωση και να συγκρατεί ένα νήμα ή μια μηχανική λειτουργία.

Αντοχή στη φθορά και τη φθορά:οι πλούσιες σε σίδηρο-φάσεις δίνουν καλή συμπεριφορά στην επαφή ολίσθησης και ρουλεμάν, όπου ο καθαρός χαλκός μαζεύεται και δεσμεύεται.

Αντοχή στη σπηλαίωση και στη διάβρωση:πολύτιμο σε πτερωτές αντλιών, επένδυση βαλβίδων και περιοχές τυρβώδους ροής.

Αντοχή στο θαλασσινό νερό και τα χλωρίδια:καλύτερα από τα περισσότερα άλλα σφυρήλατα κράματα χαλκού και πολύ καλύτερα από τον απλό ορείχαλκο, γεγονός που καθιστά το κράμα κατάλληλο για παράκτιες και υπεράκτιες εγκαταστάσεις.

Μη-μη μαγνητική συμπεριφορά και αντίσταση στους σπινθήρες:σχετικά με υλικό κοντά σε συσκευές διανομής και για εξοπλισμό όπου απαγορεύονται τα σιδηρούχα μέρη.

Εξαρτήματα σε Συστήματα Μεταφοράς και Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας

Στα ηλεκτρικά δίκτυα το κράμα βρίσκεται εκεί όπου το υλικό που μεταφέρει ρεύμα-πρέπει επίσης να επιβιώσει από μηχανικές και κλιματικές καταπονήσεις και όχι εκεί όπου έχει σημασία η μικρότερη δυνατή διατομή του αγωγού-:

Εξαρτήματα διακόπτη και αποζεύκτες:τρέχοντες-βραχίονες μεταφοράς, μεντεσέδες, άξονες και πείρους που πρέπει να συνδυάζουν την ηλεκτρική επαφή με τη μηχανική αντοχή.

Υλικό και σφιγκτήρες υποστήριξης διαύλου:εξαρτήματα που συσφίγγουν τους αγωγούς χωρίς να θρυμματίζουν, διατηρούν το σχήμα τους κάτω από θερμικό κύκλο και αντιστέκονται στις καιρικές συνθήκες.

Μπλοκ επαφών και υλικό τερματικού:εξαρτήματα που παρουσιάζουν επαναλαμβανόμενη λειτουργία-και-θραύσης και φθορά της επιφάνειας.

Στοιχεία μετασχηματιστή και πατήματος-εναλλάκτη:Ρουλεμάν, ράβδοι και εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά-σε εξοπλισμό γεμάτο λάδι{{1}.

Υλικό γείωσης και γείωσης:συνδετήρες, ράβδοι και σφιγκτήρες για γείωση υποσταθμού και πύργου, όπου κυριαρχούν το έδαφος και η ατμοσφαιρική διάβρωση.

Βοηθητικός εξοπλισμός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής:στελέχη βαλβίδων, έδρες, εξαρτήματα αντλίας και μέρη εναλλάκτη θερμότητας που εκτίθενται σε νερό ψύξης.

Κατασκευή, Σύνδεση και Μηχανική Καθοδήγηση

Το C61400 επεξεργάζεται εύκολα με εργαλεία καρβιδίου και η μηχανική του ικανότητα βελτιώνεται στις πιο σκληρές συνθήκες. Η θερμή εργασία πραγματοποιείται σε ένα εύρος θερμοκρασίας όπου το κράμα παραμένει όλκιμο, με την εργασία να ολοκληρώνεται με κατάλληλη θερμική επεξεργασία. Η ψυχρή διαμόρφωση είναι περιορισμένη επειδή η εργασία του κράματος-σκληραίνει γρήγορα, επομένως θα πρέπει να αποφεύγεται η έντονη μείωση του κρύου. Η ανόπτηση αποκαθιστά την ολκιμότητα αλλά και μειώνει την αντοχή, επομένως η τελική λειτουργία πρέπει να ακολουθήσει ώστε να αφήσει την απαιτούμενη ιδιοσυγκρασία στο τελειωμένο μέρος.

Η ένωση γίνεται συνήθως με συγκόλληση, συγκόλληση με επιθετική ροή ή με μηχανική στερέωση. Η συγκόλληση με σύντηξη είναι εφικτή, αλλά απαιτεί προσεκτικό έλεγχο: το-πλούσιο οξείδιο αλουμινίου είναι πυρίμαχο, το κράμα μεταφέρει τη θερμότητα γρήγορα από τη δεξαμενή συγκόλλησης και η δομή του σιδήρου-μπορεί να μεταβληθεί από τον θερμικό κύκλο. Όπου η συγκόλληση είναι αναπόφευκτη, προσδιορίστε τη διαδικασία για το πραγματικό πάχος διατομής και επιβεβαιώστε ότι ο σύνδεσμος διατηρεί επαρκή αντοχή και αντοχή στη διάβρωση.

Δύο σημεία σχεδιασμού αξίζουν προσοχής γιατί προκαλούν τις περισσότερες αστοχίες πεδίου. Η πρώτη είναι η γαλβανική σύζευξη: η σύνδεση του μπρούτζου αλουμινίου απευθείας με αγωγούς αλουμινίου ή με ένα λιγότερο ευγενές μέταλλο δημιουργεί ένα στοιχείο διάβρωσης στη διεπαφή. Οι διμεταλλικοί σύνδεσμοι, η σωστή προετοιμασία της επιφάνειας και, σε θαμμένο σέρβις, το κατάλληλο περιτύλιγμα ή επίστρωση το εμποδίζουν. Το δεύτερο είναι η πίεση επαφής: τα μπουλόνια σε αρθρώσεις-που φέρουν ρεύμα πρέπει να σφίγγονται με την καθορισμένη ροπή, καθώς η πολύ μικρή πίεση αυξάνει την αντίσταση επαφής και δημιουργεί θερμότητα, ενώ η υπερβολική ποσότητα παραμορφώνει το υλικό.

Σημεία Επιλογής και Επιθεώρησης

Ταξινομήστε με τον αριθμό UNS συν την απαιτούμενη ιδιοσυγκρασία και τη μορφή προϊόντος, επειδή οι μηχανικές ιδιότητες εξαρτώνται πολύ περισσότερο από την ιδιοσυγκρασία παρά από τη χημεία μέσα στο παράθυρο προδιαγραφών.

Επαληθεύστε την περιεκτικότητα σε αλουμίνιο και σίδηρο με ανάλυση. Το υλικό ανάλυσης εκτός-μπορεί να φαίνεται σωστό, αλλά δεν θα αναπτύξει την απαιτούμενη μεμβράνη ή σκληρότητα οξειδίου.

Επιβεβαιώστε τη σκληρότητα και τις ιδιότητες εφελκυσμού σε ένα δείγμα από την ίδια θερμότητα, ειδικά όπου το εξάρτημα φέρει φορτίο.

Ελέγξτε τις επεξεργασμένες επιφάνειες για πορώδες, γύρους και εγκλείσματα, τα οποία σε υγρό περιβάλλον γίνονται θέσεις έναρξης διάτρησης.

Όπου το εξάρτημα μεταφέρει ρεύμα, επιβεβαιώστε το φινίρισμα της επιφάνειας και την επιπεδότητα στην επιφάνεια επαφής, καθώς η αντίσταση επαφής εξαρτάται από την ποιότητα της επιφάνειας και όχι από την αγωγιμότητα μόνο του όγκου.

FAQ

Ε: Είναι το C61400 κράμα χαλκού υψηλής{1} αγωγιμότητας;
Όχι. Ο μπρούτζος αλουμινίου έχει μέτρια ηλεκτρική αγωγιμότητα, περίπου μια τάξη μεγέθους κάτω από το 100% αναφοράς IACS που επιτυγχάνεται από τον χαλκό ζυγών υψηλής αγωγιμότητας. Επιλέγεται για αντοχή, αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση σε υλικό μεταφοράς ρεύματος-και όχι για ελαχιστοποίηση του μεγέθους του αγωγού.

Ε: Ποια είναι η σύνθεση του C61400;
Είναι χαλκός αλουμινίου Cu-Al-Fe με περίπου 6,0 έως 8,0% αλουμίνιο και 1,5 έως 3,5% σίδηρο, με μαγγάνιο, νικέλιο και ψευδάργυρο το καθένα περιορισμένο στο 1,0% το μέγιστο και χαλκό ως υπόλοιπο, ακολουθώντας τα όρια των ASTM B150 και B17.

Ε: Γιατί το C61400 χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό διανομής και υποσταθμού;
Επειδή αυτά τα μέρη πρέπει να φέρουν ρεύμα, ενώ παράλληλα αντιστέκονται στη μηχανική φθορά, τις καιρικές συνθήκες και την προσβολή χλωρίου. Εξαρτήματα όπως πλάκες σφιγκτήρα, μπλοκ επαφής και εξαρτήματα γείωσης χρειάζονται αντοχή και αντίσταση θραύσης εκτός από την υγιή ηλεκτρική επαφή.

Ε: Μπορεί το C61400 να συγκολληθεί;
Μπορεί να συγκολληθεί, αλλά η διαδικασία είναι απαιτητική λόγω του πυρίμαχου φιλμ οξειδίου του αλουμινίου και της ταχείας εξαγωγής θερμότητας του κράματος. Η συγκόλληση και η μηχανική στερέωση προτιμώνται συνήθως. όπου απαιτείται συγκόλληση, επιβεβαιώστε τη διαδικασία και επαληθεύστε τις ιδιότητες του αρμού.

Ε: Πώς συμπεριφέρεται το C61400 στο θαλασσινό νερό;
Λοιπόν, εφόσον οι συνθήκες ροής και η χημεία του νερού είναι κατάλληλες. Το κράμα χρησιμοποιείται για αντλία, βαλβίδες και εξαρτήματα ανταλλαγής θερμότητας σε θαλάσσιες και παράκτιες εγκαταστάσεις. Όπως και με άλλα κράματα χαλκού, οι στάσιμες συνθήκες, το νερό που περιέχει θειούχα-και η υπερβολική ταχύτητα μπορούν όλα να μειώσουν την απόδοση.

Ε: Τι μορφή και ιδιοσυγκρασία πρέπει να παραγγελθεί;
Η ράβδος και η ράβδος στο ASTM B150 και η πλάκα στο ASTM B171 είναι οι συνήθεις σφυρήλατες μορφές, με την ιδιοσυγκρασία που επιλέγεται για την απαίτηση τελικής αντοχής. Προσδιορίστε τη μορφή του προϊόντος, την ιδιοσυγκρασία, τις διαστάσεις και τυχόν περιθώρια μηχανικής κατεργασίας, έτσι ώστε η τελική θερμική επεξεργασία ή η ψυχρή εργασία να αφήνει το εξάρτημα στη σωστή κατάσταση.