C28000 Κράμα χαλκού: Σύνθεση, ιδιότητες και εφαρμογές

Ορισμός και φόντο

Το C28000 είναι ένα σφυρήλατο χαλκό-κράμα ψευδάργυρου με ονομαστική σύνθεση περίπου 60% χαλκό και 40% ψευδάργυρο, τοποθετώντας το στην περιοχή-άλφα-βήτα δύο φάσεων του συστήματος χαλκού-ψευδαργύρου. Αυτή η δομή είναι το κλειδί του χαρακτήρα του: η φάση άλφα παρέχει ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση, ενώ η φάση βήτα καθιστά το κράμα θερμό λειτουργικό και του προσδίδει αντοχή σε εφελκυσμό πολύ πάνω από τους μονοφασικούς ορείχαλκους-70/30. Στην παλαιότερη εμπορική γλώσσα η σύνθεση 60/40 ονομαζόταν μέταλλο Muntz, και εξακολουθεί να είναι συνηθισμένο να βλέπουμε το κράμα να περιγράφεται απλώς ως ορείχαλκος 60/40.

Ο βαθμός είναι τυποποιημένος σε ASTM B135 για ορειχάλκινο σωλήνα χωρίς ραφή, ASTM B36 για ορειχάλκινη πλάκα, φύλλο, λωρίδα και ράβδο έλασης και ASTM B124 για ράβδο σφυρηλάτησης και σχήματα. Τα ευρωπαϊκά ισοδύναμα καλύπτονται από ονομασίες στα EN 12164, EN 12167 και EN 1652. Επειδή η περιεκτικότητα σε χαλκό είναι χαμηλότερη από ό,τι στις ποιότητες 70/30, το C28000 είναι επίσης λιγότερο ευαίσθητο στην κίνηση των τιμών των πρώτων υλών, γεγονός που το διατηρεί ελκυστικό για μεγάλες αρχιτεκτονικές και θαλάσσιες συσκευασίες.

Χημική Σύνθεση και Φυσικές Ιδιότητες

Η σύνθεση και τα φυσικά δεδομένα παρακάτω αντικατοπτρίζουν τις σειρές που κανονικά καθορίζονται για το σφυρήλατο προϊόν C28000. Η ισορροπία της σύνθεσης είναι ψευδάργυρος σε κάθε περίπτωση.

Μηχανικές ιδιότητες και θερμοκρασίες

Το C28000 προσφέρεται σε μια σειρά ιδιοσυγκρασιών και οι μηχανικές ιδιότητες που απαιτούνται κατά τη δοκιμή εξαρτώνται από την παραγγελθείσα ιδιοσυγκρασία. Σε κατάσταση ανόπτησης το κράμα είναι αρκετά μαλακό για θερμό σχηματισμό και μέτρια ψυχρή κάμψη. Καθώς η μείωση του ψυχρού αυξάνεται, η αντοχή σε εφελκυσμό και η σκληρότητα αυξάνονται και η επιμήκυνση μειώνεται. Ο παρακάτω πίνακας παρουσιάζει τις πρακτικές διαφορές που έχουν σημασία κατά τον καθορισμό.

Όταν ένα έργο απαιτεί εγγυημένες ελάχιστες τιμές εφελκυσμού και απόδοσης, αυτές αναφέρονται στις ισχύουσες προδιαγραφές προϊόντος και επαληθεύονται σε δοκιμαστικά κουπόνια που λαμβάνονται από την παρτίδα που παραδόθηκε. Η ανόπτηση μαλακώνει το υλικό και αποκαθιστά την ολκιμότητα, επομένως οποιαδήποτε θερμική επεξεργασία που πραγματοποιείται μετά την τελική διαδικασία διαμόρφωσης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν βασίζονται οι ιδιότητες.

Συμπεριφορά διάβρωσης

Σε καθαρό γλυκό νερό και σε συνηθισμένη ατμοσφαιρική έκθεση το C28000 έχει καλή απόδοση και το ζεστό χρυσαφί χρώμα του το καθιστά δημοφιλές για εξωτερικές αρχιτεκτονικές μεταλλικές κατασκευές. Το κράμα δεν φέρει τις προσθήκες κασσιτέρου ή αρσενικού που χρησιμοποιούνται στις ανασταλμένες ποιότητες, επομένως μπορεί να υποστεί επιλεκτική απώλεια ψευδαργύρου σε επιθετικά νερά, ιδιαίτερα όπου τα επίπεδα χλωρίου, η θερμοκρασία και η ταχύτητα ροής είναι υψηλά. Για σωληνώσεις θαλασσινού νερού και για σέρβις συμπυκνωτή, ένα ρουλεμάν από κασσίτερο-ή ένα μπρονζέ αλουμινίου είναι η ασφαλέστερη επιλογή.

Όταν το υλικό χρησιμοποιείται σε θαλάσσιες ατμόσφαιρες, το περιστασιακό πλύσιμο για την απομάκρυνση των ιζημάτων χλωρίου παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής. Η επαφή με πιο ευγενή μέταλλα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας ή ο γραφίτης θα πρέπει να αποφεύγεται σε υγρές συνθήκες, επειδή η γαλβανική προσβολή θα επικεντρωθεί στον ορείχαλκο.

Μορφοποίηση, Σύνδεση και Κατεργασία

Η δομή δύο-φάσεων καθιστά το C28000 ένα εξαιρετικό κράμα θερμής εργασίας: σφυρηλατεί, εξωθεί και θερμές σφραγίδες σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από το εύρος τήξης και είναι το βασικό υλικό για πολλά σώματα και εξαρτήματα βαλβίδων θερμής πίεσης. Η ψυχρή εργασία είναι περιορισμένη. Το κράμα μπορεί να λυγίσει και να φλαντζωθεί σε λεπτές τομές, αλλά θα πρέπει να αποφευχθεί η έντονη ψυχρή παραμόρφωση του ανοπτημένου υλικού επειδή η φάση βήτα τείνει να ραγίσει.

Μηχανική κατεργασία. Η δωρεάν{1}}συμπεριφορά κοπής είναι μέτρια, καθώς το περιεχόμενο δυνητικού πελάτη είναι χαμηλό. Απαιτούνται αιχμηρά εργαλεία, θετικές γωνίες κλίσης και γενναιόδωρο διάκενο από τσιπ.

Συγκόλληση και συγκόλληση. Και τα δύο είναι απλά με τα τυπικά μέταλλα πλήρωσης από κράμα χαλκού. Οι αρμοί θα πρέπει να καθαρίζονται και να ρευστοποιούνται σύμφωνα με τη διαδικασία που χρησιμοποιείται.

Συγκόλληση. Η συγκόλληση με σύντηξη είναι δυνατή, αλλά ο ψευδάργυρος εξατμίζεται, παράγοντας καπνός και πορώδες, επομένως η επιλογή μετάλλου πλήρωσης, ο αερισμός και η ελεγχόμενη εισαγωγή θερμότητας έχουν σημασία.

Κατεργασία με θερμοκρασία. Η ανόπτηση ανακούφισης από το στρες χρησιμοποιείται μετά από βαριά μορφοποίηση για να μειωθεί ο κίνδυνος ρωγμών της εποχής κατά τη λειτουργία.

Εφαρμογές και Σημεία Επιθεώρησης

Τυπικές χρήσεις περιλαμβάνουν θερμά σφυρηλατημένα και επεξεργασμένα εξαρτήματα και σώματα βαλβίδων, θαλάσσιο υλικό, αρχιτεκτονικά τμήματα και γρίλιες, υλικό συνδετήρων, υλικό μεταφοράς θερμότητας και γενικά βιομηχανικά εξαρτήματα όπου λαμβάνονται υπόψη η αντοχή, η εμφάνιση και το κόστος. Χρησιμοποιείται επίσης για εφαρμογές τυφλών και νομισμάτων-όπου απαιτείται ένα ζεστό χρώμα με χαμηλότερο κόστος από ένα κράμα 70/30.

Η εισερχόμενη επιθεώρηση καλύπτει συνήθως τη χημική σύνθεση, την ιδιοσυγκρασία ή τη σκληρότητα, τις διαστάσεις και την ποιότητα της επιφάνειας. Για εξαρτήματα που προορίζονται για υγρή συντήρηση, στοιχεία που αποδεικνύουν ότι το κράμα δεν προορίζεται ως υποκατάστατο μιας ανασταλμένης ποιότητας θα πρέπει να αποτελούν μέρος της τεχνικής αναθεώρησης και η ανακούφιση από την καταπόνηση θα πρέπει να επιβεβαιώνεται για εξαρτήματα που έχουν διαμορφωθεί πολύ πριν από την εγκατάσταση.

FAQ

Ε: Από τι είναι κατασκευασμένο το C28000;
Είναι ένα κράμα χαλκού-ψευδαργύρου με περίπου 59-63% χαλκό, ισοζύγιο ψευδάργυρο και υπολειμματικά όρια 0,30% μέγιστο μόλυβδο και 0,07% μέγιστο σίδηρο.

Ε: Γιατί το C28000 είναι πιο εύκολο να δουλέψεις από τον ορείχαλκο 70/30;
Η υψηλότερη περιεκτικότητά του σε ψευδάργυρο παράγει μια-άλφα-βήτα δομή δύο φάσεων και η βήτα φάση παραμορφώνεται εύκολα σε υψηλή θερμοκρασία, γι' αυτό το κράμα είναι μια τυπική επιλογή για θερμή σφυρηλάτηση και εξώθηση.

Ε: Μπορεί το C28000 να συγκολληθεί;
Μπορεί να συγκολληθεί με κατάλληλες διεργασίες και μέταλλα πλήρωσης, αλλά η εξάτμιση του ψευδαργύρου προκαλεί αναθυμιάσεις και πορώδες, επομένως ο αερισμός, η ελεγχόμενη εισαγωγή θερμότητας και η σωστή επιλογή πληρωτικού είναι απαραίτητα.

Ε: Είναι το C28000 κατάλληλο για υπηρεσία θαλασσινού νερού;
Προσφέρει μέτρια αντίσταση και χρησιμοποιείται για θαλάσσιο υλικό, αλλά για συνεχή επαφή με θαλασσινό νερό ή ροή υψηλής ταχύτητας-ένας ορείχαλκος που φέρει κασσίτερο- ή ένα μπρούτζο αλουμινίου όπως το C61400 δίνει καλύτερη αντίσταση στην επιλεκτική απώλεια ψευδαργύρου.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ C28000 και C26000;
Ο C26000 είναι ένας μονοφασικός ορείχαλκος 70/30 που είναι πιο όλκιμος και καλύτερος για ψυχρή διαμόρφωση, ενώ ο C28000 είναι ένας διφασικός ορείχαλκος 60/40 που είναι ισχυρότερος και καλύτερος για θερμή εργασία αλλά λιγότερο ανεκτικός σε βαριές ψυχρές παραμορφώσεις.

Ε: Ποια πρότυπα καλύπτουν το C28000;
ASTM B135 για σωλήνα χωρίς ραφή, ASTM B36 για πλάκες, φύλλα, λωρίδες και ράβδο έλασης και ASTM B124 για σφυρηλάτηση ράβδων και σχημάτων, με ευρωπαϊκά ισοδύναμα στις σειρές EN 12164, EN 12167 και EN 1652.