Legeringsidentitet och namngivning
CuNi 90-10 är ISO-beteckningen CuNi10Fe1Mn, och samma material har flera{10}systemspecifika namn: UNS C70600, EN-symbol CW352H, DIN-materialnummer 2.0872, JIS C7060, BSI-beteckning CN102, och den kinesiska beteckningen BFe10-1-1. Det är en bearbetad koppar-nickellegering med en ansiktscentrerad kubisk struktur, ingen allotrop transformation och därför ingen härdningsrespons; hållfastheten styrs av kallt arbete och genom glödgning.
Sammansättningen är medvetet smal. Cirka 10 % nickel ger den elektrokemiska stabiliteten i kloridlösningar, 1 % till 2 % järn bygger den skyddande ytfilmen och mangan fungerar som en deoxidator och stabiliserar fasstrukturen. Detta är kombinationen som ger CuNi 90-10 sitt rykte för lång livslängd i havsvattenkylningskretsar.
Kemisk sammansättning
| Element | Krav (%) | Roll |
|---|---|---|
| Cu | Återstoden | Oädel metall, värmeöverföring |
| Ni | 9.0-11.0 | Korrosionsbeständighet, lösningsförstärkande |
| Fe | 1.0-1.8 | Skyddsfilm, erosionsbeständighet |
| Mn | 1,0 max | Deoxidation, mikrostrukturstabilitet |
| Zn | 1,0 max | Restkontroll |
| Pb | 0,05 max | Föroreningsgräns |
Att beställa till ASTM B111 tillåter också matchande specifikationer ASTM B466 för sömlösa rör och rör, ASTM B395 för U-böjt rör och ASTM B552 för vattenrör. ASME-motsvarigheterna är SB111, SB466, SB395 och SB552.
Temperation, mekaniska egenskaper och toleranser
| Humör | Skick | Draghållfasthet | Förlängning | Typisk användning |
|---|---|---|---|---|
| O61 | Glödgat | ca. 300-380 MPa | 30 % min | Rullexpanderat eller U-böjt rör |
| H55 | Ljus ritat | ca. 380-420 MPa | 10 % min | Raka löpningar, extra styvhet |
| H80 | Hårt tecknat | över 480 MPa | lägre, efter överenskommelse | Icke-formande strukturell användning |
Dimensionell kontroll är lika viktig som de mekaniska värdena. Kondensorrör beställs normalt med nära ytterdiameter och väggtoleranser så att rullexpansionskraften är förutsägbar och med en maximal excentricitetsgräns så att minsta vägg i fogområdet är tillräcklig. Rakhet, ovalitet och renhet i hålet anges alla i inköpsordern.
Fysiska data som används i termisk design är en densitet på 8,94 g/cm³, värmeledningsförmåga i området 29 W/mK till 40 W/mK, en värmeutvidgningskoefficient på cirka 17 × 10-6per grad över intervallet 20 grader till 300 grader, och en elasticitetsmodul på omkring 140 GPa.
Ansökningar
Marina och offshore kondensorer, kylare, värmare och centrala kylsystem.
Kraftverks ytkondensorer och extra värmeväxlare.
Avsaltningsanläggningens brinevärmare, buntar av förångarrör och avvisande vattenledningar.
Kemiska och petrokemiska växlare som hanterar bräckt vatten, neutrala och alkaliska lösningar.
Ballastvattenbehandlingsenheter, skrovkylare och akterrörskylare.
Kondensorrörsskivor, vattenboxfoder och hylsa i matchande material.
Varför CuNi 90-10 är att föredra i sjövattenservice
Jämförande havsvattenförsök och långa serviceuppgifter visar att 90/10 koppar-nickel överträffar aluminiummässing och admiralitetsmässing under samma hastighet och luftningsförhållanden, främst på grund av att dess skyddsfilm reformeras snabbt efter skada och eftersom legeringen inte är känslig för spänningskorrosionssprickor i klorider. Det hämmar också biofouling genom långsam frisättning av kopparjoner, vilket minskar rengöringsfrekvensen och håller värmeöverföringskoefficienten stabil.
Där sand eller hög luftning förekommer reduceras hastighetsgränserna eller väljs en 70/30-grad. Där vattenkemin innehåller sulfider eller ammoniak används ytterligare åtgärder som filtrering, kontrollerad klorering och perioder med rent havsvattenspolning. God praxis är att hålla röret vått efter idrifttagning, eftersom upprepade tork- och återvätningscykler stör skyddsfilmen.
Tillverknings- och hanteringsvägledning
CuNi 90-10 är lätt kallformad, böjd och svetsad. Glödgat rör kan rullexpanderas till en rörplåt med ett kontrollerat vridmoment, och U-böjar formas till en radie som håller ovalitet inom gränsen som anges i ASTM B395. Svetsning använder TIG eller MIG med matchande koppar-nickelfyllmedel; värmetillförseln hålls måttlig, fogen är skärmad för att förhindra oxidation, och eventuellt fett, bläck eller grafitsmörjmedel avlägsnas först eftersom dessa element skör koppar-nickel vid temperatur.
Under lagring och installation bör rören förvaras i de ursprungliga trälådorna eller på timmerstång, borta från stålställ och från kloridpölar. Öppna rörändar är täckta och rörplåtar borras med icke-grafitiskt smörjmedel. Efter montering tar en lätt vattenspolning bort skräp innan systemet sätts i sjövattentjänst.
FAQ
F: Vad betyder beteckningen CuNi10Fe1Mn?
Det är ISO-namnet för en kopparlegering som innehåller cirka 10 % nickel med tillsatser av cirka 1 % järn och cirka 1 % mangan, vilket är samma material som UNS C70600 och som den kinesiska kvaliteten BFe10-1-1.
F: Vilket temperament ska beställas för en skal-och-rörväxlare?
Beställ O61 glödgat rör när röret kommer att rullexpanderas in i rörplåten eller formas till U-böjar, och H55 lättdraget rör endast för raka enheter där ingen formning följer.
F: Hur länge håller CuNi 90-10-röret i havsvatten?
Livslängden beror på hastighet, vattenkemi och underhåll, men väl-designade enheter i rent havsvatten fungerar vanligtvis i två decennier eller mer med originalrörspaketet och endast rutinmässig rengöring.
F: Är CuNi 90-10 resistent mot spänningskorrosionssprickor?
Ja. Legeringen har en enfasstruktur och uppvisar inte den kloridspänningskorrosionssprickning som påverkar austenitiska rostfria stål, vilket är en anledning till att den fortfarande är det traditionella valet för kondensorer.
F: Hur svetsas CuNi 90-10 till stål eller till en rörplåt?
Olika fogar görs med nickel-baserat eller koppar-nickelfyllmedel med en kvalificerad procedur, och där stål är inblandat är koppar-nickelsidan vanligtvis den svetsade detaljen medan stålkomponenter hålls elektriskt isolerade eller belagda för att begränsa galvaniska effekter.
F: Vilken dokumentation följer med en exportförsändelse?
Ett brukscertifikat med värmenummer, kemisk analys, mekaniska testresultat, virvelström-och trycktestposter, plus dimensionsregister och packlistan matchade med paketetiketterna.
