C60800 aluminiumbrons: sammansättning, egenskaper och värmeväxlarapplikationer

Vad är C60800 aluminiumbrons

C60800 är en koppar-baserad legering där aluminium ersätter zink och tenn som den huvudsakliga legeringstillsatsen. Aluminiuminnehållet i klassen hålls i området 5 %, vilket placerar den bland de lägre-aluminium, högre-duktilitetsmedlemmarna i aluminiumbronsfamiljen och gör den lämplig för smidesrör såväl som för gjutgods. Aluminiumbronsrör i denna kvalitet är specificerat för sömlös kondensor och värmeväxlare i ASTM B111, och legeringen förekommer också i plåt- och plåtspecifikationer som används för tillverkade komponenter.

Det avgörande beteendet hos familjen är bildandet av en tunn, seg aluminiumoxidfilm på ytan. Filmen är elektriskt isolerande och kemiskt stabil, och den åter-bildas omedelbart när den skadas, vilket är ursprunget till legeringens motståndskraft mot havsvatten, mot många syror och alkalier och mot slitage från metall-till-metall.

Kemisk sammansättning

Sammansättningen är avsiktligt ekonomisk i legeringstermer: aluminium är billigt, och den förstärkande effekten det ger är mycket större än vad dess procentandel antyder. Järn är begränsat eftersom det över ett lågt maximum bildar grova intermetalliska partiklar som minskar duktiliteten och kan fungera som initieringsplatser för korrosion, medan mangan och nickel endast är tillåtna vid låga resthalter.

Fysiska och mekaniska egenskaper

Två praktiska punkter följer av denna tabell. För det första är styrkan och hårdheten som citeras ovan typiska för kallbearbetade produkter; glödgat rör och mjuk remsa är avsevärt mjukare och levereras till gränserna för mekaniska egenskaper för den tillämpliga standarden för den beställda härdningen. För det andra är legeringens utmärkta slitage ett ytfenomen som drivs av oxidfilmen, så bearbetnings- och efterbehandlingsoperationer bör lämna en sund yta snarare än en kraftigt utsmetad.

Korrosions- och slitageprestanda

I havsvatten motstår legeringen allmän korrosion, stötangrepp och spänningskorrosionssprickor bättre än hög-zinkmässing, vilket gör den till en kandidat för kondensorrör, pump och ventilkomponenter och för komponenter som utsätts för hög-flödeshastighet. Det fungerar också bra i många organiska och oorganiska syror och i alkaliska lösningar, vilket utökar dess användning till kemisk anläggningsutrustning.

De huvudsakliga korrosionsriskerna är inte allmänt slöseri utan selektivt angrepp. Aluminiumbrons kan drabbas av selektiv fasangrepp om mikrostrukturen är osund, och den kan angripas i förorenat eller sulfidhaltigt-vatten där skyddsfilmen är destabiliserad. Korrekt värmebehandling, en fin och enhetlig struktur samt kontroll av kylvattenkvaliteten är därför en del av korrosionsspecifikationen, inte tillval.

Ansökningar

Marinteknik.Sjövattenpumpkroppar och -hjul, ventiler, propellrar och akterdrev samt värmeväxlare och kondensorrör.

Maskinteknik.Lager, bussningar, snäckhjul, växlar, slitplattor och glidande komponenter under hög belastning och måttlig hastighet.

Kemi- och processanläggning.Reaktorfoder, omrörare, rörledningar och värmeöverföringsutrustning som är resistenta mot sura och alkaliska medier.

Flyg och försvar.Lager- och strukturkomponenter som kräver hög hållfasthet och stabil prestanda över ett brett temperaturområde.

Kraft och avsaltning.Kondensorrör, ventiltrim och pumpkomponenter i kust- och avsaltningsanläggningar.

Bearbetnings- och urvalsvägledning

Maskinbearbetning.Legeringsmaskinerna är rena men arbetar härdar snabbt, så snitten bör vara tillräckligt generösa för att hålla sig under det härdade lagret och verktygen ska vara skarpa. Undvik att bo på ytan.

Kallformning.Duktiliteten är lägre än för mässing, så kallbearbetning bör utföras i etapper med mellanglödgning och skarpa böjradier bör undvikas.

Svetsning.Legeringen kan svetsas, men aluminiumoxidfilmen måste avlägsnas omedelbart före svetsning och en lämplig inertgassköld används. Matchande tillsatsmetall och kontrollerad värmetillförsel skyddar fogens korrosionsbeständighet.

Värmebehandling.Glödga i intervallet 600-750 C och kyl enligt sektionsstorlek och den erforderliga strukturen; överdriven spannmålstillväxt är den största risken och bör kontrolleras.

Korrosionsdesign.Håll havsvattenhastigheten inom designområdet, undvik stillastående fickor och avlagringar och koppla inte legeringen till mindre ädla metaller i våtdrift utan isolering.

Inspektion.Bekräfta kemi, mekaniska egenskaper och dimensioner, verifiera strukturen där korrosionsbelastningen är kritisk, och tillämpa virvelströms- eller hydrostatisk testning på röret som levereras för värmeväxlarservice.

FAQ

F: Vad är skillnaden mellan aluminiumbrons och aluminiummässing?
Aluminiumbrons som C60800 använder aluminium i en kopparmatris utan stor zinktillsats, vilket ger hög hållfasthet och slitstyrka. Aluminiummässing är en koppar-zinklegering med en liten aluminiumtillsats och används främst för korrosionsbeständiga rör.

F: Varför används C60800 för havsvatten?
Dess aluminiuminnehåll producerar en tuff skyddande oxidfilm som motstår havsvatten, stötangrepp och spänningskorrosionssprickor, och som åter-bildas omedelbart efter mekanisk skada.

F: Är legeringen lämplig för lager?
Ja. Oxidfilmen ger anti-friktion och anti-beteende, så legeringen fungerar bra i lager, bussningar, växlar och glidande delar under hög belastning och måttlig hastighet.

F: Hur beter sig legeringen vid kallbearbetning?
Duktiliteten är lägre än för mässing. Kallformning bör utföras i etapper med mellanglödgning och materialet bör inte böjas till mycket snäva radier utan lämpligt verktyg.

F: Vad är arbetstemperaturområdet?
Legeringen fungerar över cirka -200 C till 400 C, och bibehåller stabila mekaniska egenskaper vid både låga och förhöjda temperaturer inom detta intervall.

F: Vilka standarder gäller för legeringen?
Sömlöst värmeväxlarrör täcks av ASTM B111, med plåt- och plåtkvaliteter som täcks av motsvarande plåtspecifikationer. Inköpsordern ska namnge UNS-nummer, produktstandard, temperament och de tester som krävs.