Vad UNS C71640 kopparnickelrör är
UNS C71640, betecknad CuNi30Fe2Mn2 i det europeiska systemet och BFe30-2-2 i Kina, är en koppar-nickellegering som innehåller cirka 30 % nickel, 2 % järn och 2 % mangan. Den tillhör samma koppar-nickel-familj som de välbekanta 90/10 (C70600) och 70/30 (C71500) kvaliteterna men upptar toppen av den familjen i hårdhet och styrka, och det är den kvalitet som havsvatteningenjörer anger när erosion-korrosion snarare än enkel allmän korrosion är den kontrollerande felmekanismen.
ASTM B111, speglad av ASME SB111, är standardspecifikationen för de sömlösa kondensor- och värmeväxlarrören som levereras i denna kvalitet. Eftersom legeringen är sömlös, kalldragen och glödgad eller spänningsavlastad, bär röret ingen svetssöm i vätskebanan - vilket är exakt vad som behövs i höghastighetsvattenkretsar med-höghastighet där en svetssöm skulle initiera gropbildning.
Kemisk sammansättning
| Element | C71640 % | Funktion i legeringen |
|---|---|---|
| Cu | återstoden | matris; ger konduktivitet och duktilitet |
| Ni | 29.0-32.0 | höjer styrkan och motståndskraften mot havsvattenkorrosion |
| Fe | 1.7-2.3 | förbättrar motståndet mot stötar och erosion-korrosion |
| Mn | 1.5-2.5 | deoxiderar och stärker matrisen |
| Pb max | 0.05 | kvarvarande förorening |
| Zn max | 1.0 | kvarvarande förorening |
De höga järn- och mangannivåerna är anledningen till att denna kvalitet överträffar vanligt 70/30 kupronickel i rörligt havsvatten. Båda elementen hjälper legeringen att bygga och reparera den skyddande ytfilmen som motstår de turbulenta flödesförhållandena som finns vid rörinlopp, i böjar och runt bafflar.
Mekaniska och fysiska egenskaper
| Humör | Skick | Minsta draghållfasthet | Minsta sträckgräns |
|---|---|---|---|
| O61 | glödgat | 435 MPa (63 ksi) | 170 MPa (25 ksi) |
| HR50 | dras och avlastas | 560 MPa (81 ksi) | 400 MPa (58 ksi) |
Skillnaden mellan de två temperamenten är poängen med betyget. Glödgat O61-rör är tillräckligt mjukt för att rullas eller expanderas till rörplåtar och böjas till de radier som krävs av en kondensorlayout, medan HR50-röret dras och spänningsavlastas till ungefär 30 % högre hållfasthet och mer än dubbla sträckgränsen, vilket gör det lämpligt för applikationer där själva röret bär last eller där vibrationer och utmattning förväntas.
| Egendom | Värde |
|---|---|
| Densitet | 8,86 g/cm³ (0,320 lb/in³) |
| Magnetiskt beteende | i huvudsak icke-magnetisk i glödgat tillstånd |
| Strukturera | enfas yta-centrerad kubisk solid lösning |
| Korrosionsbeteende | hög motståndskraft mot strömmande havsvatten, klorider och många kemiska medier |
Internationella motsvarigheter
| System | Beteckning |
|---|---|
| ASTM B111 / ASME SB111 | UNS C71640 |
| GB/T 8890 | BFe30-2-2 |
| BS 2871 | CN108 |
| JIS H3300 | C7164 |
| DIN 1785 | CuNi30Fe2Mn2 |
Dessa beteckningar är utbytbara i tonnagetermer, så ett rör beställt enligt GB/T 8890 BFe30-2-2 kan normalt dubbelcertifieras mot ASTM B111 C71640 där kemi- och testkraven i det snävare dokumentet är uppfyllda.
Varför kopparnickelrör används i värmeväxlare
Värmeväxlare utsätter rören för tre påfrestningar samtidigt: ett korrosivt medium på ena eller båda sidorna, en termisk gradient genom väggen och mekanisk belastning från tryck, vibrationer och termisk cykling. Koppar-nickellegeringar svarar på alla tre. Legeringen utvecklar en tunn, seg, koppar-oxid-rik ytfilm som kontinuerligt repareras av nickel, järn och mangan i matrisen, vilket ger god utmattningshållfasthet och stabila mekaniska egenskaper under långa livslängder.
C71640 lägger till hårdhet till det paketet. Eftersom den motstår plastisk deformation bättre än de mjukare cuprnickels, bibehåller den sin form och passform -till-rör-plåt under belastning, vilket är viktigt i enheter som ser ofta start-stopp eller aggressiva inloppsförhållanden.
Typiska applikationer
Värmeväxlare och kondensorrör för kraftverk och fartyg.
Fler-avsaltningsenheter för blixt och omvänd osmos.
Havsvattenledningar, havsbrand-vattensystem och kylkretsar.
Hydraulledningar och högtrycksvattentjänster-.
Pumpar, ventiler, mantel och beslag för fartygsskrov och marina strukturer.
Fiskburar och nätramar för vattenbruk, där korrosionsbeständighet och styrka kombineras.
Tillverknings-, installations- och valvägledning
Legeringen är lätt kalldragen och glödgad, och den kan expanderas till rörplåtar med standardvals eller hydraulisk expansion. Eftersom det fungerar-härdar, krävs mellanglödgning under kraftig formning; böjning bör respektera en generös radie och alla kall-formade områden bör stressavlastas innan service i klorerade eller ammoniakhaltiga miljöer.
Svetsning är normalt begränsad till beslag, samlingsrör och strukturella fästen snarare än till rörkroppen. De rekommenderade processerna är gasvolframbågsvetsning och gasmetallbågsvetsning med en matchande koppar-nickelfyllningsmetall, med hjälp av stringer-pärlor och låg värmetillförsel för att undvika hetsprickbildning; koppar-nickelfamiljen svarar inte bra på hög värmetillförsel eller överdriven utspädning från kolstål. Hårdlödning och lödning är också praktiskt och fogytor måste vara rena och fria från svavelhaltiga föroreningar.
När du väljer mellan cupronickel-kvaliteterna, arbeta utifrån vattenförhållandena. C70600 (90/10) är lämplig för rent havsvatten med måttlig hastighet, C71500 (70/30) täcker högre hastighet och högre temperatur, och C71640 specificeras där erosion-korrosion, sandnötning eller upprepad mekanisk belastning gör den extra hårdheten värd besväret.
Inspektionspunkter och vanliga fallgropar
Bekräfta det levererade temperamentet, eftersom O61 och HR50 inte är utbytbara för expansion till en rörplåt.
Kräv virvel-aktuella testrapporter för det färdiga röret och verifiera att acceptansnivån anges på beställningen.
Kontrollera att järn- och manganinnehållet sitter innanför de angivna fönstren; lågt järn är den vanligaste orsaken till förtida impingementfel.
Håll förvaringen torr och åtskild från kolstål och ta bort alla klorerade eller svavelhaltiga rester- innan installation.
Undvik över-rullande rörändar; kvarvarande dragspänning är den främsta orsaken till spännings-korrosionssprickor under drift.
FAQ
F: Vad används C71640 kopparnickel till?
Den används huvudsakligen för sömlösa värmeväxlare och kondensorrör, avsaltningsanläggningsrör, havsvattenledningar, havsvattensystem för brand- och applikationer ombord på rörledningar - som kombinerar rörligt havsvatten, mekanisk belastning och en lång designlivslängd.
F: Hur hårt är C71640 jämfört med andra kopparnickel?
Det är den hårdaste och starkaste av de vanliga koppar-nickelrörsorterna. I den glödgade anlöpningen specificeras den vid en minsta draghållfasthet på 435 MPa och ett minsta flyt på 170 MPa, och i den dragna och spänningsavlastade härdningen vid 560 MPa respektive 400 MPa.
F: Vad betyder beteckningen CuNi30Fe2Mn2?
Den beskriver en kopparlegering med cirka 30 % nickel, 2 % järn och 2 % mangan. Järn- och mangantillsatserna är det som ger kvaliteten dess motståndskraft mot erosion-korrosion i hög-havsvatten.
F: Kan C71640-röret svetsas?
Det kan svetsas med gasvolframbåge eller gasmetallbågeprocesser med en matchande koppar-nickelfyllningsmetall och låg värmetillförsel, men rörkroppar levereras normalt sömlösa och skarvar görs genom expansion. Dålig övning med överdriven värmetillförsel leder till sprickbildning och förlust av korrosionsbeständighet.
F: Vilka standarder täcker C71640-röret?
ASTM B111 (ASME SB111) är den styrande specifikationen för sömlösa kondensor och värmeväxlarrör, med GB/T 8890, BS 2871, JIS H3300 och DIN 1785 som ger motsvarande beteckningar i andra system.
F: Är denna kvalitet lämplig för dricksvatten eller dricksvattensystem?
Koppar-nickellegeringar väljs i allmänhet för havsvatten och industriella vattentjänster. För dricksvattenkretsar väljs normalt koppar- och koppar--zinkkvaliteter med beprövade godkännanden istället, och valet bör följa det tillämpliga nationella godkännandesystemet.
