Vad C72200 Nickel-vit koppar är
C72200 är en koppar-nickellegering i UNS numreringssystem, ofta beskriven som krom-modifierad 85/15 cupronickel eftersom den innehåller nominellt 15 % nickel tillsammans med en avsiktlig kromtillsats. I handeln kallas legeringen även nickel-vit koppar. Den utvecklades för kondensor- och värmeväxlarrör där kylvattnet är havsvatten eller bräckt vatten och flödeshastigheterna är tillräckligt höga för att attackera konventionella kopparnickel- eller aluminiumrör i mässing.
Det utmärkande för C72200 är krominnehållet. Krom i denna legering förbättrar motståndskraften mot stötattacker och erosionskorrosion, så röret kan tolerera högre havsvattenhastigheter än en omodifierad koppar-nickel, samtidigt som den fortfarande bildar den tunna, stabila korrosionsproduktfilmen som skyddar koppar-nickellegeringar i rent havsvatten.
Kemisk sammansättning
| Element | Innehåll | Fungera |
|---|---|---|
| Nickel, inklusive kobolt | 15,0 % till 18,0 % | Huvudsaklig legeringstillsats; ger styrka och havsvattenkorrosionsbeständighet |
| Krom | 0,30 % till 0,70 % | Förbättrar motståndet mot stötar och erosionskorrosion vid högre flödeshastigheter |
| Järn | 0,50 % till 1,00 % | Förbättrar motståndet mot strömmande havsvattenangrepp |
| Mangan | 0,50 % till 1,00 % | Avoxiderar smältan, bidrar till gjutbarhet och varmbearbetbarhet |
| Titan | 0,50 % max | Kontrollerad rest från deoxidation |
| Koppar | Återstoden | Basen av legeringen |
| Andra element | Begränsad | Föroreningsgränser tillämpas för att skydda svetsbarhet och formbarhet |
Sammansättningsgränser för legeringen i rörform publiceras i ASTM B111, och plåt, plåt och remsa av samma kvalitet omfattas av ASTM B122. Kobolt räknas med nickel när analysen kontrolleras, vilket är standardpraxis för koppar-nickellegeringar, och järn plus mangan definierar tillsammans mycket av havsvattenprestandan hos materialet.
Mekaniska egenskaper och härdning
De mekaniska egenskaperna hos C72200 beror på temperamentet i vilket röret eller plåten levereras, precis som med andra bearbetade kopparlegeringar. Mjukglödgad härdning används där röret måste böjas eller expanderas, och kallbearbetade härdningar höjer styrkan och hårdheten på bekostnad av duktiliteten. För rör som levereras enligt ASTM B111 anges draghållfasthet, sträckgräns mätt vid 0,5 % töjning under belastning och töjning i standarden för beställd härdning, och brukscertifikatet rapporterar de faktiska värdena för partiet.
En praktisk konsekvens är att köparen bör specificera temperamentet och produktstandarden snarare än att ange en enda draghållfasthetssiffra. Två rör med identisk kemi kan skilja sig avsevärt i styrka helt enkelt för att det ena glödgades och det andra drogs till ett kallbearbetat humör.
| Egendom | Beteende för C72200 |
|---|---|
| Draghållfasthet | Tabulerat minimum för det beställda temperamentet i ASTM B111; kallbearbetning höjer den, glödgning sänker den |
| Sträckstyrka | Mätt vid 0,5 % förlängning under belastning och specificerad med temperamentet; kallbearbetat rör är markant starkare än glödgat rör |
| Förlängning | Högst i det glödgade temperamentet, vilket är anledningen till att glödgat rör används för att böja och expandera |
| Hårdhet | Ökar med kallt arbete; används som verkstadsgolv kontrollera att temperamentet är korrekt |
| Elasticitetsmodul | Cirka 130 GPa, typiskt för koppar-nickelfamiljen |
| Densitet | Cirka 8,9 g/cm³ |
| Kristallstruktur | Ansiktscentrerad kubisk-, vilket ger bra formbarhet |
Korrosion och fysiskt beteende
I rent, luftat havsvatten bildar C72200 en skyddande korrosionsproduktfilm som håller korrosionshastigheten låg och enhetlig. Kromtillsatsen utökar hastighetsintervallet över vilket filmen överlever, vilket är anledningen till att legeringen används i kondensorer där rörhastigheterna pressas högre för att förbättra värmeöverföringen. Koppar-nickellegeringar är också resistenta mot kloridspänningskorrosionssprickor, vilket är en fördel jämfört med austenitiska rostfria stål i varma kloridmiljöer.
Två begränsningar bör förstås. Koppar-nickellegeringar kan drabbas av spänningskorrosionssprickor i ammoniakmiljöer, så förorenat havsvatten, kondensat från ammoniaklagersystem och ammoniakånga runt rörplåtar förtjänar alla uppmärksamhet. Och legeringen är inte immun mot under-avlagringskorrosion; fjäll, slam eller biologisk tillväxt på vattensidan svälter ytan på syre och skapar de lokala förutsättningarna för gropbildning under fyndigheten.
Elektrisk ledningsförmåga är en liten bråkdel av den för ren koppar, och värmeledningsförmågan, även om den är lägre än ren koppar, är mer än tillräcklig för havsvattenkyld värmeöverföring. C72200 är vald för korrosionsprestanda under flöde, inte för konduktivitet.
Värmebehandling och tillverkning
C72200 levereras normalt i glödgat skick för rörapplikationer. Glödgning och avspänningsbehandlingar måste utföras vid temperaturer som mjukar upp materialet utan att förgrova strukturen överdrivet, och schemat bör specificeras på beställning snarare än improviserat i verkstaden. Att ange en värmebehandlingstemperatur som är nonsens är ett tillförlitligt sätt att förstöra en sats av rör, så temperaturintervallet bör alltid komma från materialleverantören och registreras i processbladet.
Kallbearbetning är utmärkt, så rör kan böjas och rullas till rörplåtar utan att spricka när rätt temperering tillhandahålls.
Varmbearbetning utförs i ett temperaturområde under legeringens smältpunkt och över den temperatur vid vilken materialet blir skört.
Glödgning används mellan kallformningsoperationer när en stor total reduktion krävs.
Svetsning och hårdlödning är praktiskt genomförbart med fyllmedel som är anpassade till legeringen; krom- och titantillsatserna innebär att värmetillförsel och interpasstemperatur bör kontrolleras.
Stressavlastning efter kraftig formning är god praxis för komponenter som kommer att se ammoniak.
Där C72200 används
Kondensor- och värmeväxlarrör i kraftverk, fartyg och avsaltningsanläggningar som använder havsvatten
Rörplattor och vattenlådor i sjövattenkyld utrustning
Rörledningar och kopplingar i marina och offshore-system
Komponenter som utsätts för höghastighetsvatten där erosionskorrosion är den begränsande faktorn
Inspektionspunkter och vanliga fallgropar
Bekräfta betyget genom certifikat, kontrollera nickel med kobolt, krom, järn och mangan mot specifikationsgränserna.
Verifiera temperamentet och motsvarande värden för drag, flyt och töjning för partiet.
Eddy-current testa röret för väggdefekter före installation och håll journalen som baslinje.
Kontrollera kornstorlek och yttillstånd eftersom båda påverkar böjnings- och rullningsprestanda.
Håll rören torra och fria från kloridföroreningar före installation.
Den återkommande fallgropen är att behandla alla cuprnickels som ett material. Omodifierad koppar-nickel och den modifierade krom-kvaliteten skiljer sig åt i hastighetsintervallet de tolererar, och C72200 bör inte beställas bara för att en offert nämnde kupronickelrör. Namnge UNS-betyget och standarden på beställningen och be om analysen och de mekaniska testresultaten på certifikatet.
FAQ
F: Vad är C72200 nickel-vit koppar?
Det är en krom-modifierad koppar-nickellegering som innehåller nominellt 15 % nickel, som främst används för kondensor- och värmeväxlarrör i sjövattenservice.
F: Hur skiljer sig C72200 från vanlig cupronickel?
Kromtillsatsen, i intervallet 0,30 % till 0,70 %, förbättrar motståndet mot stöt och erosionskorrosion så att röret tolererar högre havsvattenhastigheter.
F: Vilken standard täcker C72200-röret?
Sömlöst rör specificeras i ASTM B111, och plåt, plåt och remsa av samma kvalitet i ASTM B122.
F: Vilket temperament används för kondensorrör?
Mjukt glödgat rör är normalt, eftersom det måste böjas och expanderas in i rörplåten utan att spricka. Kallbearbetade temperament används för andra produktformer.
F: Kan C72200 svetsas?
Ja, med fyllmedel anpassade till legeringen och kontrollerad värmetillförsel. Som med alla koppar-nickellegeringar är renhet i fogområdet och kontroll av interpass-temperaturen avgörande.
F: Vad begränsar livslängden för C72200-rör?
Förorenat vatten eller ammoniakvatten, avlagringar som orsakar under-avlagringar och för hög flödeshastighet. I rent havsvatten med korrekt vattenbehandling ger legeringen mycket lång livslängd.
