Vad är C72200 koppar?
C72200 är en koppar-nickellegering av 90/10- och 70/30-familjen, men med sin egen distinkta kemi. Nickel hålls på cirka 15 procent, järn och mangan tillsätts för styrka och korrosionskontroll, och krom är närvarande på en avsiktlig nivå som är den avgörande egenskapen för kvaliteten. På grund av kromtillsatsen beskrivs legeringen också som CuNi 15Cr.
Kvaliteten utvecklades för att lösa ett specifikt problem i havsvattenkylsystem. Standarden 90/10 koppar-nickellegeringar fungerar bra i rent, måttligt snabbt vatten, men där flödet är turbulent eller innehåller medfångad sand kan den skyddande ytfilmen tas bort och stötangrepp börjar. Krom stärker den filmen, så C72200 tolererar högre vattenhastigheter och smutsigare kylvatten än de kromfria-koppar-nickelkvaliteterna.
Det förblir en helt solid-lösning-förstärkt, icke-härdbar legering. Det finns ingen värmebehandling som kan höja dess styrka på det sätt som en utfällningshärdande legering kan behandlas, och dess egenskaper erhålls genom sammansättningskontroll och kallbearbetning.
Kemisk sammansättning av C72200
Sammansättningsgränserna nedan motsvarar de koppar-nickellegeringar som specificeras för rör och rör i ASTM B466 och B467 och för rör i ASTM B111. Kobolt räknas med nickel för nickelbestämningen.
| Element | Minimum (vikt %) | Maximalt (vikt %) | Fungera |
|---|---|---|---|
| Koppar (Cu) | Återstoden | Balans | Basen av legeringen |
| Nickel plus kobolt (Ni + Co) | 14.0 | 16.0 | Primärt legeringselement, ger styrka och havsvattenkorrosionsbeständighet |
| Järn (Fe) | 0.25 | 0.75 | Förbättrar motståndet mot stötar och erosion, höjer styrkan |
| Mangan (Mn) | 0.20 | 0.80 | Deoxiderare, förbättrar gjutbarhet och bearbetbarhet |
| Krom (Cr) | 0.30 | 0.70 | Nyckeltillägg, förstärker den skyddande ytfilmen mot stötangrepp |
| Bly (Pb) | - | 0.01 | Orenhet, begränsad för att undvika het korthet |
| Zink (Zn) | - | 0.20 | Förorening |
| Kol (C) | - | 0.05 | Förorening |
| Fosfor (P) | - | 0.01 | Förorening |
| Svavel (S) | - | 0.01 | Förorening |
| Övriga element, totalt | - | 0.30 | Summan av alla icke namngivna element |
Kromområdet är smalt av en god anledning. Under den uppnås inte impingementfördelen; ovanför det kan krom-rika faser bildas och legeringen förlorar duktilitet och svetsbarhet. Av denna anledning bör C72200 alltid köpas enligt en specifikation som anger kromintervallet uttryckligen, och ett brukscertifikat utan kromanalys bör inte accepteras för havsvattenservice.
Mekaniska och fysiska egenskaper
C72200 levereras i glödgat, lättdraget och hårt draget temperament, och de mekaniska kraven anges i tillämplig ASTM-produktstandard för varje form. Glödgat rör är det normala utgångsförhållandet för värmeväxlarservice, där röret expanderas till rörplåtar och måste därför behålla formbarheten. Kalldragning höjer drag- och sträckgränsen samtidigt som töjningen minskar, och temperamentet bör specificeras tillsammans med de mekaniska värdena snarare än bara med namnet.
| Egendom | Allmän karaktär |
|---|---|
| Strukturera | Enfas-fast lösning, yta-centrerad kubisk |
| Förstärkningsmekanism | Fast lösning och kallt arbete, ej-värmebehandlas- |
| Styrkenivå | Högre än 90/10 koppar-nickel, liknande ordning som 70/30 |
| Värmeledningsförmåga | Måttlig, lägre än ren koppar, tillräcklig för värmeväxlardrift |
| Magnetiskt beteende | Icke-magnetisk |
| Servicetemperatur | Lämplig för vattensystem med omgivande och måttlig temperatur |
Exakt draghållfasthet, sträckgräns och töjningsvärden styrs av härdningstabellerna i relevant specifikation och bör hämtas från standardutgåvan som citeras på beställningen.
Korrosionsbeteende i havsvatten
Legeringens hela kommersiella fall vilar på dess beteende i rörligt havsvatten. Koppar-nickellegeringar skyddar sig själva med en tunn, vidhäftande oxidfilm som är berikad med nickel och järn. Krom stärker filmen så att den åter-bildas snabbt efter mekanisk skada, vilket är det som ger C72200 dess motståndskraft mot stötattacker och mot erosion-korrosion i rörinlopp, böjar och områden nedströms restriktioner.
Det motstår också allmän korrosion, spänningskorrosionssprickor och ammoniakangrepp mycket bättre än mässingen, och det är inte känsligt för avzinkning eftersom det i princip inte innehåller någon zink. Där klorering används för att kontrollera biologisk nedsmutsning, tolererar legeringen normala kvarvarande klorhalter som används vid kylvattenbehandling. Som med alla kopparlegeringar är sulfidkontamination i vattnet det största hotet: sulfider stör filmbildning och kan öka korrosionshastigheten kraftigt, så sulfidnivåerna bör övervakas och legeringen bör inte användas i kraftigt förorenat vatten med- syrebrist utan ytterligare skydd.
Ansökningar
Eftersom kvaliteten är designad för snabbt-strömmande havsvatten samlas dess applikationer kring marina och kraftgenererande kylsystem.
Kondensor och värmeväxlarrör i kraftverk, avsaltningsanläggningar och ombord på fartyg.
Sjövattenledningar, havsvattenledningar och stänkzonssystem.
Rörbuntar, hylsor och komponenter i system där vattenhastigheten är hög eller sand medbringas.
Offshore plattform kylning och brandbekämpning vattensystem.
Servicesystem för skeppsbyggnad, inklusive sanitets- och ballastledningar i vissa utföranden.
Avsaltningsslangar och rörledningar i fler-stegs blixt- och omvänd osmos.
Tillverknings- och sammanfogningsvägledning
C72200 är lätt kallformad, böjd och expanderad, och den kan även varmbearbetas inom det temperaturområde som rekommenderas av leverantören. Det sammanfogas normalt genom valsexpansion till rörplåtar, genom lödning eller genom svetsning. Fusionssvetsning med matchande koppar-nickeltillsatsmetall är möjlig och används ofta för rörsystem; kromtillsatsen innebär att värmetillförsel och interpasstemperatur bör kontrolleras för att undvika segregering och förlust av korrosionsbeständighet i svetszonen.
Bearbetning liknar den för andra koppar-nickellegeringar och kräver skarpa verktyg och uppmärksamhet för att härda. Eftersom materialarbetet härdar under dragning och formning, kan avspänningsglödgning krävas före svåra formningsoperationer eller innan service i ammoniakhaltiga miljöer.- Rengöring efter tillverkning spelar också roll: järnföroreningar från kolstålverktyg eller slipdamm måste avlägsnas, eftersom inbäddade järnpartiklar kan bli initieringsplatser för lokalt angrepp i havsvatten.
FAQ
F: Vad är C72200 koppar?
C72200 är en koppar-nickellegering med 14 till 16 procent nickel plus kobolt, 0,25 till 0,75 procent järn, 0,20 till 0,80 procent mangan och 0,30 till 0,70 procent krom, med koppar som balans.
F: Varför innehåller C72200 krom?
Kromtillsatsen förstärker den skyddande oxidfilmen på legeringsytan, vilket förbättrar motståndskraften mot stötangrepp och erosion-korrosion i snabbt-strömmande eller sand-laddat havsvatten.
F: Är C72200 en 90/10 eller 70/30 koppar-nickel?
Varken. Det är en separat 15-procentig nickelkvalitet med krom, placerad över 90/10-graden i styrka och stötmotstånd och ungefär jämförbar med 70/30-kvaliteten i allmän havsvattenprestanda.
F: Vilka standarder täcker C72200-produkter?
Legeringen är täckt som koppar-nickelrör av ASTM B111, som sömlösa rör av ASTM B466, som svetsade rör av ASTM B467, och i form av plåt, plåt och remsa eller stång och stång av motsvarande ASTM koppar-nickelproduktspecifikationer.
F: Kan C72200 värmebehandlas för att öka styrkan?
Nej. Det är en solid-lösningslegering och är inte härdbar genom värmebehandling. Styrka erhålls genom kompositionskontroll och kallt arbete, så temperamentsval är den viktigaste spaken som är tillgänglig för en designer.
F: Hur jämför C72200 med 90/10 koppar-nickel i drift?
Den erbjuder högre hållfasthet och betydligt bättre motståndskraft mot stötar och erosion, vilket tillåter användning vid högre havsvattenhastigheter. Avvägningen- är en något lägre värmeledningsförmåga och en högre legeringskostnad.
