Vezetői összefoglaló
Az UNS C95800 egy nikkel-alumínium bronz öntvény ötvözet, amelyet olyan igényes környezetekhez terveztek, ahol erő, tengervíz korrózióállóság, kopásállóság, és sápadt ellenállás minden egyszerre számít.
Az alumínium bronz tágabb családjába tartozik, hanem a nikkelje- a vasban gazdag kémia pedig speciálisabb szerepet ad neki, mint a közönséges bronzoknak: a mérnökök gyakran tengeri hardverhez adják meg, hajtókészülékek, szelepek, szivattyúk, és más alkatrészek, amelyeknek túl kell élniük az agresszív sós kezelést.
Tervezési szempontból, A C95800 leginkább a tengeri minőségű szerkezeti bronz.
Ez nem egyszerűen „erős réz”. Értéke a kémia kölcsönhatásából adódik, fázisszerkezet, és hőtörténet.
Tengervízben, ez a kombináció kiváló szolgáltatási teljesítményt eredményezhet, de csak akkor, ha a kompozíció a megadott ablakon belül marad, és az öntési folyamatot gondosan ellenőrzik.
1. Mi az UNS C95800 Nickel Aluminium Bronze?
Az UNS C95800 egy nikkel alumínium bronz öntőötvözet igényes szolgáltatási környezetekre tervezve, ahol erő, tengervíz korrózióállóság, kopásállóság, és sápadt ellenállás minden egyszerre számít.
Ez egy szabványos öntött rézötvözet, amelyre vonatkozik ASTM B148, amely az UNS C95800-at a nagy igénybevételű alkalmazásokhoz használt alumínium-bronz öntvényminőségek közé sorolja.
Gyakorlati mérnöki felhasználásban, A C95800-at gyakran választják tengeri hardver, hajtókészülékek, szivattyú alkatrészek, szelepek, és tengervíznek kitett öntvények mert egyesíti a nagy mechanikai szilárdságot a sósvízzel szembeni erős ellenállással.
A nikkel-alumíniumbronzokkal kapcsolatos műszaki irodalom az ötvözetcsaládot tengeri vasalatokhoz is megfelelőként azonosítja, tengervíz szivattyúk és szelepek, és nagy teherbírású karmantyús csapágyas alkalmazásokhoz.
Kulcsfontosságú jellemzők
Tengeri minőségű korrózióállóság
A C95800 különösen nagyra értékelt a tengervíz szolgáltatásban. A nikkel-alumíniumbronzokat széles körben használják tengeri környezetben, mivel kémiájuk és mikroszerkezetük erős korróziós teljesítményt nyújt a sós vízben..
Nagy szilárdság a rézötvözethez
Sok általános célú bronzhoz képest, A C95800 nagy szilárdságot kínál.
A tipikus publikált adatok szerint minimális szobahőmérsékletű szakítószilárdság kb 85 KSI és a minimális folyáshatár körül 35 KSI, a réz alapú öntött ötvözetek nagy szilárdsági tartományába helyezve.
Kiváló kopás- és kopásállóság
Az ötvözet jól teljesít ott, ahol csúszó érintkezés van, nehéz teher, és a koptató tengervízviszonyok gyors kopást okozhatnak a lágyabb anyagokban.
A nikkel-alumínium bronzok kifejezetten erős kopási viselkedésükről ismertek a tengeri és ipari szolgáltatásokban.
Erős kavitációs és eróziós teljesítmény
A C95800 gyakori választás a légcsavarokhoz és az áramlásnak kitett alkatrészekhez, mivel a nikkel-alumínium bronzok erősen ellenállnak a kavitációnak és az eróziós korróziónak a tengervíz szolgáltatásban.
Jó önthetőség összetett alkatrészekhez
Öntőötvözetként, A C95800 homoköntvényhez hasonló formában kapható, centrifugális szereplők, és folyamatos öntött állomány, ami praktikussá teszi nagy tengeri alkatrészekhez és ipari öntvényekhez.
2. Az ötvözet azonossága és tipikus kémiája
A kémia az ötvözet viselkedésének alapja. A fő műszaki szempont az, hogy a C95800 nem réz és ötvöző adalékok véletlenszerű keveréke.
Ez egy gondosan kiegyensúlyozott bronz, amelyben minden elem egy adott teljesítménycélhoz járul hozzá
Az ASTM-alapú összefoglalók ugyanazt a lényeges tartományt adják, és megjegyzik, hogy a vastartalom nem haladhatja meg a nikkeltartalmat.
| Elem | Tipikus hatótávolság (Wt.%) | Funkcionális szerep |
| Réz (CU) | 79.0 miniszterelnök | Bázisfém; biztosítja a rézötvözet mátrixot és a belső korróziós viselkedést. |
| Alumínium (Al) | 8.5–9.5 | Fő erősítő elem; támogatja a védő oxidképződést és a nagy szilárdságot. |
Nikkel (-Ben) |
4.0–5.0 | Javítja a korrózióállóságot és segít stabilizálni a hasznos mikrostruktúrákat. |
| Vas (FE) | 3.5–4.5 | Erőteljesen hozzájárul a szilárdsághoz és a kopásállósághoz. |
| Mangán (MN) | 0.8–1.5 | Segíti a dezoxidációt és a tulajdonságok egyensúlyát. |
| Szilícium (És) | ig 0.10 | Ellenőrzött szennyeződési határérték. |
| Ólom (PB) | ig 0.03 | Szigorú szennyeződési határ a minőség- és szolgáltatás-ellenőrzés érdekében. |
3. Kohászat és mikroszerkezet
A C95800 kohászatilag összetett. Öntött állapotban, az UNS C95800-on végzett kutatások egy mikrostruktúrát írnak le alfa (A) és béta (b) fázisok plusz egy kis része intermetallikus kappa (Úr) fázisok.
E fázisok aránya és eloszlása a hűtési sebességtől és az azt követő hőkezeléstől függ.
Ez nem kis részlet; ez az egyik oka annak, hogy az ötvözet olyan jól teljesíthet a szervizelés során, és az egyik oka annak, hogy a rossz folyamatszabályozás ronthatja a teljesítményt.
Ez a fázisstruktúra két fontos viselkedést magyaráz meg. Első, az ötvözet erősségének nagy részét többfázisú jellegéből nyeri, nem egyszerű egyfázisú szilárd oldatból. Második, mikrostruktúra erősen befolyásolja a korróziós reakciót a tengervízben.
A Langhe-industry tengervíz-vizsgálatai azt mutatják, hogy kis összetételbeli különbségek, különösen az alumíniumtartalom, jelentősen eltérő korróziós kimenetelekhez vezethet.
Egy tanulmányban, a magasabb alumíniumtartalmú összetétel a C95800 tartományon belül kiváló tengervíz-korrózióállóságot mutatott, míg az alacsonyabb alumíniumtartalmú összehasonlító anyag sokkal súlyosabb szelektív fázistámadást szenvedett el.
4. Az UNS C95800 nikkel-alumínium bronz fizikai és mechanikai tulajdonságai
A C95800 egy nagy szilárdságú rézötvözet, tulajdonságai pedig az öntvény állapotától és hőtörténetétől függenek.
Az alábbi táblázatok mutatják reprezentatív referenciaértékek az ötvözethez tipikus gyártási vagy öntési körülmények között.
Fizikai tulajdonságok
| Ingatlan | Metrikus érték | Birodalmi érték |
| Sűrűség | 7.64 G/cm³ | 0.276 lb/in³ |
| Rugalmassági modulus (Young-modulus) | 120 GPA | 17.4 × 10^6 psi |
| Nyírási modulus | 44 GPA | 6.38 × 10^6 psi |
| Poisson-arány | 0.34 | 0.34 |
| Hővezető képesség | 36 W/m · k | 20.8 BTU/(hr·ft·°F) |
| Fajlagos hőkapacitás | 440 J/kg · K | 0.189 Btu/lb · ° f |
| Hőtágulás | 17 µm/m · K | 9.44 µin/in·°F |
| Elektromos vezetőképesség | 7.0% IACS | 7.0% IACS |
| Solidus hőmérséklet | 1040 ° C | 1904 ° F |
| Folyadék hőmérséklet | 1060 ° C | 1940 ° F |
Mechanikai tulajdonságok
| Ingatlan | Állapot | Metrikus érték | Birodalmi érték |
| Szakítószilárdság | Öntött és lágyított | 585 MPA | 84.8 KSI |
| Szakítószilárdság | Homok öntött | 655 MPA | 95 KSI |
| Szakítószilárdság | Állandó öntvény | 660 MPA | 95.7 KSI |
| Hozamszilárdság | Öntött és lágyított | 240 MPA | 34.8 KSI |
| Hozamszilárdság | Homok öntött | 262 MPA | 38 KSI |
| Hozamszilárdság | Állandó öntvény | 360 MPA | 52.2 KSI |
| Meghosszabbítás | Öntött és lágyított | 15% | 15% |
| Meghosszabbítás | Homok öntött | 15% | 15% |
| Meghosszabbítás | Állandó öntvény | 17% | 17% |
| Keménység | Homok öntött | 159 HB | 159 HB |
| Keménység | Öntött és lágyított | 84–89 HRB | 84–89 HRB |
| Keménység | Állandó öntvény | 88 HRB | 88 HRB |
| Nyírószilárdság | Homok öntött | 400 MPA | 58 KSI |
| Kifáradási szilárdság | Homok öntött | 214 MPA | 31 KSI |
5. Korrózió & Kopásállóság: Alapvető teljesítményelőnyök
Az UNS C95800 a szolgáltatásban szerzett hírnevét, mert egyesíti magas tengervíz korrózióállóság -vel erős kopás- és kopásállóság.
Kutatás a C95800 in 3.5 A tömeg% NaCl azt mutatja, hogy mind a korróziós viselkedés, mind a felületi reakcióképesség attól függ összetétel, hőkezelési állapot, és hogy az ötvözet stagnáló vagy folyó sós körülmények között van-e.
Ez különösen fontossá teszi az ötvözetet a tengeri hardverek számára, légcsavar rendszerek, és egyéb, sós vízben folyamatosan működő alkatrészek.
Az ötvözet olyan anyagként való szemlélésének hasznos módja, amely egyszerre több meghibásodási módnak is ellenáll:
- Általános tengervíz korrózió: alkalmas folyamatos expozícióra a tengeri szolgálatban.
- Szelektív fázisú támadás / ötvözetmentesítő érzékenység: a mikrostruktúra számít, és az ötvözet akkor teljesít a legjobban, ha a kémia a tartományon belül marad, és a szerkezet jól szabályozott.
- Kopás és kopás: az ötvözetet széles körben választják ki olyan alkatrészekhez, amelyeknek el kell viselniük a súrlódást, csúszó érintkező, és mechanikai terhelés.
- Kavitációs és eróziós szolgáltatás: propellerekben és más áramlásnak kitett részekben használják, mert jól kezeli az agresszív tengeri viszonyokat.
A legfontosabb mérnöki üzenet egyértelmű: A C95800 nemcsak korrózióálló; korrózióálló, miközben mechanikailag robusztus és kopásálló marad.
Ez a kombináció az oka annak, hogy gyakran választják tengerészeti alkatrészekhez, ahol az acél túl gyorsan korrodálódik, és a puhább bronzok túl gyorsan kopnak..
6. C95800 ötvözet öntési teljesítménye
A C95800 alapvetően a öntőötvözet, tipikus kínálati formái pedig azt a szerepet tükrözik.
Szabványok és termékreferenciák helyezik el homok öntött, centrifugálöntvény, folyamatos öntés, és állandó-öntvény termékcsaládok, nagyméretű öntött alkatrészekben történő felhasználással, ahol az erősség és a tengeri tartósság egyaránt fontos.
Közös öntési utak
- Homoköntés: nagyobbra is alkalmas, bonyolultabb alkatrészek, mint például a tengeri hardver és a nehéz házak.
- Centrifugális casting: hasznos hengeres vagy gyűrű alakú alkatrészekhez, például hüvelyekhez és perselyszerű formákhoz.
- Folyamatos öntés: félkész készletekhez és nagyipari ellátáshoz használják.
- Tartós öntés: jó illeszkedés, ha az alkatrésznek jobb megismételhetőségre és jobb méretszabályozásra van szüksége.
A C95800 öntési viselkedése szorosan összefügg részméret, megszilárdulás története, és az azt követő hőkezelés.
Tengeri légcsavar és szelep alkalmazásokhoz, az ötvözetet gyakran használják nagy öntvényekben, és a vizsgálatok azt mutatják, hogy az öntés utáni hőkezelés és a mikrostruktúra közvetlen hatással van mind a mechanikai teljesítményre, mind a korrózióállóságra.
A C95800 praktikus öntödei előnye a fegyelmezett folyamatirányítás.
Ha az öntvény egyenetlenül hűl, ha a kémia sodródik, vagy ha a hőkezelést rosszul választják meg, az így létrejövő mikrostruktúra olyan módon változhat, ami gyengíti a szívósságot vagy a korróziós teljesítményt.
A kutatók kimutatták, hogy még a szerkezet beállítására szolgáló hőkezelés is rideg viselkedéshez vezethet, ha a hőciklus nem megfelelő.
7. Megmunkálás, Csatlakozás, és Befejezés
A C95800 megmunkálható, de az nem szabadon vágható ötvözet. A megmunkálhatóságát műszaki adatlapon értékelik 50 szabadon vágó sárgarézhez képest at 100, ami a közepes megmunkálhatóság kategóriába sorolja.
Ez azt jelenti, hogy elég jól megmunkálható az ipari munkákhoz, de még mindig ésszerű szerszámozást és vágási gyakorlatot igényel.
Megmunkálás
Megmunkáláshoz, a gyakorlati szabály az, hogy a C95800-at a nagy szilárdságú bronz, nem lágy rézötvözetként.
Általában végső interfészekké alakítják, fúrások, és csapágyfelületek öntés után, de a szerszámkopás és a vágóerő nagyobb, mint az egyszerűbb sárgarézeknél.
Valódi gyártásban, ez merev beállításokat jelent, megfelelő előtolást és sebességet, és gondos befejező készlettervezés.
Csatlakozás
Az ötvözet számos illesztési módot támogat, de nem minden módszer egyformán alkalmas.
Egy műszaki referencia lista rapárolás, forrasztás, bevonatos fém ívhegesztés, és védőgázas ívhegesztés mint alkalmas, míg oxiacetilén hegesztés és szén ívhegesztés nem javasolt.
Ez lehetővé teszi a csatlakozást, de ez azt is jelenti, hogy a gyártócsapatoknak tudatosan kell kiválasztaniuk az eljárást, ahelyett, hogy az ötvözetet közönséges acélként kezelnék.
Végső
A befejezés általában a gyártási folyamat része, nem pedig utólagos gondolat.
Az öntödei és megmunkálási beszállítók általában párosítják a C95800-at heat treating, lágyítás, megmunkálás, por bevonat, festés, Eloxálás, és összeszerelés az utolsó alkatrész igényétől függően.
Szervizben, a legfontosabb befejezési döntés gyakran az, hogy az alkatrésznek szüksége van-e védőbevonatra, kozmetikai befejezés, vagy csak precízen megmunkált felületek.
8. A C95800 ötvözet tipikus ipari alkalmazásai
Az UNS C95800 kiegyensúlyozott teljesítménye nélkülözhetetlenné teszi a nagy igényű ipari szektorokban, alapvető alkalmazásokkal, beleértve:
- Tengeri & Offshore tervezés: Hajócsavar-agyak, kormánycsapágyak, tengervízszivattyú járókerekei és házai, szeleptestek, szelepülések, tengeri rögzítők, offshore platform hardver, és a víz alatti csatlakozók.
- Olaj & Gázipar: Szelepek, szivattyú alkatrészek, kútfej szerelvények, és csatlakozók szárazföldi és tengeri termeléshez, ellenáll a sóoldat és a szénhidrogén korróziónak.
- Nehéz gépek & Erőátvitel: Nagy teherbírású csapágyak, perselyek, fogaskerék, csigakerekek, tolóalátéthártya, és sebességváltó alkatrészek az építkezéshez, bányászati, és ipari gépek.
- Folyadékkezelő rendszerek: Nagynyomású szivattyú és szelep alkatrészek, tengervíz szívó képernyők, és hidraulikus rendszer részei tengeri és ipari folyadékrendszerekhez.
- Repülőgép & Katonai: Futómű perselyek, tolócsapágyak, és katonai minőségű tengeri hardver, amely nagy szilárdságot igényel, korrózióállóság, és nem mágneses tulajdonságok.
- Energiatermelés: Vízturbina alkatrészek, szivattyú alkatrészek, valamint a part menti erőművek hőcserélő szerelvényei, ellenáll a tengervíz korróziójának és kavitációjának.
| Ingatlan | C95800 | C95500 | C95400 | C86300 | C93200 |
| Közös név | Nikkel -alumínium bronz | Nikkel -alumínium bronz | Alumínium bronz | Mangán bronz | Csapágy bronz / Ón bronz |
| Sűrűség | 7.64 G/cm³ / 0.276 lb/in³ | 7.53 G/cm³ / 0.272 lb/in³ | 7.45 G/cm³ / 0.269 lb/in³ | 7.83 G/cm³ / 0.283 lb/in³ | 8.91 G/cm³ / 0.322 lb/in³ |
| Szakítószilárdság | 585-586 MPa / 85 ksi min | 655 MPA / 95 ksi min | 586 MPA / 85 ksi min | 758 MPA / 110 ksi min | 241 MPA / 35 ksi min |
| Hozamszilárdság | 241 MPA / 35 ksi min | 290 MPA / 42 ksi min | 221 MPA / 32 ksi min | 427 MPA / 62 ksi min | 138 MPA / 20 ksi min |
| Meghosszabbítás | 18% miniszterelnök | 10% miniszterelnök | 12% miniszterelnök | 14% miniszterelnök | 10% miniszterelnök |
| Megmunkálhatóság | 20 | 50 | 60 | 8 | 70 |
Korrózióállóság |
Kiváló a tengervízben és a tengeri szolgáltatásban | Nagyon jó a kiváló tengeri szolgáltatásban | Kiváló általános és tengeri korrózióállóság | Jó, de kevésbé tengerészeti specialitású | Jó, főleg csapágyszervizhez |
| Viselet / epedő ellenállás | Magas | Magas | Kiváló | Kiváló | Jó |
| Tipikus alkalmazások | Hajtókészülékek, csomópont, tengelyek, szeleptestek, tányérokat visel, csigakerekek | Tengeri szelepek, hajtókészülékek, járókerék, perselyek | Perselyek, fogaskerék, tányérokat visel, szivattyúk, szelepek | Nagy terhelésű perselyek, fogaskerék, szelepszár, hidraulikus alkatrészek | Csapágyak, perselyek, alátétek, szivattyú alkatrészek |
10. Következtetés
Az UNS C95800 nikkel alumínium bronz prémium kategóriás, sokoldalú öntött rézötvözet, amely páratlan egyensúlyt biztosít mechanikai erő, szívósság, tengervíz korrózióállóság, és kopási teljesítmény.
Pontosan megtervezett kémiai összetétele és kifinomult duplex mikrostruktúrája kiküszöböli a szabványos rézötvözetek gyakori meghibásodási módjait extrém környezetben., így a tengerészet sarokköve, tengeri, olaj- és gáz, és nehéz ipari alkalmazások.
Miközben speciális öntési és megmunkálási gyakorlatokat igényel, hosszú élettartama, minimális karbantartási igény, és az acél cseréjének képessége korrozív, A nagy terhelésű rendszerek idővel alacsonyabb teljes birtoklási költséget biztosítanak.
Mérnököknek és anyagválasztóknak, A C95800 az optimális választás a tartósságot igénylő alkatrészekhez, megbízhatóság, és a legkeményebb üzemi körülmények között is teljesít, etalon a nagy teljesítményű öntött rézötvözetek terén.
GYIK
A C95800 jó tengervízben?
Igen. Ez a használatának egyik fő oka, de a teljesítmény attól függ, hogy a kémiát a specifikáción belül tartják-e és a mikroszerkezetet szabályozzuk.
A C95800 hőkezelhető?
Stressz oldható, de nem úgy viselkedik, mint egy klasszikus csapadékkeményítő ötvözet. Még így is, A hőtörténet továbbra is befolyásolja a korróziós teljesítményt és a mikroszerkezetet.
Miben hasonlít a C95500-hoz??
A C95500 gyakran a csúcskategóriás propeller bronz, míg a C95800 egy nagy teljesítményű tengeri ötvözet, kiváló tengervízállósággal és széleskörű öntéssel.
