Varðandi hitameðhöndlun cupronickel verður útskýrt vélrænni eiginleikar og notkun cupronickel einkunna.
1. Kynning á hvítum kopar
Kopar-nikkel málmblöndur sem innihalda Ni<50% (wt) are called white copper.
Þar sem frumefnin tvö kopar og nikkel eru mjög náin í lotukerfinu, eru rafefnafræðilegir eiginleikar þeirra og atómgeislar ekki mikið frábrugðnir, og þeir eru báðir andlitsmiðjaðar teningsgrindur, eru þau óendanlega leysanleg í hvort öðru. Kopar er ekki segulmagnaðir og nikkel er ferromagnetic. Í Cu-Ni tvöfaldri málmblöndu minnkar Curie punktur málmblöndunnar þegar Ni innihaldið minnkar. Þegar nikkelinnihaldið lækkar í 74% lækkar Curie punkturinn í stofuhita; þegar nikkelinnihaldið fer niður í 50% fer Curie punkturinn niður fyrir -200 gráðu .
Að bæta nikkel við kopar getur verulega bætt styrk, tæringarþol, rafviðnám og hitaeiginleika. Iðnaðar kopar-nikkel málmblöndur eru skipt í byggingarhvítan kopar og rafmagns hvítan kopar byggt á mismunandi frammistöðueiginleikum og notkun. Kopar-nikkel tvöfaldur málmblöndur er kallaður einfaldur hvítur kopar. Framúrskarandi eiginleikar einfalds hvíts kopars eru hár efnafræðilegur stöðugleiki hans í ýmsum ætandi miðlum eins og sjó, lífrænum sýrum og ýmsum saltlausnum og framúrskarandi kalda og heita vinnslueiginleika. Á undan hvítu koparflokknum er „B“, á eftir nikkelinnihaldinu (%). Cupronickel sem inniheldur einnig önnur frumefni er kallað flókið cupronickel eða sérstakt cupronickel.
Cupronickel sem inniheldur Mn er kallað mangan cupronickel, einnig þekkt sem konstantan, eins og BMn40-1.5. Samsetning þess (þyngd) er 40% Ni og 1,5% Mn.
Að bæta litlu magni af mangani eða járni við hvítan kopar getur ekki aðeins betrumbætt kornastærðina heldur einnig verulega bætt tæringarþol þess. Þess vegna er hægt að nota flókna hvíta koparinn sem inniheldur járn - járnhvítur kopar BFe30-1-1 og BFe5-1 sem hluta sem vinna í sjóskipum og öðrum mjög ætandi miðlum.
Helsta hlutverk sinks í kopar-nikkel málmblöndur er solid lausn sem styrkir og bætir tæringarþol. Sink-nikkel kopar inniheldur Ni á milli 5%-35% (wt) og Zn á milli 13%-45% (wt). Meðal þeirra er BZn15-20 mest notað. Það hefur mikla tæringarþol, góða vinnslugetu, fallegan silfurhvítan lit, lítinn eðlisþyngd og lágan kostnað. Sink-nikkel kopar er bætt við<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Leysni áls í kopar-nikkel málmblöndur minnkar eftir því sem hitastigið lækkar og hægt er að styrkja fasta lausnina. Til dæmis hafa ál-nikkel kopar BAl13-3 og BAl16-1.5 ekki aðeins framúrskarandi vélrænni eiginleika og tæringarþol, heldur einnig mikla mýkt og lágt hitastig. Við lágt hitastig upp á 90K (-183 gráður) minnka vélrænni eiginleikarnir ekki aðeins, heldur batna þeir einnig. bæta!
Að bæta Ti (títan), Zr (sirkon), Ne (níóbíum), Mo og öðrum þáttum í kopar-nikkel málmblöndur getur bætt steypuárangur málmblöndunnar, bætt vélrænni eiginleika og hitaþol við stofuhita og er einnig gagnleg fyrir suðu og tæringu mótstöðu.
Hér að neðan eru vélrænir eiginleikar og notkun cupronickels fyrir tæringarþolin mannvirki:
B5
Strip M, togstyrkur 220MPa, lenging 32%
Rönd Y, togstyrkur 400MPa, lenging 10%
Notað fyrir tæringarþolna hluta skipa.
B19
Rönd Y, togstyrkur 400MPa, lenging 10%
Strip M, togstyrkur 300MPa, lenging 25%
Rönd Y, togstyrkur 400MPa, lenging 3%
Plata M, togstyrkur 300MPa, lenging 30%
Plata Y, togstyrkur 400MPa, lenging 3%
Það er notað fyrir nákvæmnistæki, hljóðfærahluta og málmnet og efnatæringarþolna hluta sem vinna í gufu, ferskvatni og sjó.
B30
Strip M, togstyrkur 380MPa
Strip Y, togstyrkur 550MPa
Plata M, togstyrkur 380MPa, lenging 23%
Plata Y, togstyrkur 550MPa, lenging 3%
Það er notað fyrir tæringarþolna hluta sem vinna í gufu og sjó og málmpípur og þéttingarrör sem vinna við háan hita og háan þrýsting.
BMn3-12
Strip M, togstyrkur 360MPa, lenging 25%
Plata Y, togstyrkur 360MPa, lenging 25%
Tilgangurinn er sá sami og hér að ofan.
BZn15-20
Strip M, togstyrkur 350MPa, lenging 3,5%
Rönd Y, togstyrkur 550MPa, lenging 1,5%
Strip T, togstyrkur 650MPa, lenging 1%
Plata M, togstyrkur 350MPa, lenging 3,5%
Rönd Y, togstyrkur 550MPa, lenging 2%
Plata T, togstyrkur 650MPa, lenging 1%
Stjórnstöng Y, þvermál 5-20mm, togstyrkur 450MPa, lenging 5%
Stjórnstöng Y, þvermál 21-30mm, togstyrkur 400MPa, lenging 7%
Stjórnstöng Y, þvermál 31-40mm, togstyrkur 350MPa, lenging 12%
Stjórnstöng M, togstyrkur 300MPa, lenging 30%
Notað í nákvæmnisvélahlutum, iðnaðaráhöldum og lækningavélum.
BAl6-1.5
Plata, togstyrkur 550MPa, lenging 3%
Notað til að búa til gorma og teygjanlega hluta.
2. Helstu eðliseiginleikar algengra rafmagns hvíta koparsins eru kynntir hér að neðan.
Einfaldur hvítur kopar B0.6
Varmaleiðni λ272w/(m· gráðu)
Viðnám ρ0.031×10ˉ6Ω·m
Hitastuðull viðnáms 0.0028/ gráðu
Einfaldur hvítur kopar B16
Línulegur stækkunarstuðull 15,3×10ˉ6/ gráðu
Viðnám ρ0.223×10ˉ6Ω·m
Hitastuðull viðnáms 0.0028/ gráðu
Mangan kopar BMn3-12
Línulegur stækkunarstuðull 16.0×10ˉ6/ gráðu
Eðlishiti c410J/kg· gráðu
Varmaleiðni λ22w/(m· gráðu)
Viðnám ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Hitastuðull viðnáms 0,00003/ gráðu
Constantan BMn40-1.5
Línulegur stækkunarstuðull 14,4×10ˉ6/ gráðu
Eðlishiti c410J/kg· gráðu
Varmaleiðni λ21w/(m· gráðu)
Viðnám ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Hitastuðull viðnáms 0.00002/ gráðu
Próf brons BMn43-0.5
Línulegur stækkunarstuðull 14,4×10ˉ6/ gráðu
Varmaleiðni λ24w/(m· gráðu)
Viðnám ρ0.49×10ˉ6Ω·m
Hitastuðull viðnáms-0.00014/ gráðu
3. Hitameðferð á hvítum kopar
Ál hvítur kopar BAl2-3 er hægt að styrkja með hitameðferð. Eftir fasta lausn við 900 gráður, kaldvalsingu 50% og öldrun við 550 gráður, getur styrkurinn náð 800-1000MPa og ástandið í föstu lausninni er aðeins 250-350MPa.
Innankristallaðskilnaður hvíta koparhleifsins er alvarlegur og einsleitunarglæðing verður að fara fram. Einsleitni glæðingarkerfi hvíts kopar er sem hér segir:
B19, B30, hiti 100-1050 gráður, tími 3-4klst
BMn3-12, hitastig 830-870 gráður, tími 2-3klst
BMn40-1.5, hiti 1050-1150 gráður, tími 3-4klst
BZn15-20, hitastig 940-970 gráður, tími 2-3klst
Mismunandi hitameðferðarferli af hvítum kopar hafa mikil áhrif á frammistöðu þess. BMn3-12 sem notað er fyrir nákvæmnistæki ætti að vera streitulétt og glóðað til að koma á stöðugleika viðnámsins.
BMn40-1.5 sem vinnur við háan hita ætti að vera í skammtímaglæðingu við hærra hitastig sem er 750-850 gráður, vatns- eða loftkælt.
Sink-nikkel kopar BZn15-20 sem notað er til að búa til teygjanlega íhluti er hægt að glæða við lágt hitastig sem er 325-375 gráður.
Lækka þarf milliglæðingarhitastig (gráða) hvítra koparvinnsluhluta á viðeigandi hátt þar sem virka þykktin (mm) minnkar, eins og talið er upp hér að neðan:
B19, B25
750-780℃ (>5 mm) 700-750 gráður (15- mm)
{{0}} gráður (0.5-1mm) 530-620 gráður (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 gráður (stærri en 5 mm) 680-730 gráður (1-5 mm)
{{0}} gráður (0.5-1mm) 520-600 gráður (＜0,5 mm)
BAl6-1.5, BAl13-3
700-750℃ (>5 mm) 700-730 (1-5 mm)
{{0}} gráður (0.5-1mm) 550-600 gráður (<0.5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5 mm) 750-800 gráður (1-5 mm)
{{0}} gráður (0.5-1mm) 550-600 gráður (＜0,5 mm)
Hitastig fullunnar kopar-nikkelstanga og víra er einnig breytilegt eftir mismunandi ástandi „hálfharðs og mjúks“ fyrir glæðingu, eins og talið er upp hér að neðan:
BZn15-20
Bar, hálfharð 400-420 gráðu, mjúk 650-700 gráðu
Vír Φ{{0}}.3-Φ6.0, mjúkur 650-700 gráður
BMn3-12
Vír Φ{{0}}.3-Φ6.0, mjúkur 500-540 gráður
BMn40-1.5
Vír Φ{{0}}.3-Φ0,8, mjúkur 670-680 gráður
Vír Φ{{0}}.85-Φ2.0, mjúkur 690-700 gráður
Vír Φ2.1-Φ6.0, mjúkur 710-730 gráður
