Що таке мідний сплав C61400
UNS C61400 — це алюмінієва бронза - мідний сплав, у якому алюміній є основною легуючою добавкою, приблизно 7%, із залізом приблизно 2%, що контролює зернисту структуру та зміцнює матрицю. Він відомий в європейській практиці як CuAl7Fe3 і з’являється в ASTM B171 для плит, листів, смуг і прокату та в ASTM B111 для безшовних конденсаторів і теплообмінних труб.
Варто бути точним щодо сімейства, тому що сплав іноді називають латунню. Це не так. Його відмінні властивості - висока міцність, стійкість до кавітації та ерозії, а також ефективність у морській воді - походять від фази, багатої- алюмінієм, і додавання заліза, а не цинку. Вміст цинку обмежується залишковим рівнем, а вміст свинцю підтримується на дуже низькому максимумі, що є перевагою в застосуваннях, де заборонено використання сплавів, що містять свинець.
Хімічний склад
| елемент | Вимога % | Ефект |
|---|---|---|
| Cu | 88,0 хв | матриця |
| Ал | 6.0-8.0 | основний зміцнювач; створює захисну поверхневу плівку |
| Fe | 1.5-3.5 | покращує зернисту структуру; підвищує міцність і зносостійкість |
| Мн | 1,0 макс | залишковий; сприяє міцності |
| Zn | 1,0 макс | залишкові домішки |
| Pb | 0,01 макс | залишковий; сплав фактично не містить свинцю |
Низька межа свинцю має два наслідки. По-перше, сплав підходить для послуг, де регулюється вміст свинцю. По-друге, на що часто не звертають уваги, це означає, що матеріал не має такої -обробки, як свинцева латунь, тому його потрібно обробляти з інструментами та параметрами, вибраними для-твердіючої алюмінієвої бронзи, а не для вільної-різальної латуні.
Механічні властивості
| Власність | Поведінка |
|---|---|
| Міцність на розрив | висока для мідного сплаву; труби та прутки випускаються відповідно до мінімальних значень, зазначених у таблиці ASTM B111 та ASTM B171 для замовленого стану, а комерційний продукт C61400 зазвичай котирується з мінімальною міцністю на розрив близько 550 МПа |
| Межа текучості | зазвичай цитується близько 275 МПа мінімум, що забезпечує корисне навантаження-несучу здатність насоса, клапана та деталей, що зношуються |
| Подовження | зазвичай принаймні 30% у відпаленому стані, тому сплав зберігає пластичність, незважаючи на свою міцність |
| Твердість і зношування | хороша стійкість до ковзаючого зношування, задирання та абразивного впливу порівняно з латунями та чистою міддю |
| Електропровідність | низький, порядку 13% IACS; сплав вибирається за міцністю та стійкістю до корозії, а не за електропровідністю |
Оскільки алюмінієва бронза-стабільно зміцнюється, відпустка та ступінь холодної обробки готової деталі мають значний вплив на її властивості. Таким чином, у специфікаціях щодо закупівлі має бути вказано не лише сплав, а температуру, а також слід вимагати показників міцності на розтягування та продуктивності готового виробу.
Корозія та зношування
C61400 створює на своїй поверхні захисну плівку з оксиду алюмінію, і ця плівка є джерелом його репутації в агресивних середовищах. Він стійкий до морської води, солонуватої води, багатьох розчинів нейтральних солей, розбавлених кислот і ряду промислових хімікатів, і він особливо добре працює там, де потік є турбулентним і де кавітація або вплив удару можуть пошкодити м’які мідні сплави.
При зношуванні сплав добре поводиться там, де навантаження від помірних до високих, а змащення недосконале. Він протистоїть задиранню сталі та нержавіючої сталі краще, ніж більшість мідних сплавів, тому він міститься у втулках, підшипниках, зношувальних пластинах і компонентах насоса. Якщо навантаження великі, наступним кроком є нікель-алюмінієва бронза; там, де навколишнє середовище сприятливе, а вартість критична, може бути достатньо латуні або олов’яної бронзи.
Типові програми
Корпуси насосів, робочі колеса, компенсаційні кільця та дифузори для морської води та технологічних насосів.
Корпуси клапанів, сідла, штоки та обшивка для морських і хімічних служб.
Трубні решітки теплообмінника, водяні камери та компоненти конденсатора.
Підшипники, втулки та упорні шайби в морських і промислових машинах.
Черв'ячні передачі та важконавантажені елементи передач.
Гільзи гребного валу, морське обладнання та офшорні структурні пристосування.
Виготовлення, механічна обробка та з’єднання
Гаряча обробка проводиться в звичайному для алюмінієвих бронз діапазоні температур з наступним відповідним відпалом; сплав не призначений для інтенсивного холодного формування, оскільки він швидко-твердіє. Відпал пом’якшує холодно{2}}оброблену деталь і відновлює пластичність для подальшого формування чи згинання.
Механічна обробка вимагає інструментів із позитивним переднім нахилом, жорстких налаштувань і параметрів різання, які забезпечують утримання інструменту; матеріал обробки-твердіє під інструментом, тому перебування та повторне проходження світла створюють тверду шкіру, яка прискорює зношування. Гострі інструменти, адекватна охолоджуюча рідина та надійна подача забезпечують найкращу обробку поверхні та довговічність інструменту.
Зварювання є практичним за допомогою газової вольфрамової дуги та газової металевої дуги з використанням відповідного наповнювача з алюмінієвої бронзи. Підготовка з’єднання має бути чистою, попередній нагрів зазвичай мінімальний, а низьке підведення тепла за допомогою стрингерних валиків обмежує розтріскування та розрідження. Паяння твердим припоєм і паяння важче, ніж на латуні, через міцний поверхневий оксид, і вони вимагають відповідного флюсу та підготовки поверхні.
Пункти перевірки та поширені підводні камені
Перевірити вміст алюмінію та заліза в сертифікаті; контролюють як міцність, так і стійкість до корозії.
Перевірте, чи дотримується ліміт свинцю, визначений чинним стандартом, особливо там, де застосування обмежує свинцеві-сплави.
Підтвердьте відпуск і вимагайте результатів механічних випробувань готового продукту, а не зливка.
Не вказуйте параметри вільної-обробки; сплав фактично не містить свинцю й поводиться відповідно.
Там, де деталь буде зварена після механічної обробки, враховуйте втрату міцності в зоні зварювання та проектуйте з’єднання відповідно.
FAQ
Q: C61400 латунь чи бронза?
Це алюмінієва бронза, а не латунь. Основним легуючим елементом є приблизно 7% алюмінію з приблизно 2% заліза, а вміст цинку є лише залишковою домішкою. Його міцність, зносостійкість і продуктивність у морській воді походять від -багатою алюмінієм структури.
Q: Які механічні властивості C61400?
Це високо{0}}мідний сплав із комерційною продукцією, яка зазвичай зазначається з мінімальною міцністю на розрив близько 550 МПа, мінімальною межею текучості близько 275 МПа та відносним подовженням щонайменше близько 30%. Керівні специфікації ASTM зведені в таблицю мінімальних значень, які застосовуються до кожної форми та стану продукту.
З: Чи містить C61400 свинець?
Вміст свинцю підтримується на дуже низькому залишковому максимумі, фактично 0,01%, тому сплав вважається вільним-свинцем. Це також означає, що він не обробляється так, як ріжуча латунь-без свинцю; його потрібно обробити як алюмінієву бронзу-затвердіння.
З: Де використовується C61400?
Зазвичай у корпусах насосів і робочих колесах, корпусах клапанів і кріпленнях, трубних решетках теплообмінників і водяних коробках, підшипниках і втулках, черв’ячних передачах, вкладишах гребного вала та судновому обладнанні - в ситуаціях, які поєднують навантаження, знос і корозійне середовище.
Q: Чи можна зварювати C61400?
Так, з дуговим зварюванням газовою вольфрамовою дугою або металевим газом і відповідним наповнювачем алюмінієвої бронзи. Чиста підготовка з’єднань і низьке підведення тепла є важливими, а паяння та паяння значно складніші, ніж у латуні, через поверхневий оксид.
Питання: Чи є C61400 хорошим електропровідником?
Ні. Його електропровідність низька, порядку 13% IACS, що набагато нижче чистої міді та латуні. Для сплаву слід вказувати міцність, зносостійкість і корозійні властивості, а не провідність.
