När det gäller värmebehandling av kupronickel kommer de mekaniska egenskaperna och användningen av kupronickelkvaliteter att förklaras.
1. Introduktion till vit koppar
Koppar-nickellegeringar innehållande Ni<50% (wt) are called white copper.
Eftersom de två elementen koppar och nickel är mycket nära i det periodiska systemet, är deras elektrokemiska egenskaper och atomradier inte mycket olika, och de är båda ansiktscentrerade kubiska gitter, de är oändligt lösliga i varandra. Koppar är icke-magnetiskt och nickel är ferromagnetiskt. I Cu-Ni binär legering, när Ni-halten minskar, minskar Curie-punkten för legeringen. När nickelhalten sjunker till 74 % sjunker Curie-punkten till rumstemperatur; när nickelhalten sjunker till 50 % sjunker Curie-punkten till under -200 grad .
Att tillsätta nickel till koppar kan avsevärt förbättra styrka, korrosionsbeständighet, elektriskt motstånd och termoelektriska egenskaper. Industriella koppar-nickellegeringar är uppdelade i strukturell vit koppar och elektrisk vit koppar baserat på olika prestandaegenskaper och användningsområden. Den binära koppar-nickellegeringen kallas enkel vit koppar. De enastående egenskaperna hos enkel vit koppar är dess höga kemiska stabilitet i olika korrosiva medier såsom havsvatten, organiska syror och olika saltlösningar, och utmärkta kall- och varmbearbetningsegenskaper. Det vita koppartalet föregås av "B", följt av nickelhalten (%). Cupronickel som även innehåller andra element kallas komplex cupronickel eller speciell cupronickel.
Cupronickel som innehåller Mn kallas mangan cupronickel, även känd som konstantan, såsom BMn40-1.5. Dess sammansättning (vikt) är 40 % Ni och 1,5 % Mn.
Att lägga till en liten mängd mangan eller järn till vit koppar kan inte bara förfina kornstorleken, utan också avsevärt förbättra dess korrosionsbeständighet. Därför kan den järnhaltiga komplexa vita kopparn - järn-vit koppar BFe30-1-1 och BFe5-1 användas som delar som arbetar i havsgående fartyg och andra starkt korrosiva medier.
Den huvudsakliga rollen för zink i koppar-nickellegeringar är fast lösning som stärker och förbättrar korrosionsbeständigheten. Zink-nickel koppar innehåller Ni mellan 5 %-35 % (vikt) och Zn mellan 13 %-45 % (vikt). Bland dem är BZn15-20 den mest använda. Den har hög korrosionsbeständighet, bra bearbetningsprestanda, vacker silvervit färg, liten specifik vikt och låg kostnad. Zink-nickel koppar tillsätts<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Lösligheten av aluminium i koppar-nickellegeringar minskar när temperaturen sjunker och kan förstärkas med fast lösning. Till exempel har aluminium-nickel koppar BAl13-3 och BAl16-1.5 inte bara utmärkta mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet, utan har också hög elasticitet och låg temperaturbeständighet. Vid en låg temperatur på 90K (-183 grad) minskar inte de mekaniska egenskaperna bara, utan förbättras också. förbättra!
Tillsats av Ti (titan), Zr (zirkonium), Ne (niob), Mo och andra element till koppar-nickellegeringar kan förbättra legeringens gjutprestanda, förbättra de mekaniska egenskaperna vid rumstemperatur och termoplasticiteten och är också fördelaktigt för svetsning och korrosion motstånd.
Nedan listas de mekaniska egenskaperna och användningarna av cupronickel för korrosionsbeständiga strukturer:
B5
Remsa M, draghållfasthet 220MPa, töjning 32%
Remsa Y, draghållfasthet 400MPa, töjning 10%
Används för fartygets korrosionsbeständiga delar.
B19
Remsa Y, draghållfasthet 400MPa, töjning 10%
Remsa M, draghållfasthet 300MPa, töjning 25%
Remsa Y, draghållfasthet 400MPa, töjning 3%
Platta M, draghållfasthet 300MPa, töjning 30%
Plåt Y, draghållfasthet 400MPa, töjning 3%
Den används för precisionsinstrument, instrumentdelar och metallnät och kemiska korrosionsbeständiga delar som fungerar i ånga, sötvatten och havsvatten.
B30
Strip M, draghållfasthet 380MPa
Remsa Y, draghållfasthet 550MPa
Plåt M, draghållfasthet 380MPa, töjning 23%
Plåt Y, draghållfasthet 550MPa, töjning 3%
Den används för korrosionsbeständiga delar som arbetar i ånga och havsvatten, och metallrör och kondensrör som arbetar under hög temperatur och högt tryck.
BMn3-12
Remsa M, draghållfasthet 360MPa, töjning 25%
Plåt Y, draghållfasthet 360MPa, töjning 25%
Syftet är detsamma som ovan.
BZn15-20
Remsa M, draghållfasthet 350 MPa, töjning 3,5 %
Remsa Y, draghållfasthet 550 MPa, töjning 1,5 %
Strip T, draghållfasthet 650MPa, töjning 1%
Plåt M, draghållfasthet 350 MPa, töjning 3,5 %
Remsa Y, draghållfasthet 550 MPa, töjning 2 %
Platta T, draghållfasthet 650MPa, töjning 1%
Styrstav Y, diameter 5-20mm, draghållfasthet 450 MPa, töjning 5 %
Styrstav Y, diameter 21-30mm, draghållfasthet 400MPa, töjning 7 %
Styrstav Y, diameter 31-40mm, draghållfasthet 350 MPa, töjning 12 %
Styrstav M, draghållfasthet 300MPa, töjning 30%
Används i precisionsmaskineri delar, industriredskap och medicinska maskiner.
BAl6-1.5
Plåt, draghållfasthet 550MPa, töjning 3%
Används för att tillverka fjädrar och elastiska delar.
2. De huvudsakliga fysiska egenskaperna hos vanlig elektrisk vit koppar introduceras nedan.
Enkel vit koppar B0.6
Värmeledningsförmåga λ272w/(m· grad )
Resistivitet ρ0.031×10ˉ6Ω·m
Motståndstemperaturkoefficient 0.0028/grad
Enkel vit koppar B16
Linjär expansionskoefficient 15,3×10ˉ6/ grad
Resistivitet ρ0.223×10ˉ6Ω·m
Motståndstemperaturkoefficient 0.0028/grad
Mangan koppar BMn3-12
Linjär expansionskoefficient 16.0×10ˉ6/ grad
Specifik värme c410J/kg· grad
Värmeledningsförmåga λ22w/(m· grad )
Resistivitet ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Motståndstemperaturkoefficient 0.00003/grad
Constantan BMn40-1.5
Linjär expansionskoefficient 14,4×10ˉ6/ grad
Specifik värme c410J/kg· grad
Värmeledningsförmåga λ21w/(m· grad )
Resistivitet ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Motståndstemperaturkoefficient 0.00002/grad
Testa brons BMn43-0.5
Linjär expansionskoefficient 14,4×10ˉ6/ grad
Värmeledningsförmåga λ24w/(m· grad )
Resistivitet ρ0.49×10ˉ6Ω·m
Motståndstemperaturkoefficient-0.00014/grad
3. Värmebehandling av vit koppar
Aluminium vit koppar BAl2-3 kan förstärkas genom värmebehandling. Efter fast lösning vid 900 grader, kallvalsning 50 % och åldring vid 550 grader, kan styrkan nå 800-1000MPa och tillståndet i fast lösning är endast 250-350MPa.
Intrakristallsegregeringen av det vita koppargötet är allvarlig och homogeniseringsglödgning måste utföras. Homogeniseringsglödgningssystemet för vit koppar är som följer:
B19, B30, temperatur 100-1050 grad, tid 3-4h
BMn3-12, temperatur 830-870 grad, tid 2-3h
BMn40-1.5, temperatur 1050-1150 grad, tid 3-4h
BZn15-20, temperatur 940-970 grad, tid 2-3h
Olika värmebehandlingsprocesser av vit koppar har stor inverkan på dess prestanda. BMn3-12 som används för precisionsinstrument bör avlastas och glödgas för att stabilisera motståndet.
BMn40-1.5 som arbetar vid höga temperaturer bör korttidsglödga vid en högre temperatur på 750-850 grader, vattenkyld eller luftkyld.
Den zink-nickel koppar BZn15-20 som används för att tillverka elastiska komponenter kan glödgas vid en låg temperatur på 325-375 grader.
Den mellanliggande glödgningstemperaturen (graden) för vita kopparbearbetade delar måste reduceras på lämpligt sätt när den effektiva tjockleken (mm) minskar, enligt listan nedan:
B19, B25
750-780℃ (>5 mm) 700-750 grader (15- mm)
{{0}} grad (0.5-1mm) 530-620 grad (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 grad (större än 5 mm) 680-730 grad (1-5 mm)
{{0}} grad (0.5-1mm) 520-600 grad (＜0,5 mm)
BAl6-1.5, BAl13-3
700-750℃ (>5 mm) 700-730 (1-5 mm)
{{0}} grad (0.5-1mm) 550-600 grad (<0.5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5 mm) 750-800 grader (1-5 mm)
{{0}} grad (0.5-1mm) 550-600 grad (＜0,5 mm)
Glödgningstemperaturen för färdiga koppar-nickelstavar och trådar varierar också med de olika tillstånden av "halvhård och mjuk" före glödgning, som listas nedan:
BZn15-20
Stång, halvhård 400-420 grad, mjuk 650-700 grad
Tråd Φ{{0}}.3-Φ6.0, mjuk 650-700 grad
BMn3-12
Tråd Φ{{0}}.3-Φ6.0, mjuk 500-540 grad
BMn40-1.5
Tråd Φ{{0}}.3-Φ0,8, mjuk 670-680 grad
Tråd Φ{{0}}.85-Φ2.0, mjuk 690-700 grad
Tråd Φ2.1-Φ6.0, mjuk 710-730 grad
