Bakır-Çinko Faz Sistemi
Pirinç, ana alaşım ilavesinin çinko olduğu bakır alaşımları ailesidir. Yaklaşık %39'a kadar çinko içeren çinko, yumuşak, esnek ve hem soğuk hem de sıcak çalışmaya çok uygun olan tek-fazlı bir alfa katı çözeltisi oluşturmak üzere bakır içinde tamamen çözünür. Bu sınırın ötesinde, daha güçlü ve daha sert, ancak daha az esnek olan ve normalde sıcak çalışmayla şekillendirilen iki-fazlı alfa artı beta yapısını veren vücut-merkezli bir beta aşaması ortaya çıkar. Ticari pirinçler nadiren yaklaşık %45 çinkoyu aşar çünkü daha yüksek çinko içerikleri kırılgan fazları teşvik eder ve hem korozyon direncini hem de şekillendirilebilirliği bozar.
Standart Pirinç Kaliteleri ve Tipik Kullanımları
| Seviye | Nominal bakır içeriği (%) | Faz yapısı | Tipik kullanım |
|---|---|---|---|
| H90 / H80 | 90 / 80 | alfa | altın rengi, kaplama taban, dekoratif ve madalya çalışması |
| H70 / H68 | 70 / 68 | alfa | derin çekme, radyatör kanatçıkları, kartuş kutuları |
| H65 / H63 | 65 / 63 | alfa | soğuk-şekilli parçalar, boru ve oyuk |
| H59 | 59 | alfa + beta | sıcak dövme, yapısal donanım, işlenmiş parçalar |
| HPb59-1 | Yaklaşık %1 Pb ile 59 | alfa + beta | otomatik vida makinelerinde-parçaların ücretsiz işlenmesi |
Bu tanımlamalar GB/T 5231'e uygundur; burada H'den sonraki rakam ikili pirinçlerin nominal bakır içeriğini verir ve kısa çizgiden sonraki rakamlar alaşım ilavelerini açıklar. ASTM ve UNS numaralarına çapraz referanslar yönlendirme için faydalıdır: H70 ve H68 genellikle C26000 ile, H65 ve H63 C27000 veya C27200 ile ve H59 C28000 ile karşılaştırılırken, HPb59-1 C37700 gibi serbest kesim kurşunlu pirinçlerle karşılaştırılır. Bileşim aralıkları ve safsızlık limitleri sistemler arasında farklılık gösterdiğinden, geçerli standart ve yayınlanma yılı her siparişte belirtilmelidir.
Aşındırıcı ve Zorlu Hizmet İçin Özel Pirinçler
HPb63-3 ve HPb59-3 gibi kurşunlu pirinçler, işlenebilirlik için az miktarda süneklik sağlar, otomatik makinelerde kısa talaşlar ve iyi bir yüzey kalitesi üretir.
Kalay pirinç HSn70-1, deniz suyuna karşı belirgin şekilde daha iyi direnç sunar ve kondansatör ve ısı eşanjörü borusu için standart bir malzemedir.
Alüminyum pirinç HAl77-2, temiz deniz suyunda koruyucu bir yüzey filmi geliştirir ve yüksek basınçlı kondenser borularında kullanılır.
Nikel pirinç ve nikel gümüş kaliteleri, gümüş-beyaz bir renk sunar ve enstrüman parçaları, çatal bıçak takımları ve donanımlar için seçilir.
Çinkosuzlaşmaya- dirençli kaliteler, arsenik gibi kontrollü eklemeler kullanır ve EN 12164 ve EN 12165 gibi standartlar kapsamında içme suyu armatürleri için uygundur.
Yaygın Arıza Modları ve Bunların Önlenmesi
Pirinç servis arızalarının çoğunun nedeni üç hasar mekanizmasıdır. Çinkosuzlaştırma, çinkonun seçici olarak süzülmesidir ve geriye gözenekli, bakır-zengin bir katman bırakır; esas olarak yumuşak, asidik veya klorür-zengin sularda meydana gelir ve bağlantı parçaları, vanalar ve su-gövdeleri için çinkosuzlaşmaya-dirençli bir kalite belirlenerek önlenir. Gerilim-korozyon çatlaması, soğuk işleme, bükme veya montajdan kaynaklanan artık çekme geriliminin amonyak veya amin-taşıyan ortamlarla birleştiğinde meydana gelir; şekillendirmeden sonra yaklaşık 250 ila 300 derece C'de gerilim giderme tavlaması bu riskin çoğunu ortadan kaldırır. Nemli, kirli atmosferlerde soğuk-işlenmiş alfa pirincinin sezonluk çatlaması da aynı olgudur ve depolama ve taşıma sırasında malzemenin kuru ve amonyak bileşiklerinden arınmış tutulmasıyla desteklenen aynı çareyi alır.
Tedarik Formları, Temperler ve Standartlar
Pirinç, levha ve şerit (GB/T 2040, ASTM B36), dikişsiz boru (GB/T 1527, ASTM B135), çubuk ve çubuk (GB/T 4423, ASTM B16), tel ve dövme olarak tedarik edilirken, döküm alaşımları GB/T 1176 kapsamındadır. Temperler yumuşak tavlamadan çeyrek sertliğe ve yarı sertten serte kadar değişir ve gerekli temper her zaman aşağıdaki gibi kabul testleri ile birlikte sipariş edilmelidir: çekme mukavemeti, uzama veya tavlanmış tane boyutu. Pirinç bir bileşenin aşındırıcı bir ortamla karşılaştığı durumlarda, kalite ve ısıl işlemin varsayılmak yerine kasıtlı olarak seçilebilmesi için soruşturmada ortamı, servis sıcaklığını ve gerekli çinko giderme testini belirtmeniz gerekir.
Sıkça Sorulan Sorular
S: Alfa pirinç ile alfa artı beta pirinç arasındaki fark nedir?
Alfa pirinç, tek-fazlı bir katı çözelti içinde yaklaşık %39'a kadar çinko içerir ve yumuşak ve esnektir, soğuk işlemeye uygundur. Bu çinko seviyesinin üzerinde, normalde sıcak işlenen daha güçlü iki-fazlı alaşımı veren bir beta fazı ortaya çıkar.
S: H59 sıcak dövme yapılırken neden H68 derin çekme için kullanılıyor?
H68, yüksek sünekliğe sahip tek-fazlı alfa pirinçtir, dolayısıyla çatlamadan derin şekillere çekilebilir. H59 hem alfa hem de beta fazlarını içerir, bu da onu daha güçlü ancak daha az sünek yapar ve bu nedenle sıcak dövme ve işlemeye daha uygundur.
Soru: Çinkosuzlaşmaya ne sebep olur ve nasıl önlenir?
Çinkosuzlaştırma, çinkonun yumuşak, asidik veya yüksek-klorürlü su içinde alaşımdan seçici olarak çıkarılması ve zayıf bakır-zengin bir tabaka bırakılmasıdır. İçme suyu bağlantı parçaları için uygun arsenik-içeren pirinç gibi çinkosuzlaşmaya-dirençli bir kalitenin belirtilmesiyle bu durum önlenir.
S: HPb59-1 gibi bir sınıfta kurşunun amacı nedir?
Kurşun pirinç matrisinde çözünmez; talaş kırıcı görevi gören, otomatik vida makinelerinde işlenebilirliği, yüzey kalitesini ve takım ömrünü iyileştiren, ancak süneklik açısından bir miktar maliyet yaratan ince dağılmış parçacıklar oluşturur.
S: Deniz suyu kondenser borusu için hangi pirinç kullanılır?
Kalay pirinç HSn70-1 ve alüminyum pirinç HAl77-2 olağan seçimlerdir çünkü her ikisi de deniz suyu saldırısına düz ikili pirinçlerden daha iyi direnç gösterir. Tüp standardı ve gerekli test rejimi siparişte belirtilmelidir.
S: Pirinç levha, boru ve çubuğu hangi standartlar kapsıyor?
Levha ve şerit GB/T 2040 ve ASTM B36, dikişsiz boru GB/T 1527 ve ASTM B135, çubuk ve çubuk ise GB/T 4423 ve ASTM B16 kapsamındadır. Dökme pirinçler GB/T 1176 kapsamında belirtilmiştir.
