Cupronickel'in ısıl işlemine ilişkin olarak cupronickel kalitelerinin mekanik özellikleri ve kullanım alanları açıklanacaktır.
1. Beyaz bakıra giriş
Ni içeren bakır-nikel alaşımları<50% (wt) are called white copper.
Periyodik tabloda bakır ve nikel iki elementi çok yakın olduğundan, elektrokimyasal özellikleri ve atom yarıçapları pek farklı değildir ve her ikisi de yüz merkezli kübik kafeslerdir, birbirleri içinde sonsuz çözünürler. Bakır manyetik değildir ve nikel ferromanyetiktir. Cu-Ni ikili alaşımında Ni içeriği azaldıkça alaşımın Curie noktası düşer. Nikel içeriği %74'e düştüğünde Curie noktası oda sıcaklığına düşer; nikel içeriği %50'ye düştüğünde Curie noktası -200 derecenin altına düşer.
Bakıra nikel eklemek, mukavemeti, korozyon direncini, elektrik direncini ve termoelektrik özellikleri önemli ölçüde artırabilir. Endüstriyel bakır-nikel alaşımları, farklı performans özelliklerine ve kullanımlarına göre yapısal beyaz bakır ve elektriksel beyaz bakır olarak ikiye ayrılır. Bakır-nikel ikili alaşımına basit beyaz bakır denir. Basit beyaz bakırın olağanüstü özellikleri, deniz suyu, organik asitler ve çeşitli tuz çözeltileri gibi çeşitli aşındırıcı ortamlardaki yüksek kimyasal stabilitesi ve mükemmel soğuk ve sıcak işleme özellikleridir. Beyaz bakır derecesi numarasının önünde "B" ve ardından nikel içeriği (%) bulunur. Diğer elementleri de içeren cupronickel'e karmaşık cupronickel veya özel cupronickel denir.
Mn içeren kupronikel, BMn40-1.5 gibi konstantan olarak da bilinen manganez kupronikel olarak adlandırılır. Bileşimi (ağırlıkça) %40 Ni ve %1,5 Mn'dir.
Beyaz bakıra az miktarda manganez veya demir eklemek yalnızca tane boyutunu küçültmekle kalmaz, aynı zamanda korozyon direncini de önemli ölçüde artırır. Bu nedenle, demir içeren kompleks beyaz bakır - demir-beyaz bakır BFe30-1-1 ve BFe5-1, denizde giden gemilerde ve diğer güçlü aşındırıcı ortamlarda çalışan parçalar olarak kullanılabilir.
Bakır-nikel alaşımlarında çinkonun ana rolü katı çözeltiyi güçlendirmek ve korozyon direncini arttırmaktır. Çinko-nikel bakır %5-35 (ağırlık) arasında Ni ve %13-45 (ağırlık) arasında Zn içerir. Bunlar arasında BZn15-20 en yaygın kullanılanıdır. Yüksek korozyon direncine, iyi işleme performansına, güzel gümüşi beyaz renge, küçük özgül ağırlığa ve düşük maliyete sahiptir. Çinko-nikel bakır ilave edilir<2% (wt) Pb and trace amounts of selenium. (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Alüminyumun bakır-nikel alaşımlarındaki çözünürlüğü sıcaklık düştükçe azalır ve katı çözeltiyle güçlendirilebilir. Örneğin, alüminyum-nikel bakır BAl13-3 ve BAl16-1.5 yalnızca mükemmel mekanik özelliklere ve korozyon direncine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek elastikiyete ve düşük sıcaklık direncine de sahiptir. 90K (-183 derece) gibi düşük bir sıcaklıkta, mekanik özellikler yalnızca azalmakla kalmaz, aynı zamanda gelişir. geliştirmek!
Bakır-nikel alaşımlarına Ti (titanyum), Zr (zirkonyum), Ne (niyobyum), Mo ve diğer elementlerin eklenmesi alaşımın döküm performansını artırabilir, oda sıcaklığında mekanik özellikleri ve termoplastisiteyi iyileştirebilir ve ayrıca kaynak ve korozyona karşı da faydalıdır. rezistans.
Aşağıda korozyona dayanıklı yapılar için bakır nikelin mekanik özellikleri ve kullanımları listelenmiştir:
B5
Şerit M, çekme mukavemeti 220MPa, uzama %32
Şerit Y, çekme mukavemeti 400MPa, uzama %10
Gemi korozyonuna dayanıklı parçalar için kullanılır.
B19
Şerit Y, çekme mukavemeti 400MPa, uzama %10
Şerit M, çekme mukavemeti 300MPa, uzama %25
Şerit Y, çekme mukavemeti 400MPa, uzama %3
Plaka M, çekme mukavemeti 300MPa, uzama %30
Plaka Y, çekme mukavemeti 400MPa, uzama %3
Buhar, tatlı su ve deniz suyunda çalışan hassas aletler, alet parçaları ve metal ağ ve kimyasal korozyona dayanıklı parçalar için kullanılır.
B30
Şerit M, çekme mukavemeti 380MPa
Şerit Y, çekme mukavemeti 550MPa
Plaka M, çekme mukavemeti 380MPa, uzama %23
Plaka Y, çekme mukavemeti 550MPa, uzama %3
Buhar ve deniz suyunda çalışan korozyona dayanıklı parçalar ile yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında çalışan metal borular ve yoğuşma borularında kullanılır.
BM3-12
Şerit M, çekme mukavemeti 360MPa, uzama %25
Plaka Y, çekme mukavemeti 360MPa, uzama %25
Amaç yukarıdakiyle aynıdır.
BZn15-20
Şerit M, çekme mukavemeti 350MPa, uzama %3,5
Şerit Y, çekme mukavemeti 550MPa, uzama %1,5
Şerit T, çekme mukavemeti 650MPa, uzama %1
Plaka M, çekme mukavemeti 350MPa, uzama %3,5
Şerit Y, çekme mukavemeti 550MPa, uzama %2
Plaka T, çekme mukavemeti 650MPa, uzama %1
Kontrol çubuğu Y, çap 5-20mm, çekme mukavemeti 450MPa, uzama %5
Kontrol çubuğu Y, çap 21-30mm, çekme mukavemeti 400MPa, uzama %7
Kontrol çubuğu Y, çap 31-40mm, çekme mukavemeti 350MPa, uzama %12
Kontrol çubuğu M, çekme mukavemeti 300MPa, uzama %30
Alet hassas makine parçalarında, endüstriyel aletlerde ve tıbbi makinelerde kullanılır.
BAAl6-1.5
Plaka, çekme mukavemeti 550MPa, uzama %3
Yay ve elastik parçaların yapımında kullanılır.
2. Yaygın olarak kullanılan elektrikli beyaz bakırın temel fiziksel özellikleri aşağıda tanıtılmaktadır.
Basit beyaz bakır B0.6
Isı iletkenliği λ272w/(m· derece)
Direnç ρ0.031×10ˉ6Ω·m
Direnç sıcaklık katsayısı 0.0028/ derece
Basit beyaz bakır B16
Doğrusal genleşme katsayısı 15,3×10ˉ6/ derece
Direnç ρ0.223×10ˉ6Ω·m
Direnç sıcaklık katsayısı 0.0028/ derece
Manganez bakır BMn3-12
Doğrusal genleşme katsayısı 16.0×10ˉ6/ derece
Özgül ısı c410J/kg· derece
Isı iletkenliği λ22w/(m· derece)
Direnç ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Direnç sıcaklık katsayısı 0.00003/ derece
Köstence BMn40-1.5
Doğrusal genleşme katsayısı 14,4×10ˉ6/ derece
Özgül ısı c410J/kg· derece
Isı iletkenliği λ21w/(m· derece)
Direnç ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Direnç sıcaklık katsayısı 0.00002/ derece
Bronz BMn'yi test edin43-0.5
Doğrusal genleşme katsayısı 14,4×10ˉ6/ derece
Isıl iletkenlik λ24w/(m· derece)
Direnç ρ0.49×10ˉ6Ω·m
Direnç sıcaklık katsayısı-0.00014/ derece
3. Beyaz bakırın ısıl işlemi
Alüminyum beyaz bakır BAl2-3 ısıl işlemle güçlendirilebilir. 900 derecede katı çözelti, %50 soğuk haddeleme ve 550 derecede yaşlandırma sonrasında mukavemet 800-1000MPa'ya ulaşabilir ve katı çözelti durumu yalnızca 250-350MPa olur.
Beyaz bakır külçenin kristal içi segregasyonu ciddidir ve homojenleştirme tavlaması yapılmalıdır. Beyaz bakırın homojenizasyon tavlama sistemi aşağıdaki gibidir:
B19, B30, sıcaklık 100-1050 derece, zaman 3-4sa
BMn3-12, sıcaklık 830-870 derece, zaman 2-3sa
BMn40-1.5, sıcaklık 1050-1150 derece, zaman 3-4sa
BZn15-20, sıcaklık 940-970 derece, zaman 2-3sa
Beyaz bakırın farklı ısıl işlem süreçlerinin performansı üzerinde büyük etkisi vardır. Hassas aletler için kullanılan BMn3-12'nin gerilimi giderilmeli ve direnci dengelemek için tavlanmalıdır.
Yüksek sıcaklıklarda çalışan BMn40-1.5, 750-850 derece daha yüksek bir sıcaklıkta kısa süreli tavlanmalı, su soğutmalı veya hava soğutmalı olmalıdır.
Elastik bileşenlerin yapımında kullanılan çinko-nikel bakır BZn15-20, 325-375 derecelik düşük bir sıcaklıkta tavlanabilir.
Beyaz bakırla işlenmiş parçaların ara tavlama sıcaklığının (derece), etkin kalınlık (mm) azaldıkça aşağıda listelendiği gibi uygun şekilde azaltılması gerekir:
B19, B25
750-780℃ (>5mm) 700-750 derece (15-mm)
{{0}} derece (0.5-1mm) 530-620 derece (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 derece (5 mm'den büyük) 680-730 derece (1-5 mm)
{{0}} derece (0.5-1mm) 520-600 derece (<0.5mm)
BAl6-1.5, BAl13-3
700-750℃ (>5mm) 700-730 (1-5mm)
{{0}} derece (0.5-1mm) 550-600 derece (＜0,5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5mm) 750-800 derece (1-5mm)
{{0}} derece (0.5-1mm) 550-600 derece (<0.5mm)
Bitmiş bakır-nikel çubukların ve tellerin tavlama sıcaklığı, aşağıda listelendiği gibi tavlama öncesindeki farklı "yarı sert ve yumuşak" durumlarına göre de değişir:
BZn15-20
Çubuk, yarı sert 400-420 derece, yumuşak 650-700 derece
Tel Φ{{0}.3-Φ6,0, yumuşak 650-700 derece
BM3-12
Tel Φ{{0}.3-Φ6,0, yumuşak 500-540 derece
BMn40-1.5
Tel Φ{{0}}.3-Φ0,8, yumuşak 670-680 derece
Tel Φ{{0}.85-Φ2.0, yumuşak 690-700 derece
Tel Φ2.1-Φ6.0, yumuşak 710-730 derece
