Kupronikkelin lämpökäsittelyn osalta selitetään kupronikkelilaatujen mekaaniset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset.
1. Johdatus valkokupariin
Ni:tä sisältävät kupari-nikkeliseokset<50% (wt) are called white copper.
Koska kaksi alkuainetta kupari ja nikkeli ovat jaksollisessa taulukossa hyvin lähellä toisiaan, niiden sähkökemialliset ominaisuudet ja atomisäteet eivät juurikaan eroa toisistaan, ja ne ovat molemmat kasvokeskeisiä kuutiohiloja, ne ovat rajattomasti liukoisia toisiinsa. Kupari on ei-magneettinen ja nikkeli on ferromagneettista. Cu-Ni-binääriseoksessa, kun Ni-pitoisuus pienenee, seoksen Curie-piste pienenee. Kun nikkelipitoisuus laskee 74 prosenttiin, Curie-piste laskee huoneenlämpötilaan; kun nikkelipitoisuus laskee 50 %:iin, Curie-piste putoaa alle -200 asteen.
Nikkelin lisääminen kupariin voi parantaa merkittävästi lujuutta, korroosionkestävyyttä, sähkövastusta ja lämpösähköisiä ominaisuuksia. Teolliset kupari-nikkeliseokset jaetaan rakenteelliseen valkokupariin ja sähköiseen valkokupariin erilaisten suorituskykyominaisuuksien ja käyttötarkoitusten perusteella. Kupari-nikkeli-binääriseosta kutsutaan yksinkertaiseksi valkokupariksi. Yksinkertaisen valkokuparin erinomaiset ominaisuudet ovat sen korkea kemiallinen stabiilisuus erilaisissa syövyttävissä väliaineissa, kuten merivedessä, orgaanisissa hapoissa ja erilaisissa suolaliuoksissa, sekä erinomaiset kylmä- ja kuumakäsittelyominaisuudet. Valkokuparin laatunumeroa edeltää "B" ja sen jälkeen nikkelipitoisuus (%). Kupronikkeliä, joka sisältää myös muita alkuaineita, kutsutaan monimutkaiseksi kupronikkeliksi tai erikoiskuparonikkeliksi.
Mn:a sisältävää kupronikkeliä kutsutaan mangaanikuparonikkeliksi, joka tunnetaan myös konstantaanina, kuten BMn40-1.5. Sen koostumus (paino) on 40 % Ni ja 1,5 % Mn.
Pienen määrän mangaania tai rautaa lisäämällä valkoiseen kupariin ei vain voida jalostaa raekokoa, vaan myös parantaa merkittävästi sen korroosionkestävyyttä. Siksi rautaa sisältävää kompleksia valkokuparia - rauta-valkokuparia BFe30-1-1 ja BFe5-1 voidaan käyttää osina, jotka toimivat merialuksissa ja muissa voimakkaasti syövyttävissä aineissa.
Sinkin päärooli kupari-nikkeliseoksissa on kiinteän liuoksen vahvistaminen ja korroosionkestävyyden parantaminen. Sinkki-nikkelikupari sisältää Ni:tä 5 % -35 % (paino) ja Zn:ää 13 % -45 % (paino). Niistä BZn15-20 on yleisimmin käytetty. Sillä on korkea korroosionkestävyys, hyvä käsittelyteho, kaunis hopeanvalkoinen väri, pieni ominaispaino ja alhaiset kustannukset. Sinkki-nikkeli kuparia lisätään<2% (wt) Pb and trace amounts of selenium. (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Alumiinin liukoisuus kupari-nikkeliseoksiin heikkenee lämpötilan laskiessa ja sitä voidaan vahvistaa kiinteällä liuoksella. Esimerkiksi alumiini-nikkelikuparilla BAl13-3 ja BAl16-1.5 ei ole vain erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä, vaan niillä on myös korkea elastisuus ja alhaisten lämpötilojen kestävyys. Alhaisessa 90 K (-183 asteen) lämpötilassa mekaaniset ominaisuudet eivät vain heikkene, vaan ne myös paranevat. parantaa!
Ti:n (titaanin), Zr:n (zirkoniumin), Ne (niobiumin), Mo:n ja muiden alkuaineiden lisääminen kupari-nikkeliseoksiin voi parantaa seoksen valukykyä, parantaa huoneenlämpötilan mekaanisia ominaisuuksia ja termoplastisuutta, ja se on myös hyödyllistä hitsauksessa ja korroosiossa. vastus.
Alla on lueteltu kupronikkelin mekaaniset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset korroosionkestäville rakenteille:
B5
Nauha M, vetolujuus 220 MPa, venymä 32 %
Nauha Y, vetolujuus 400 MPa, venymä 10 %
Käytetään laivojen korroosionkestäviin osiin.
B19
Nauha Y, vetolujuus 400 MPa, venymä 10 %
Nauha M, vetolujuus 300MPa, venymä 25%
Nauha Y, vetolujuus 400 MPa, venymä 3 %
Levy M, vetolujuus 300MPa, venymä 30%
Levy Y, vetolujuus 400 MPa, venymä 3 %
Sitä käytetään tarkkuusinstrumenteissa, instrumenttien osissa sekä metalliverkoissa ja kemiallisesti korroosionkestävissä osissa, jotka toimivat höyryssä, makeassa vedessä ja merivedessä.
B30
Nauha M, vetolujuus 380MPa
Nauha Y, vetolujuus 550MPa
Levy M, vetolujuus 380MPa, venymä 23%
Levy Y, vetolujuus 550 MPa, venymä 3 %
Sitä käytetään korroosionkestäviin osiin, jotka toimivat höyryssä ja merivedessä, sekä metalliputkissa ja lauhdutusputkissa, jotka toimivat korkeassa lämpötilassa ja paineessa.
BMn3-12
Nauha M, vetolujuus 360MPa, venymä 25%
Levy Y, vetolujuus 360 MPa, venymä 25 %
Tarkoitus on sama kuin yllä.
BZn15-20
Nauha M, vetolujuus 350 MPa, venymä 3,5 %
Nauha Y, vetolujuus 550 MPa, venymä 1,5 %
Nauha T, vetolujuus 650 MPa, venymä 1 %
Levy M, vetolujuus 350 MPa, venymä 3,5 %
Nauha Y, vetolujuus 550 MPa, venymä 2 %
Levy T, vetolujuus 650 MPa, venymä 1 %
Säätötanko Y, halkaisija 5-20mm, vetolujuus 450 MPa, venymä 5 %
Säätötanko Y, halkaisija 21-30mm, vetolujuus 400 MPa, venymä 7 %
Säätötanko Y, halkaisija 31-40mm, vetolujuus 350 MPa, venymä 12 %
Säätötanko M, vetolujuus 300 MPa, venymä 30 %
Käytetään instrumenttien tarkkuuskoneiden osissa, teollisuusvälineissä ja lääketieteellisissä koneissa.
BAL6-1.5
Levy, vetolujuus 550 MPa, venymä 3 %
Käytetään jousien ja elastisten osien valmistukseen.
2. Yleisesti käytetyn sähköisen valkokuparin tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet esitellään alla.
Yksinkertainen valkoinen kupari B0.6
Lämmönjohtavuus λ272w/(m·aste )
Resistiivisyys ρ0.031×10ˉ6Ω·m
Resistanssilämpötilakerroin 0,0028/ astetta
Yksinkertainen valkoinen kupari B16
Lineaarinen laajenemiskerroin 15,3×10ˉ6/aste
Resistanssi ρ0.223×10ˉ6Ω·m
Resistanssilämpötilakerroin 0,0028/ astetta
Mangaanikupari BMn3-12
Lineaarinen laajenemiskerroin 16.0×10ˉ6/aste
Ominaislämpö c410J/kg· astetta
Lämmönjohtavuus λ22w/(m·aste )
Resistiivisyys ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Resistanssilämpötilakerroin 0,00003/ aste
Constantan BMn40-1.5
Lineaarinen laajenemiskerroin 14,4×10ˉ6/aste
Ominaislämpö c410J/kg· astetta
Lämmönjohtavuus λ21w/(m·aste )
Resistiivisyys ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Resistanssilämpötilakerroin 0,00002/ aste
Testaa pronssia BMn43-0.5
Lineaarinen laajenemiskerroin 14,4×10ˉ6/aste
Lämmönjohtavuus λ24w/(m·aste )
Resistiivisyys ρ0.49×10ˉ6Ω·m
Resistanssilämpötilakerroin-0,00014/ aste
3. Valkokuparin lämpökäsittely
Alumiinin valkokupari BAl2-3 voidaan vahvistaa lämpökäsittelyllä. Kiinteän liuoksen 900 asteessa, kylmävalssauksen 50 % ja vanhentamisen 550 asteessa jälkeen lujuus voi saavuttaa 800-1000MPa ja kiinteän liuoksen tila on vain 250-350MPa.
Valkokupariharkon kiteensisäinen erottuminen on vakavaa ja homogenisaatiohehkutus on suoritettava. Valkokuparin homogenisointihehkutusjärjestelmä on seuraava:
B19, B30, lämpötila 100-1050 astetta, aika 3-4h
BMn3-12, lämpötila 830-870 astetta, aika 2-3h
BMn40-1,5, lämpötila 1050-1150 astetta, aika 3-4h
BZn15-20, lämpötila 940-970 astetta, aika 2-3h
Valkokuparin erilaiset lämpökäsittelyprosessit vaikuttavat suuresti sen suorituskykyyn. Tarkkuusinstrumenteissa käytettävä BMn3-12 on vapautettava jännityksestä ja hehkutettava vastuksen vakauttamiseksi.
BMn40-1.5, joka työskentelee korkeissa lämpötiloissa, tulee hehkuttaa lyhytaikaisesti korkeammassa lämpötilassa, 750-850 astetta, vesi- tai ilmajäähdytteisenä.
Joustavien komponenttien valmistukseen käytetty sinkki-nikkelikupari BZn15-20 voidaan hehkuttaa alhaisessa 325-375 asteen lämpötilassa.
Valkokuparin koneistettujen osien välihehkutuslämpötilaa ( aste ) on alennettava asianmukaisesti tehollisen paksuuden (mm) pienentyessä, kuten alla on lueteltu:
B19, B25
750-780℃ (>5 mm) 700-750 aste (15- mm)
{{0}} aste (0.5-1mm) 530-620 aste (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 aste (suurempi kuin 5 mm) 680-730 aste (1-5 mm)
{{0}} aste (0.5-1mm) 520-600 aste (<0.5mm)
BAL6-1.5, BAL13-3
700-750℃ (>5mm) 700-730 (1-5mm)
{{0}} astetta (0.5-1mm) 550-600 astetta (＜0,5 mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5 mm) 750-800 aste (1-5 mm)
{{0}} aste (0.5-1mm) 550-600 aste (<0.5mm)
Valmiiden kupari-nikkelitankojen ja -lankojen hehkutuslämpötila vaihtelee myös "puolikovien ja pehmeiden" eri tilojen mukaan ennen hehkutusta, kuten alla on lueteltu:
BZn15-20
Tanko, puolikova 400-420 aste, pehmeä 650-700 aste
Lanka Φ{{0}}.3-Φ6.0, pehmeä 650-700 astetta
BMn3-12
Lanka Φ{{0}}.3-Φ6.0, pehmeä 500-540 astetta
BMn40-1.5
Lanka Φ{0}}.3-Φ0,8, pehmeä 670-680 astetta
Lanka Φ{0}}.85-Φ2.0, pehmeä 690-700 astetta
Lanka Φ2.1-Φ6.0, pehmeä 710-730 aste
