Mikä on C70600-kupariseos
C70600 on UNS-numero 90/10 kupari-nikkeliseokselle, myös CuNi 90/10 tai CuNi10Fe1Mn. Se on kuparipohja, joka sisältää 9-11 % nikkeliä sekä kontrolloituja rauta- ja mangaanilisäaineita, jotka antavat seokselle sen meriveden suorituskyvyn. Saumaton lauhdutin, höyrystin ja lämmönvaihdinputki toimitetaan ASTM B111:lle; saumaton putki ja putki suorina pituuksina ASTM B466:n mukaan; levy, levy, nauha ja valssattu tanko ASTM B122:n mukaisesti; ja tanko ja tanko ASTM B151:n mukaan. Putkilevy lauhdutinputkilevyille tilataan ASTM B171:lle.
Ensin pitäisi selvittää yksi laajalle levinnyt väärinkäsitys. C70600 ei ole korkean-johtavuuden kupari. Sen sähkönjohtavuus on vain noin 9 % IACS:stä, noin kymmenesosa ETP-kuparin sähkönjohtavuudesta, koska kiinteässä liuoksessa oleva nikkeli hajottaa elektroneja. Seos tarjoaa sen sijaan harvinaisen yhdistelmän kohtalaista lujuutta, erinomaisen kestävyyttä virtaavaa merivettä vastaan, luonnollista kestävyyttä biologista likaantumista vastaan ja suoraviivaista valmistusta kylmävetämällä, taivuttamalla, laajentamalla ja hitsaamalla. Nämä ovat kiinteistöjä, jotka pitävät 90/10 putkea voimalaitosten lauhduttimissa, offshore-putkistoissa ja suolanpoistolaitoksissa.
Kemiallinen koostumus ja fysikaaliset tiedot
ASTM B111:ssä ja ASTM B466:ssa määritellyt C70600-putkien ja -putkien koostumusrajat on esitetty alla painoprosentteina sekä kunkin lisäyksen funktio.
| Elementti | Raja (paino-%) | Toiminto |
|---|---|---|
| Kupari | Saldo | Epäjalo metalli, sitkeys ja lämmönjohtavuus |
| Nikkeli (mukaan lukien koboltti) | 9.0 - 11.0 | Kiinteä-liuosvahvistus, meriveden korroosionkestävyys |
| Rauta | 1.0 - 1.8 | Suojaava oksidikalvo, eroosion- ja törmäyskestävyys |
| Mangaani | 1,0 max | Hapettumisen ja epäpuhtauksien hallinta |
| Sinkki | 1,0 max | Jäännöselementti |
| Johtaa | 0,05 max | Epäpuhtauksien hallinta, hitsattavuus |
Tyypillisiä fysikaalisia arvoja ovat tiheys 8,94 g/cm³, sulamisalue noin 1100-1145 astetta C, lämmönjohtavuus noin 45 W/(m·K) 20 asteessa, sähkönjohtavuus noin 9 % IACS, kimmokerroin lähellä 138 GPa ja Po.0.3.3.
Mekaaniset ominaisuudet lämpötilan mukaan
ASTM B111 korjaa vähimmäismekaaniset ominaisuudet lejeeringillä ja karkaisulla, ja samat minimit tunnistetaan saumattomalle tuotteelle ASTM B466:ssa. C70600:lla hehkutetussa tilassa putken vetolujuus on saavutettava vähintään 275 MPa (40 ksi), 0,5 %:n myötöraja vähintään 105 MPa (15 ksi) ja venymä vähintään 30 % 50 mm:ssä.
| Kunto | Kehitys | Käyttäytyminen |
|---|---|---|
| Hehkutettu (O61) | Täysin pehmennyt, raekoko määräysten mukainen | Pienin lujuus, suurin sitkeys, paras soihdutukseen ja U{0}}taivutukseen |
| Valo piirretty | Kohtalainen kylmäpelkistys hehkutuksen jälkeen | Korkeammat vetominimit kuin hehkutettu, venymä pienentynyt, edelleen muovattavissa |
| Kovasti piirretty | Kova kylmän vähennys | Perheen suurin lujuus, pieni venymä, rajoitettu muovattavuus |
Vetokarkaisujen tarkat veto- ja myötöminimit on taulukoitu lejeerinkittäin standardissa mieluummin kuin yksittäisenä numerona, minkä vuoksi ostoselosteessa tulee mainita sekä karkaisu että seos. Taivutus, soihdutus ja U-taivutusmuovaus suoritetaan tavallisesti hehkutetulle tai kevyesti vedetylle putkelle, ja kylmämuovausta seuraa jännityksenpoistohehkutus, jos kokoonpanon spesifikaatiot sitä edellyttävät.
Meriveden korroosio ja huoltokäyttäytyminen
Meriveteen 90/10 kupari-nikkeliin muodostuva korroosiota suojaava tuotekalvo on avain sen suorituskykyyn. Seoksessa oleva rauta ja mangaani stabiloivat kalvon, minkä vuoksi koostumus ei ole vain kuparia, johon on lisätty nikkeliä. Puhtaassa, virtaavassa merivedessä hyvälaatuisen C70600 putken tasainen korroosionopeus mitataan millimetrin sadasosissa vuodessa, ja seos kestää samoissa olosuhteissa paljon paremmin piste- ja rakoiskua kuin messinki tai seostamaton kupari.
Käytännön rajoituksia on kaksi. Seosta hajoaa sulfidi-saastunut tai seisova merivesi, jossa suojakalvoa ei voida säilyttää ja putki tulee alttiiksi paikalliselle hyökkäykselle; ja suunnittelunopeudet on pidettävä kupronikkeliputkelle asianmukaisessa projektistandardissa tunnistetun alueen sisällä, koska liiallinen nopeus aiheuttaa törmäyshyökkäyksen, kun taas erittäin alhainen nopeus edistää kerrostumia ja ali{2}}kerrostuman korroosiota. Kupari-nikkelipinnat vapauttavat myös kupari-ioneja hitaasti, mikä ehkäisee levien ja äyriäisten asettumista ja on syy, miksi laatua suositaan meren sisäänottoa varten ja vaikeasti puhdistettavissa olevissa putkikimpuissa.
Sähkö- ja lämpökäyttäytyminen käytännössä
Koska C70600:ta verrataan usein puhtaaseen kupariin, sen kuljetusominaisuudet ansaitsevat selkeän lausunnon. Sähkönjohtavuus on noin 9 % IACS verrattuna ETP-kuparin noin 100 % IACS:iin, joten seos ei sovellu kisko- ja kaapelijohdinkäyttöön. Lämmönjohtavuus, noin 45 W/(m·K), on myös noin kymmenesosa puhtaan kuparin vastaavasta. Lämmönvaihdinhuollossa, joka ei ole haitta: lauhdutinputken ohjausvastus on yleensä höyryn-puolen tai vesi-puoleinen kalvo putken seinämän sijaan, ja ohuen kupronikkeliputken seinämän vastus pysyy absoluuttisesti pienenä. Kun suurin lämmönsiirto on välttämätöntä, suunnitteluratkaisuna on ohuempi seinämä tai parannettu pinta metalliseoksen vaihdon sijaan.
Valmistus-, hitsaus- ja tarkastuspisteet
C70600 on helposti kylmämuokattava, ja se voidaan liittää juottamalla, juottamalla ja sulahitsauksella. Kaasuvolframikaarihitsaus sopivalla kupari-nikkelitäyteaineella on tavallinen putkistoreitti, kun taas putkien---putken-liitokset laajennetaan, rullaa laajennetaan ja sitten tiivistetään, missä tehtävä sitä vaatii. Lämpöleikkausta ei suositella; työstö on tahmeaa, mutta hallittavissa terävillä työkaluilla ja runsailla kallistuskulmilla.
Putken ASTM B111:ssä määritellyt hyväksyntätestit sisältävät mittavarmennusta, veto- ja kovuustestausta, tasoitus- ja laajenemistestiä, tilauksen mukaan hydrostaattisen tai pneumaattisen painetestin ja valmiin putken pyörrevirtatutkimuksen E243:lle, joka on tavallinen ei--pitkittäisvaurioiden ja poikittaissuuntaisen putken havaitsemismenetelmä. Ostajien tulee varmistaa, että pyörrevirtatestaus on mukana, että pyydetty temperointi vastaa suunniteltua muovausoperaatiota ja että seinämän paksuusvara jättää materiaalin aiotun käyttöiän alle suunnitellun korroosionopeuden.
FAQ
K: Mitä nimitys C70600 tarkoittaa?
C70600 on UNS-numero 90/10 kupari-nikkeliseokselle, kuparipohjalle, jossa on 9–11 % nikkeliä sekä rautaa ja mangaania. Se on myös kirjoitettu CuNi 90/10 tai CuNi10Fe1Mn.
K: Mitkä standardit koskevat C70600-tuotteita?
Saumaton lauhdutin ja lämmönvaihdinputki tilataan ASTM B111:een, suora{1}}pituinen saumaton putki ja putki ASTM B466:een, levylevynauha ja valssattu tanko ASTM B122:een, tanko ja tanko ASTM B151:een ja lauhdutinputkilevy ASTM B171:een.
K: Mitkä ovat hehkutetun C70600 putken mekaaniset vähimmäisominaisuudet?
ASTM B111 vaatii vähintään 275 MPa (40 ksi) vetolujuutta, vähintään 105 MPa (15 ksi) 0,5 % myötörajapoikkeamaa ja vähintään 30 % venymää 50 mm:ssä hehkutetulla karkaisulla.
K: Onko C70600 korkean johtavuuden{1}}kupari?
Ei. Sen sähkönjohtavuus on noin 9 % IACS, noin kymmenesosa ETP-kuparista, joten se on valittu korroosio- ja mekaaniseen käyttöön eikä virransiirtoon.
K: Miksi seos vastustaa biologista likaantumista?
Hitaasti pinnasta vapautuvat kupari-ionit luovat ympäristön, joka estää levien ja äyriäisten asettumista, mikä vaikutus säilyy niin kauan kuin suojakalvo säilyy.
K: Mitkä käyttöolosuhteet vahingoittavat 90/10 putkea?
Sulfidi{0}}saastunut, seisova tai voimakkaasti likaantunut merivesi estää suojakalvon muodostumisen, ja liiallinen virtausnopeus aiheuttaa törmäyshyökkäyksen, joten sekä veden kemiaa että suunnittelunopeutta on valvottava.
