Miksi kupari ja kupari{0}}nikkeli eivät näytä samalta
Puhdas kupari tunnistaa lämpimän punaisen-oranssin sävyn perusteella. Kun nikkeliä liukenee kuparihilaan, metallin optinen käyttäytyminen muuttuu: heijastuskyky punaisella ja lähi-infrapuna-alueella laskee, kun taas heijastuskäyrä litistyy näkyvän kaistan poikki, joten pinta koetaan harmaaksi, hopeaksi tai lämpimän valkoiseksi punaisen sijaan. Juuri peitattu 90/10 kupari-nikkeliputki (UNS C70600) näyttää siksi hopealta, ja luokka 70/30 (C71500) näyttää vielä valkoisemmalta. Väri on hyödyllinen ensimmäinen indikaattori, mutta se ei ole spesifikaatio. Oksidikalvot, hehkutussävyt ja pintakäsittely muuttavat silmän näkemää, joten väri tulee aina varmistaa toisella, mitattavalla tarkistuksella.
Viitetiedot kolmelle yleiselle arvosanalle
| Omaisuus | C11000 ETP kupari | C70600 CuNi 90/10 | C71500 CuNi 70/30 |
|---|---|---|---|
| Nimellinen väri | Punainen{0}}oranssi | Hopean{0}}harmaa | Hopea{0}}valkoinen |
| Nimellinen koostumus | Cu 99,90 min | Cu-tasapaino, Ni 10, Fe 1,0-1,8, Mn 1,0 max | Cu-tasapaino, Ni 29-33, Fe 0,4-1,0, Mn 1,0 max |
| Tiheys | 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ |
| Sähkönjohtavuus 20 asteessa | 100-101 % IACS | Noin 9 % IACS | Noin 5 % IACS |
| Lämmönjohtavuus | Noin 390 W/(m·K) | Noin 45 W/(m·K) | Noin 29 W/(m·K) |
| Magneettinen vaste | Ei--magneettinen | Ei--magneettinen | Ei--magneettinen |
| Tyypillinen ulkona korroosiota aiheuttava tuote | Vihreä verdigris | Harmaa{0}}ruskea filmi | Harmaa{0}}ruskea filmi |
| Tyypillinen palvelu | Juomavesi, sähköjohtimet | Laivojen lämmönvaihtimet, merivesiputket | Kova meriveden käyttö, suurempi nopeus |
Kaksi merkintää taulukossa ovat hyödyllisempiä kuin muut. Ensinnäkin tiheys on lähes identtinen näille kolmelle laadulle, joten tiheystarkistus ei voi erottaa kuparia kupari-nikkelistä; se sulkee pois vain teräksen tai alumiinin korvikkeet. Toiseksi sähkönjohtavuus eroaa noin kymmenkertaisesti, mikä tekee neljän -liittimen resistanssimittauksesta käytännöllisimmän instrumentin-pohjaisen testin työpajassa tai laiturilla.
Toimivat kenttä- ja työpajatestit
Ilmoita uusi paikka.Leikkaa tai viilaa oksidikerroksen läpi ja katso paljas metallia muutamassa sekunnissa. Kupari lukee punaista; kupari-nikkeli vaihtelee harmaasta hopeaan. Tämä on nopein luotettava tarkistus, eikä se vaadi laitteita.
Mittaa vastus.Kuparin tilavuusresistanssi on noin 0,0172 µΩ·m (100 % IACS), C70600:n noin 0,19 µΩ·m ja C71500:n melko korkeampi. Mikro-ohmimittari, jolla on kiinteä mittapituus, erottaa perheet selvästi; käytä samaa pituutta ja lämpötilaa molemmissa lukemissa.
Katso, kuinka viilattu täplä reagoi laimeaan typpihappoon.Kupari reagoi nopeasti ja tuottaa vahvasti värillisen sini{0}}vihreän liuoksen; nikkeli-laakerimetalliseokset reagoivat huomattavasti hitaammin. Tämä testi on kvalitatiivinen, ja sitä tulisi käyttää vain tukitarkastuksena tuuletetussa tilassa, jossa on asianmukaiset henkilösuojaimet.
Katso patinaa, älä kiiltoa.Ulkona esillä oleva kupari kehittää vihreää emäksistä kuparikarbonaattia. Kupari-nikkeli muodostaa ohuen harmaan-ruskean suojakalvon ja säilyttää himmeämmän, viileämmän sävyn.
Älä luota magneettiin.Molemmat perheet ovat käytännössä ei--magneettisia huoneenlämmössä, joten magneetti ei erota kumpaakaan toisistaan ja havaitsee vain ferriittisen teräksen kontaminaation.
Ohita kipinätesti.Kipinätestaus on hiili- ja seosterästekniikka, eikä sillä ole merkitystä kupariseoksille.
Missä erotus muuttaa suunnittelupäätöstä
Juomavedessä ja yleisissä putkistoissa alhainen hinta, korkea lämmönjohtavuus ja fosfori{0}}deoksidoidun kuparin helppo liittäminen tekevät siitä oletusvaihtoehdon. Merivedessä kuva on päinvastainen: kupari-nikkeli vastustaa törmäystä ja kloridipisteitä paljon paremmin ja sietää suurempia virtausnopeuksia, mikä mahdollistaa ohuemmat seinämät ja kevyempiä putkikimppuja. Lämmönjohtavuusero on suuri, noin 390 W/(m·K) verrattuna 45 W/(m·K) 90/10:een, joten lämmönvaihtimen suunnittelijan, joka korvaa yhden materiaalin toisella, on laskettava tarvittava pinta-ala uudelleen sen sijaan, että putkia vaihdettaisiin samalla tavalla-samanlaiseen-perustaan. Nikkeli hallitsee myös seoksen hintaa, minkä vuoksi 90/10 määritellään yleensä silloin, kun 70/30 ei ole ehdottomasti tarpeen.
Laboratoriovahvistus
Kun materiaalitodistus puuttuu tai kiistanalainen, kolme tekniikkaa ratkaisee kysymyksen. Röntgenfluoresenssi antaa nopean puoli-kvantitatiivisen nikkelikuvan valmistetulla pinnalla. Optinen emissiospektrometria puhtaan kipinän jälkeen antaa täyden koostumuksen, jota voidaan verrata suoraan laatuspesifikaatioon. Destruktiivinen metallografia, jota tukee kovuuspoikkeama, näyttää raerakenteen ja kylmän{5}}työtason ja vahvistaa siten luonteen ja seoksen. Pyörrevirtatestaus lisätään putkinippuihin seinämän paksuuden tarkistamiseksi ja halkeamien havaitsemiseksi putkea leikkaamatta.
Usein kysytyt kysymykset
K: Onko kupari-nikkeli magneettista?
Ei. Sekä kupari että kupari-nikkeli eivät ole-magneettisia huoneenlämmössä, joten magneettia ei voida käyttää erottamaan niitä toisistaan. Magneetti paljastaa vain ferriittisen teräksen aiheuttaman saastumisen.
K: Voinko tunnistaa seoksen tiheyden perusteella?
C11000, C70600 ja C71500 ovat kaikki lähellä 8,94 g/cm³. Tiheysmittaus on hyödyllinen tarkistettaessa väite, jonka mukaan osa on eri perusmetallia, ei kuparin erottamiseen kupari-nikkelistä.
K: Miksi kupronikkeli näyttää hopealta, kun kupari näyttää punaiselta?
Nikkeli kiinteässä liuoksessa muuttaa lejeeringin optista heijastuskäyrää. Heijastus punaisissa ja lähi-infrapunapisaroissa ja näkyvä käyrä tasoittuu, joten silmä tulkitsee pinnan harmaaksi tai hopeaksi punaisen sijaan.
K: Mikä kupariseos on vahvin?
Berylliumkupari saavuttaa kupariperheen suurimman lujuuden, jopa noin 1 400 MPa sadekarkaistussa tilassa, lämmönjohtavuuden ollessa lähellä 105 W/(m·K). Kupari-nikkelilaadut valitaan korroosionkestävyyden ja sitkeyden perusteella huippulujuuden sijaan.
K: Mikä nimitys vastaa sanaa C70600?
C70600 on UNS-numero 90/10-kupari-nikkeliseokselle. Se esiintyy putki- ja putkituotteissa nimellä ASTM B111, ASTM B466 ja ASME SB111, ja siihen viitataan eurooppalaisessa käytännössä nimellä CuNi10Fe1Mn standardin DIN 2.0872 mukaisesti.
K: Kertooko käytetyn putken väri minulle, mikä seos se on?
Vain karkeasti. Huoltokalvot, lämpösävyt ja puhdistushistoria muuttavat näkyvää väriä, joten käytetty putki tulee tunnistaa viilattua kohtaa sekä vastuslukemaa tai koostumustarkistusta ennen uudelleenkäyttöä tai hitsausta.
