Mitä HSn70-1 ja C44300 kuvaavat
Admiralty-messinki on kupari{0}}sinkkiseos, jota on modifioitu pienillä lisäyksillä tinaa ja nykyaikaisessa versiossa arseenia. Samaa putkea varten lainataan usein kaksi nimitystä yhdessä. HSn70-1 on muokattu nimitys, jota käytetään kiinalaisessa käytännössä 70-prosenttiselle kupariselle tinamessingille, jonka Zn-tasapaino on noin 70Cu{10}}1Sn-. A Näihin kahteen viitataan yleensä tilaamista varten, mutta ne eivät ole identtisiä: C44300:n kontrolloitu arseenin lisäys on tarkoituksellinen seostusvaihe, joka estää sinkin poistumista, kun taas tavallinen tinamessinki, jossa on sama kuparipitoisuus, ei anna tätä suojaa.
Kemiallinen koostumus
| Elementti | Tyypillinen alue, paino-%. | Toiminto |
|---|---|---|
| Kupari (Cu) | 70.0 - 73.0 | Perusmetalli, korroosionkestävyys ja lämmönjohtavuus |
| Sinkki (Zn) | Loput | Ensisijainen seosaine, alentaa kustannuksia ja lisää lujuutta |
| Tina (Sn) | 0.8 - 1.2 | Parantaa korroosiokalvon vakautta ja eroosionkestävyyttä |
| Arseeni (As) | 0.02 - 0.06 | Estää sinkin poistumista kloridia{0}}pitoisessa vedessä |
| Lyijy (Pb) | 0,07 max | Epäpuhtaudet; työstettävyyttä ja hitsattavuutta valvotaan |
| rauta (Fe) | 0,06 max | Epäpuhtaudet; korkeampi rauta edistää magneettista vaihetta |
| Muut epäpuhtaudet | 0,15 max | Rajat asetettu niin, että seosrakenne pysyy yksivaiheisena |
Arseeni toimii tinalisäyksen kanssa eikä yksinään. Tina rakentaa sitkeämmän suojakalvon ja arseeni estää sinkin selektiivistä liukenemista, joten yhdistelmä antaa Admiralty-messingille sen käyttöiän meriveden lauhduttimissa. Molemmat elementit tekevät metalliseoksesta myös vaikeamman työstää ja hitsata kuin tavallista messinkiä.
Mekaaniset ominaisuudet lämpötilan mukaan
| Luonne | Kunto | Vetolujuus, min, MPa | Myötölujuus, min, MPa | Venymä, min, % |
|---|---|---|---|---|
| O61 | Hehkutettu | 275 | 105 | 45 |
| H55 | Valo piirretty | 310 | 170 | 30 |
| H58 | Piirretty | 345 | 240 | 20 |
| H80 | Kovasti piirretty | 415 | 345 | 8 |
Myötölujuusarvot on ilmoitettu 0,5 %:n venymisellä kuormituksen alaisena ja venymä mitataan 50 mm:n mittapituudella. Vaihto-on tarkoituksellinen: hehkutettu putki rullautuu ja laajenee helposti putki-arkkien sovittamista varten, kun taas kovaksi vedetty putki kestää tärinää ja eroosiota sitkeyden kustannuksella.
Fysikaaliset ominaisuudet ja korroosiokäyttäytyminen
Tiheys: noin 8,53 g/cm³
Sähkönjohtavuus: noin 28 % IACS
Lämmönjohtavuus: noin 110 W/(m·K) huoneenlämpötilassa
Sulamisalue: noin 900 - 940 astetta
Kimmomoduuli: noin 110 GPa
Korroosiokyky on seoksen tilauksen syy. Admiralty-messinki kestää puhdasta ja saastunutta merivettä, makeaa vettä ja höyrykondensaattia, ja se kestää lauhduttimia ja kattiloiden syöttövedenlämmittimiä, jotka tuhoavat tavallisen messinkin. Se ei ole universaali materiaali: ammoniakki, amiinit, vahvat mineraalihapot ja rikki{2}}pitoiset ilmakehät hyökkäävät siihen, ja ammoniakki on klassinen jännityskorroosiohalkeilujen aiheuttaja lauhdutinputkissa, joissa ammoniakkia käytetään lauhteen pH:n säätelyyn. Eroosio-korroosio asettaa toisen käytännön rajan, ja siksi suunnittelijat pitävät meriveden nopeuden vaatimattomana Admiralty-messingillä verrattuna suurempiin nopeuksiin, jotka 90/10 kupari-nikkeli sietää.
Valmistus-, taivutus- ja hitsauskäytäntö
Kuumatyöstö suoritetaan 650 - 800 asteen alueella; sen alapuolella seosaine-kovettuu nopeasti. Kylmäveto ja kylmätaivutus ovat molemmat käytännöllisiä, mutta sitkeyden palauttamiseksi tarvitaan vaiheiden välinen hehkutus, ja valmiit taivutetut osat on vapautettava jäännösjännityksen vähentämiseksi, koska jäännösvetolujuus ja ammoniakki ovat vakioresepti jännityskorroosiohalkeilulle. Fuusiohitsaus on mahdollista, mutta sillä on taipumus tuottaa huokoisuutta, ja arseenipitoisuus tekee savunhallinnan välttämättömäksi; juottaminen ja hopeajuotto ovat suositeltavia putkien---putkien-levy- ja päällysliitoksissa käyttämällä tina-pronssi- tai pii-pronssitäyteainetta, jos vaaditaan sulatettu liitos. Työstäminen on vaikeampaa kuin ilmainen{10}}leikkaus messingillä, koska sekä tina että arseeni nostavat{11}}työn kovettumisnopeutta, joten teräviä työkaluja, positiivista karhotusta ja runsasta jäähdytysnestettä suositellaan. Putkien päät laajennetaan yleensä telalla{13}}putkilevyiksi, ja tiiviste, tärinätuet ja ohjauslevyt tulee sijoittaa niin, että putki ei hankaudu eroliikenteeseen.
Tyypilliset sovellukset seuraavat suoraan tästä korroosioprofiilista: voimalaitosten pintalauhduttimet ja syöttöveden lämmittimet, laivojen lämmönvaihtimet ja meriveden jäähdytyslinjat, suolanpoistohaihduttimet ja lauhdutinniput, laivojen ilmastointi- ja jäähdytyslauhduttimet sekä murtovettä käsittelevät kemiantehtaiden jäähdyttimet.
Usein kysytyt kysymykset
K: Onko HSn70-1 täsmälleen sama kuin C44300?
Nro HSn70-1 kuvaa 70 % kuparista tinamessinkiä, kun taas C44300 sisältää erityisesti 0.02 - 0.06 % arseenia. Molempia käytetään lauhduttimissa, mutta vain arseenia sisältävässä laadussa on tahallinen sinkinpoiston esto.
K: Mitä ASTM B111 kattaa?
ASTM B111 / B111M kattaa saumattomat kupari- ja kupari-seoskondensaattoriputket ja holkkimateriaalit, mukaan lukien yllä mainitut C44300 Admiralty -messingin koostumukset, karkaisut ja mekaaniset vaatimukset.
K: Voiko Admiralty-messinkiputkia hitsata?
Fuusiohitsausta ei suositella huokoisuuden ja arseenihöyryn vuoksi. Hopeajuotto tai pronssijuotto on vakioliitosreitti, jota seuraa jännityksenpoisto, kun ammoniakkia tai amiineja on läsnä.
K: Mikä lämpötila tulisi määrittää lauhdutinputkelle?
Hehkutettua O61-putkea käytetään silloin, kun tarvitaan laajenemista paksuiksi putkilevyiksi ja tiukkoja U-taivutuksia. Kevyesti vedetty H55 on tavallinen kompromissi suorille lauhdutinnipuille, ja kovavedetty H80 on varattu korkealle-värähtelylle tai korkealle{6}}eroosiolle.
K: Miten Admiralty-messinki eroaa 90/10 kupari-nikkelistä?
Admiralty-messinki on halvempaa ja sen lämmönjohtavuus on korkeampi, mutta kupari-nikkeli sietää suurempaa meriveden nopeutta ja kestää paljon paremmin ammoniakin jännityskorroosiohalkeilua, minkä vuoksi saastuneet tai nopeat{1}}merivesipalvelut siirtyvät yleensä C70600:aan.
K: Aiheuttaako arseenisisältö käsittelyriskin?
Arseeni on täysin liuennut seokseen pieninä määrinä. Normaali valmistus on turvallista, mutta hitsaus ja hionta muodostavat savua, ja ne on suoritettava paikallisella imulla ja asianmukaisella hengityssuojauksella.
