Полоса из медно-никелевого сплава представляет собой прокатную плоскую продукцию, поставляемую в рулонах, в которой медь обеспечивает пластичность, а никель — стойкость к воде. Почти вся она приходится на два сорта, и единственное различие, имеющее значение в начале, — это содержание никеля в сплаве: около 10 процентов или около 30 процентов. Все остальное вытекает из этого выбора.
Сорта названы по содержанию никеля, а предельные значения спецификации настолько узки, что два сорта невозможно спутать в сертификате после прочтения анализа.
| Обозначение | UNS | Никель | Железо | Марганец | Другие пределы |
|---|---|---|---|---|---|
| CuNi 90/10 | C70600 | 9,0–11,0 % | 1,0–1,8 % | 1,0 % макс. | Цинк 1,0 % макс., свинец 0,05 % макс.; медь плюс указанные элементы 99,5 % мин. |
| CuNi 70/30 | C71500 | 29,0–33,0 % | 0,40–1,0 % | 1,0 % макс. | Цинк 1,0 % макс., свинец 0,05 % макс. |
Железо не является примесью. Это преднамеренное добавление, которое требуется сорту 90/10 для его стойкости к проточной воде, и его диапазон указан в спецификации по этой причине. Европейское обозначение сорта 90/10 —DIN 2.0872, также пишется как CuNi10Fe1Mn, и это тот же сплав под другой системой наименования.
Это два сорта прокатного медно-никелевого сплава. Стоит закрепить название, потому что никель-медный сплав под названием Monel 400 продается для тех же систем водоснабжения, и это другое семейство: системы обозначений разделяют их по первой букве, с номерами C для медно-основных сплавов, таких как C70600, и номерами N для никель-основных сплавов. Полоса, описанная здесь, — это медно-основный материал, в котором медь является основой, а никель — добавкой.
Увеличение содержания никеля с 10 до 30 процентов дает прочность и снижает проводимость. Цифры ниже — это опубликованные значения для двух сплавов; состояние поставки должно быть указано вместе с ними, потому что полоса поставляется в нескольких состояниях, и механические значения меняются вместе с ней.
| Свойство | CuNi 90/10 (C70600) | CuNi 70/30 (C71500) |
|---|---|---|
| Удельный вес | 8,94 | 8,94 |
| Электропроводность при 68 °F (20 °C) | 9 % IACS | 4,6 % IACS |
| Диапазон плавления | Солидус 2010 °F (1099 °C), ликвидус 2100 °F (1149 °C) | Солидус 2140 °F (1171 °C), ликвидус 2260 °F (1238 °C) |
| Предел прочности при растяжении, плоский прокат в горячекатаном состоянии | Минимум 40 ksi (276 МПа) для стандартного | Типично 55 ksi (379 МПа) |
| Относительное удлинение, плоский прокат в горячекатаном состоянии | Минимум 30 % для стандартного | Типично 45 % |
| Рейтинг обрабатываемости, автоматная латунь = 100 | 20 | 20 |
Две строки в этой таблице играют основную роль при принятии решения о покупке. Проводимость сорта 70/30 примерно вдвое ниже, чем у сорта 90/10, поэтому проводник или шина, указанные в 70/30, должны быть соответствующим образом рассчитаны. А показатели прочности приведены только для одного состояния: тот же сорт в состоянии полутвердости и в твердом состоянии будет читаться совершенно по-разному, поэтому состояние должно быть указано в строке заказа рядом с сортом.
Стойкость обусловлена самим сплавом. В чистой или загрязненной воде он образует тонкую, стабильную поверхностную пленку, которая замедляет дальнейшее разрушение, и пленка восстанавливается при ее нарушении. Та же поверхность препятствует оседанию морских организмов, поэтому материал выбирается для трубопроводов и деталей теплообменников, находящихся в потоке.
Содержание никеля определяет, сколько этой защиты доступно и насколько прочна полоса. Сорт 90/10 покрывает большинство применений в морской воде, а сорт 70/30 используется там, где требуется большая прочность. Ни один из сортов не является универсальным решением: опубликованные данные по сплавам ставят оба выше медно-алюминиевых сплавов и аналогичных материалов по стоимости, что является компромиссом, на который фактически идет покупатель.
Полоса — это формовочный материал. Она поставляется в рулоне с контролируемой толщиной и состоянием поставки, чтобы ее можно было вырубать, штамповать, прокатывать или сгибать в готовую деталь без дальнейшей термической обработки, и толщина является причиной значительной разницы в стоимости между одним заказом и другим.
| Наименование | Что указывать | Почему это определяет заказ |
|---|---|---|
| Сорт | CuNi 90/10 или CuNi 70/30 с номером UNS | Пределы анализа, прочность и проводимость |
| Стандарт | ASTM B122 для плит, листов, полос и прокатных прутков | Пределы состава и механические требования, по которым партия выпускается |
| Толщина | Толщина с допусками | Как полоса ведет себя в прессе или прокатной клети |
| Состояние поставки | Мягкий отожженный, полутвердый или твердый | Значения предела прочности и удлинения, а также сколько формовки осталось до завершения детали |
| Ширина и кромка | Ширина рулона и тип кромки (обрезная или прокатная) | Выход из рулона и необходимость дальнейшей обработки кромки |
| Условия поставки | Внутренний диаметр рулона, вес рулона и наличие прокладочного материала | Как рулон подается в оборудование заказчика |
На составной полосе диапазон толщин, опубликованный на этом сайте, составляет0,05 мм до 0,5 мм, что является диапазоном, используемым для аккумуляторных выводов. Сплошная полоса стандартных сортов указывается по чертежу, а анализ подтверждается заводским сертификатом испытаний для каждой плавки, что является учитываемым документом.
Опубликованные данные о применении обоих сортов в основном касаются одной среды — воды — и связанных с ней электрических задач.
| Применение | Обычно выбираемый сорт | Почему |
|---|---|---|
| Трубопроводы, фитинги и фланцы для морской воды | 90/10 | Стойкость к проточной морской воде при самой низкой стоимости из двух сортов |
| Трубные листы, гильзы и перегородки конденсаторов и теплообменников | 90/10, и 70/30, где требуется большая прочность | Стойкость к соленой воде и к температурам теплообменника |
| Морские электрические шины | 90/10 | Коррозионная стойкость и более высокая проводимость из двух сортов, для чего и покупается шина |
| Аккумуляторные выводы в виде композитной полосы | Медно-никелевый композит | Проводимость меди с коррозионностойкой никелевой поверхностью |
| Корпуса клапанов, рабочие колеса насосов и втулки гребных винтов | 70/30 | Более высокая прочность сорта для деталей, несущих нагрузку |
| Корпуса лодок и перегородки для соленой воды | 90/10 | Стойкость к соленой воде и к обрастанию морскими организмами |
| Автомобильные тормозные и гидроусилительные линии | 90/10 | Стойкость к дорожной соли и к жидкости внутри линии |
| Предел | Почему | Что это означает для заказа |
|---|---|---|
| Это не самый дешевый плоский прокат | Никель — дорогой элемент в сплаве, и опубликованные данные ставят оба сорта выше медно-алюминиевых сплавов и аналогичных материалов по стоимости | Сорт следует выбирать исходя из среды, в которой будет находиться деталь, а остальная часть чертежа должна быть выполнена из самого дешевого подходящего материала |
| Это не высокопрочный материал | Оба сорта описаны как имеющие умеренную прочность в опубликованных данных | Там, где деталь несет нагрузку, 70/30 является более прочным выбором, и толщина все равно должна быть рассчитана для него |
| 70/30 — более плохой проводник | 4,6 % IACS против 9 % IACS | Проводник, рассчитанный для 90/10, не сможет пропускать тот же ток в 70/30 при том же поперечном сечении |
| Сертификат содержит информацию о плавке, из которой поступила партия | Анализ подтвержден для этой плавки, а механические результаты — для заказанного состояния | Если чертеж требует свойства, которое не охватывается стандартом, оно должно быть указано в заказе и протестировано |
Содержание никеля и все, что из этого следует. Сорт 90/10, UNS C70600, содержит от 9 до 11 процентов никеля с 1,0–1,8 процента железа; сорт 70/30, UNS C71500, содержит от 29 до 33 процентов никеля с меньшим добавлением железа. Сплав с более высоким содержанием никеля прочнее и примерно вдвое менее проводим.
Сорт 90/10 подходит для большинства применений в морской воде, включая трубопроводы, фитинги и трубные листы, и имеет более низкую стоимость. Сорт 70/30 выбирается там, где детали требуется большая прочность, и его не следует заменять 90/10 в проводнике без пересчета поперечного сечения.
DIN 2.0872 — это немецкое обозначение для сорта 90/10, также пишется как CuNi10Fe1Mn, и он присутствует в опубликованных списках эквивалентности рядом с UNS C70600. Полоса, заказанная под одним названием, должна быть сертифицирована в соответствии с предельными значениями анализа сорта, что и показывает, что это один и тот же сплав в сертификате.
Анализ плавки и механические результаты для заказанного состояния, выданные в форме EN 10204 3.1. Для медно-никелевого сплава это важнее, чем для каталожного материала, поскольку добавки железа и марганца влияют на коррозионное поведение, и они должны быть указаны в сертификате для плавки.
Да. Опубликованные данные по обработке оценивают пайку и твердую пайку как отличные для обоих сортов, дуговую сварку с газовой защитой как отличную, а способность к холодной обработке — как хорошую. Горячая обработка проводится в узком диапазоне, указанном как 1550–1750 °F (843–954 °C) для сорта 90/10, а отжиг — между 1100 и 1500 °F (593–816 °C).
Композитная полоса, поставляемая для аккумуляторных выводов, указана на этом сайте в диапазоне от 0,05 мм до 0,5 мм. Для сплошной полосы стандартных сортов толщина, ширина, состояние поставки и тип кромки указываются по чертежу, поскольку рулон, подходящий для пресса заказчика, определяется деталью, которую необходимо изготовить.
Медно-никелевая полоса — это формовочный материал, выбираемый для работы с водой, и выбор сорта сводится к одному решению между 10-процентным и 30-процентным содержанием никеля. Сорт 90/10 подходит для большинства применений в морской воде и лучше проводит ток; сорт 70/30 прочнее и проводит ток примерно вдвое хуже. После этого покупатель контролирует стандарт, толщину, состояние поставки и кромку, и каждый из этих параметров указывается в сертификате.
Завод в Чанчжоу, Цзянсу, производит никелевые и никелевые сплавы с 2002 года, площадь завода составляет 12 000 м², он сертифицирован по ISO 9001, с аудитами SGS. Полоса CuNi поставляется в сорте 90/10 по ASTM B122 и DIN 2.0872, а также в виде композитной медно-никелевой полосы толщиной от 0,05 мм до 0,5 мм: отправьте сорт, толщину, состояние поставки и применение для получения подтвержденного предложения.
Приведенные выше значения свойств являются опубликованными значениями для двух сплавов и не являются предельными значениями приемки. Партия медно-никелевого сплава принимается по заказанному сорту, состоянию поставки и размерам, а анализ и механические результаты подтверждаются в сертификате для плавки, из которой поступил материал.