זהות סגסוגת ושמות
CuNi 90-10 הוא ייעוד ISO CuNi10Fe1Mn, ואותו חומר נושא מספר שמות ספציפיים למערכת: UNS C70600, סמל EN CW352H, מספר חומר DIN 2.0872, JIS C7060, ייעוד BSI CN102, והייעוד הסיני BFe10-1-1. זוהי סגסוגת נחושת-ניקל מחושלת עם מבנה מעוקב במרכז הפנים, ללא טרנספורמציה אלוטרופית ולפיכך ללא תגובה להקשחה; החוזק נשלט על ידי עבודה קרה ועל ידי חישול.
ההרכב צר בכוונה. כ-10% ניקל מספקים את היציבות האלקטרוכימית בתמיסות כלוריד, 1% עד 2% ברזל בונה את סרט המשטח המגן, והמנגן פועל כמסיר חמצון ומייצב את מבנה הפאזה. זהו השילוב שנותן ל-CuNi 90-10 את המוניטין שלו כחיים ארוכים במעגלי קירור מי ים.
הרכב כימי
| אֵלֵמֶנט | דרישה (%) | תַפְקִיד |
|---|---|---|
| Cu | שְׁאֵרִית | מתכת בסיסית, העברת חום |
| ני | 9.0-11.0 | עמידות בפני קורוזיה, חיזוק תמיסה |
| Fe | 1.0-1.8 | סרט מגן, עמידות בפני שחיקה |
| Mn | 1.0 מקסימום | דה-אוקסידציה, יציבות מיקרו-מבנה |
| Zn | 1.0 מקסימום | שליטה שארית |
| Pb | מקסימום 0.05 | גבול טומאה |
הזמנה ל-ASTM B111 מאפשרת גם את המפרט התואם ASTM B466 עבור צינור וצינור ללא תפרים, ASTM B395 עבור U-צינור כיפוף ו-ASTM B552 עבור צינור מים. המקבילות ל-ASME הן SB111, SB466, SB395 ו-SB552.
מזג, מאפיינים מכניים וסובלנות
| מֶזֶג | מַצָב | חוזק מתיחה | הַאֲרָכָה | שימוש אופייני |
|---|---|---|---|---|
| O61 | חישול | כ. 300-380 MPa | 30% דקות | רולר מורחב או U-צינור כפוף |
| H55 | אור מצויר | כ. 380-420 MPa | 10% דקות | ריצות ישרות, תוספת קשיחות |
| H80 | מצויר קשה | מעל 480 MPa | נמוך יותר, בהסכמה | שימוש מבני לא-מתגבש |
בקרת מימד חשובה לא פחות מהערכים המכניים. צינור הקבל מוזמן בדרך כלל עם קוטר חיצוני קרוב וסובלנות קיר, כך שכוח התפשטות הגלילים ניתן לחיזוי, ועם מגבלת אקסצנטריות מקסימלית כך שהקיר המינימלי באזור המפרק מתאים. ישרות, סגלגלות וניקיון הקומות מצוינים כולם בהזמנת הרכש.
נתונים פיזיקליים המשמשים בתכנון תרמי הם צפיפות של 8.94 גרם/ס"מ³, מוליכות תרמית באזור של 29 W/mK עד 40 W/mK, מקדם התפשטות תרמית של כ-17 × 10-6לכל מעלה בטווח של 20 מעלות עד 300 מעלות, ומודול אלסטיות של כ-140 GPa.
יישומים
מעבים ימיים וימיים, מצננים, תנורי חימום ומערכות קירור מרכזיות.
מעבים עיליים של תחנת כוח ומחלפי חום עזר.
מחממי מי מלח במפעל התפלה, צרורות צינורות מאייד וקווי מים דוחים.
מחליפים כימיים ופטרוכימיים המטפלים במים מליחים, תמיסות ניטרליות ואלקליות.
יחידות לטיפול במים נטלים, מקררי גוף ומקררי צינור ירכתיים.
יריעות צינור קונדנסר, ספינות קופסאות מים ומלאי פרול בחומר תואם.
מדוע CuNi 90-10 מועדף בשירות מי ים
ניסויים השוואתיים של מי ים ורישומי שירות ארוכים מראים שניקל נחושת 90/10 מתעלה על פליז אלומיניום ופליז אדמירליות באותם תנאי מהירות ואוורור, בעיקר בגלל שסרט ההגנה שלו מתחדש במהירות לאחר נזק ומכיוון שהסגסוגת אינה רגישה לפיצוח קורוזיה בכלורידים. זה גם מעכב זיהום ביולוגי באמצעות שחרור איטי של יוני נחושת, מה שמפחית את תדירות הניקוי ושומר על מקדם העברת החום יציב.
היכן שיש חול או אוורור גבוה, מגבלות המהירות מופחתות או שנבחר דרגת 70/30. כאשר כימיית המים מכילה סולפידים או אמוניה, נעשה שימוש באמצעים נוספים כגון סינון, הכלרה מבוקרת ותקופות של שטיפת מי ים נקיים. תרגול טוב הוא לשמור על הצינור רטוב לאחר ההפעלה, מכיוון שמחזורי ייבוש והרטבה חוזרים חוזרים ומפריעים לסרט המגן.
הנחיית ייצור וטיפול
CuNi 90-10 נוצר בקלות, מכופף ומרותך. ניתן להרחיב צינור מחושל בגלגלת ליריעת צינור עם מומנט מבוקר, וכפיפות U- נוצרות לרדיוס ששומר על סגלגלות בתוך הגבול הנתון ב-ASTM B395. ריתוך משתמש ב-TIG או MIG עם חומר מילוי ניקל-נחושת תואם; כניסת החום נשמרת מתונה, המפרק ממוגן כדי למנוע חמצון, וכל חומר סיכה, דיו או גרפיט מוסר תחילה מכיוון שאלמנטים אלה מפוררים נחושת-ניקל בטמפרטורה.
במהלך האחסון וההתקנה, יש לשמור את הצינורות בארגזי העץ המקוריים או על גבי עץ, הרחק מתלי פלדה ושלוליות כלורידים. קצוות צינור פתוחים מכסים, ויריעות צינור קודחים עם חומר סיכה לא-גרפיטי. לאחר ההרכבה, שטיפת מים קלה מסירה פסולת לפני שהמערכת מועברת לשירות מי ים.
שאלות נפוצות
ש: מה המשמעות של הכינוי CuNi10Fe1Mn?
זהו שם ה-ISO לסגסוגת נחושת המכילה כ-10% ניקל עם תוספות של כ-1% ברזל וכ-1% מנגן, שהוא אותו חומר כמו UNS C70600 וכמו בדרגה הסינית BFe10-1-1.
ש: איזה מזג יש להזמין למחליף מעטפת-ו-צינורות?
הזמינו צינור מחושל מסוג O61 כאשר הצינור יורחב באמצעות גליל לתוך יריעת הצינור או יצור לכיפופי U-, וצינור H55 נמשך קל רק עבור יחידות ישרות שבהן אין היווצרות לאחר מכן.
ש: כמה זמן מחזיק צינור CuNi 90-10 במי ים?
חיי השירות תלויים במהירות, בכימיה של המים ובתחזוקה, אך יחידות מעוצבות היטב במי ים נקיים פועלות בדרך כלל במשך שני עשורים או יותר עם צרור הצינורות המקורי ורק ניקוי שגרתי.
ש: האם CuNi 90-10 עמיד בפני פיצוח קורוזיה?
כֵּן. לסגסוגת יש מבנה- חד פאזי ואינה מראה את פיצוח קורוזיה של כלוריד המשפיע על פלדות אל-חלד אוסטניטיות, וזו אחת הסיבות לכך שהיא נותרה הבחירה המסורתית עבור מעבים.
ש: כיצד מרותך CuNi 90-10 לפלדה או ליריעת צינור?
חיבורים שונים מיוצרים עם מילוי ניקל-על בסיס-ניקל, תוך שימוש בהליך מוסמך, וכאשר פלדה מעורבת, צד הניקל-נחושת הוא בדרך כלל הפרט המרותך בעוד שרכיבי פלדה נשמרים מבודדים חשמליים או מצופים כדי להגביל את ההשפעות הגלווניות.
ש: איזה תיעוד מלווה משלוח יצוא?
תעודת טחנה עם מספר חום, ניתוח כימי, תוצאות בדיקה מכנית, רשומות זרם מערבול ולחץ, בתוספת רשומות ממדים ורשימת האריזה התואמה לתוויות החבילה.
