קופרו-ניקל הוא כינוי סגסוגת המורכב בעיקר מאלמנט נחושת ומכיל ניקל בנוסף. כמו כן הם מורכבים מכמה אלמנטים אחרים כמו ברזל ומנגן אשר מגבירים את החוזק המכני. שיעור הנחושת יכול להשתנות בין 60%-90%.
נחושת-סגסוגות ניקל בעלות חוזק גבוה נגד מי מלח. לכן הם משמשים במערכות צנרת, מעבים או מחליפי חום אשר נמצאים במגע ישיר עם מי הים. כמו כן, נעשה שימוש בסגסוגות ניקל-במגזרי פטרוכימיה, אנרגיה, הגנה וכימיקלים.
הכיתות הנפוצות ביותר של סגסוגות ניקל-נחושת הן 90/10 קופרו ניקל ו-70/30 קופרו ניקל. מספרים אלו מצביעים על אחוזי יסודות נחושת וניקל בסגסוגת. אולם סגסוגות אלו מכילות בעיקר נחושת, עקביות ניקל הופכת את צבען לכסף.
אזור יישום ושימוש
בניית אוניות ותחזוקה:גוף סירות וספינות, מערכות קירור למי ים, כיבוי אש, מערכות קירור הידראוליות ופנאומטיות.
מתקני התפלה ומערכות ים פתוח:מעבים וצינורות מחליפי חום, יריעות צינורות, אביזרי לחץ גבוה ומשאבות.
פלטפורמות נפט וגז מהחוף וכלי שיט FPSO.
ייצור חשמל:מעבים לטורבינת קיטור, מערכות קירור, מערכות חימום בלחץ גבוה.
יישומים קריוגניים:סגסוגות ניקל-קופרו מתפקדות טוב בטמפרטורות נמוכות בגלל תכונות המוליכות התרמית והמשיכות שלהן.
C71500 לעומת C70600 - באיזה מהם לבחור?
| הִתחַשְׁבוּת | C71500 (70/30) | C70600 (90/10) |
|---|---|---|
| תוכן ניקל | 29-33% | 9-11% |
| חוזק מתיחה | 360 MPa | 275 MPa |
| חוזק תשואה | 125 MPa | 105 MPa |
| מוליכות תרמית | 29 W/(m·K) | 40 W/(m·K) |
| מגבלת מהירות מי הים | גבוה יותר (זרימה סוערת) | בינוני (עד 3.5 מ' לשנייה) |
| רְתִיכוּת | טוב יותר (תכולת ניקל גבוהה יותר) | טוֹב |
| עֲלוּת | גבוה יותר | לְהוֹרִיד |
הנחיות לבחירה:בחר C71500 עבור מי ים-במהירות גבוהה או סוערים, פלטפורמות ימיות, ייצור חשמל ויישומים הדורשים חוזק גבוה יותר ויכולת ריתוך טובה יותר. בחר C70600 עבור תנאי מי ים מתונים שבהם מוליכות תרמית היא בראש סדר העדיפויות והעלות היא מגבלה.
ייצור וריתוך
רְתִיכוּת:לסגסוגות-ניקל נחושת יש יכולת ריתוך טובה וניתן לרתך אותן בטכניקות ריתוך מסורתיות למעט ריתוך אוקסיאצטילן. 70-30 (C71500) וסגסוגות C71640 בעלות יכולת ריתוך טובה יותר בהשוואה ל-90-10 קופרוניקל בגלל תכולת ניקל גבוהה יותר.
ריתוך לפלדה:ניתן לרתך סגסוגות קופרוניקל לחומר פלדה עם אלקטרודות בעלות תכונות כימיות/מכניות דומות לקופרוניקל.
הגנה מפני קורוזיה:שתי הדרגות מציגות עמידות טובה בפני קורוזיה וסדק קורוזיה (SCC) במי ים בגלל סרט דק על פני השטח שנוצר לאחר חשיפה למי ים תוך מספר שבועות.
ביצועים קריוגניים:סגסוגות ניקל-קופרו מתפקדות היטב בטמפרטורות נמוכות, הודות לתכונות מוליכות תרמית וגמישות טובה.
ציוני קופרו-נפוצים
| ייעוד של UNS | סַגסוֹגֶת | מוליכות תרמית (W/(m·K)) | חוזק תפוקה (MPa) | חוזק מתיחה (MPa) | |
|---|---|---|---|---|---|
| C70600 | CuNi10Fe1Mn | 90-10 | 40 | 105 | 275 |
| C71500 | CuNi30Mn1Fe | 70-30 | 29 | 125 | 360 |
| ייעוד של UNS | סַגסוֹגֶת | Cu (%) | Ni (%) | Fe (%) | Mn (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| C70600 | CuNi10Fe1Mn | 90-10 | לָנוּחַ | 9-11 | 1-1.8 |
| C71500 | CuNi30Mn1Fe | 70-30 | לָנוּחַ | 29-33 | 0.4-1 |
שתי הדרגות הנ"ל מציגות עמידות טובה בפני קורוזיה של חריצים, סדק קורוזיה (SCC) במי ים בגלל הסרט הדק שלו על פני השטח שנוצר לאחר חשיפה למי ים תוך מספר שבועות. לסגסוגות-ניקל נחושת יש יכולת ריתוך טובה וניתן לרתך אותם בטכניקות ריתוך מסורתיות למעט ריתוך אוקסיאצטילן. 70-30 (C71500) וגם לסגסוגות C71640 יש יכולת ריתוך טובה יותר בהשוואה ל-90-10 Cupronickel, בגלל שיש להן יותר תכולת ניקל. ניתן גם לרתך סגסוגות קופרוניקל לחומר פלדה עם אלקטרודות אשר מאפיינים כימיים/מכאניים דומים לקופרוניקל.
בקרת איכות עבור צינור נחושת C71500
אימות כימי:הרכב נבדק לפי EN 12451. C71500 דורש Ni 29-33%, Fe 0.4-1.0%, Mn 1% מקסימום, מאזן Cu.
בדיקה מכנית:חוזק מתיחה 360 MPa דק', חוזק תפוקה 125 MPa דק' לכל טבלה.
בדיקת קורוזיה:אימות עמידות בפני קורוזיה וסדקים (SCC) במי ים.
בדיקת יכולת ריתוך:לטכניקות ריתוך מסורתיות למעט ריתוך אוקסיאצטילן.
בדיקת מימד:לפי EN 12451 עבור צינורות וצינורות.
יכולת מעקב:דוחות בדיקה זמינים.
אריזה לצינור נחושת C71500
צרור:צינורות שנוצרו לצרורות עם רצועות פלדה, מפרידי דיקט בין שכבות.
סוף הגנה:מכסי פלסטיק בשני הקצוות.
תוויות:סגסוגת (C71500 70/30), מספר חום, גודל, אורך, כמות.
אריזת ייצוא:לפי דרישות הלקוח.
ציוד מפעל עבור צינור נחושת C71500
| צִיוּד | מַטָרָה |
|---|---|
| תנורי התכה | שליטה מדויקת של Ni 29-33%, Fe 0.4-1.0%, מאזן Cu |
| גלגלת רציפה | מייצר בילט לשחול צינור/צינור |
| מכבש אקסטרוזיה | יוצר קונכיות צינור/צינור חלולים |
| טחנות רוגל קרות | מפחית OD ועובי דופן |
| צייר ספסלים | גודל סופי, יישור |
| תנורי חישול | מייצר מזג חישול, מחזיר את המשיכות |
| מחליקי צינור | מתקן כיפוף |
| אדי נוכחי בודק | בדיקות לא-הרסניות לאיתור פגמים |
| בודק הידרוסטטי | בדיקת דליפות |
| מכונת פינינג | מייצר צינורות עם סנפירים לפי EN 12452 |
