מהי סגסוגת נחושת C61400
UNS C61400 הוא ברונזה אלומיניום - סגסוגת נחושת שבה אלומיניום הוא תוספת הסגסוג העיקרית, בכ-7%, כאשר ברזל בסביבות 2% שולט במבנה הגרגירים ומחזק את המטריצה. הוא ידוע בפרקטיקה האירופית כ-CuAl7Fe3 ומופיע ב-ASTM B171 עבור צלחת, גיליון, רצועה ומוט מגולגל וב-ASTM B111 עבור מעבה חלק וצינור מחליף חום.
כדאי לדייק בקשר למשפחה, כי הסגסוגת מתוארת לפעמים בצורה רופפת כפליז. זה לא. המאפיינים הייחודיים שלו - חוזק גבוה, עמידות בפני קוויטציה ושחיקה וביצועים חזקים במי ים - מגיעים מהשלב העשיר באלומיניום- ומתוספת הברזל, לא מאבץ. תכולת האבץ מוגבלת לרמה שיורית, ותכולת העופרת נשמרת למקסימום נמוך מאוד, וזה יתרון ביישומים שבהם מוגבלות סגסוגות הנושאות עופרת-.
הרכב כימי
| אֵלֵמֶנט | % דרישה | אֵפֶקְט |
|---|---|---|
| Cu | 88.0 דקות | מַטרִיצָה |
| אל | 6.0-8.0 | מחזק עיקרי; בונה את סרט המשטח המגן |
| Fe | 1.5-3.5 | מעדן את מבנה התבואה; מעלה חוזק ועמידות בפני שחיקה |
| Mn | 1.0 מקסימום | שְׂרִידִי; תורם לחוזק |
| Zn | 1.0 מקסימום | שארית טומאה |
| Pb | 0.01 מקסימום | שְׂרִידִי; הסגסוגת למעשה נטולת עופרת- |
לגבול העופרת הנמוך יש שתי השלכות. ראשית, הסגסוגת מתאימה לשירותים שבהם תוכן לידים מוסדר. שנית, ולעתים קרובות מתעלמים ממנו, זה אומר שלחומר אין את התנהגות העיבוד החופשית- של פליז עם עופרת, ולכן יש לעבד אותו עם כלי עבודה ופרמטרים שנבחרו עבור עבודה-מתקשות אלומיניום ברונזה ולא עבור פליז חיתוך חופשי{{4}.
מאפיינים מכניים
| נֶכֶס | הִתְנַהֲגוּת |
|---|---|
| חוזק מתיחה | גבוה עבור סגסוגת נחושת; צינור ומוט משוחררים כנגד ערכי המינימום המופיעים בטבלאות ASTM B111 ו-ASTM B171 עבור המזג המוזמן, ומוצר מסחרי C61400 נהוג לצטט עם חוזק מתיחה מינימלי של כ-550 MPa |
| חוזק תשואה | נקוב בדרך כלל בסביבות 275 MPa מינימום, נותן כושר נשיאת עומס שימושי- במשאבה, שסתום וחלקי בלאי |
| הַאֲרָכָה | בדרך כלל לפחות 30% במצב חישול, כך שהסגסוגת שומרת על משיכות למרות חוזקה |
| קשיות ובלאי | עמידות טובה בפני בלאי החלקה, התפרצות והתקפות שוחקות בהשוואה לפליז ונחושת טהורה |
| מוליכות חשמלית | נמוך, בסדר גודל של 13% IACS; הסגסוגת נבחרת עבור חוזק ועמידות בפני קורוזיה, לא עבור מוליכות |
מכיוון שברונזה מאלומיניום פועלת-מתקשה חזק, למזג האוויר ולכמות הפחתת הקור המופעלת על החלק המוגמר יש השפעה רבה על המאפיינים הנמסרים. לפיכך יש לציין במפרט הרכישה את המזג ולא רק את הסגסוגת, ויש לבקש תוצאות מתיחה ותפוקה על המוצר המוגמר.
התנהגות קורוזיה ובלאי
C61400 מפתח סרט תחמוצת אלומיניום מגן על פני השטח שלו, והסרט הזה הוא המקור למוניטין שלו בסביבות אגרסיביות. הוא עמיד בפני מי ים, מים מליחים, תמיסות מלח ניטרליות רבות, חומצות מדוללות ומגוון של כימיקלים תעשייתיים, והוא מתפקד טוב במיוחד במקומות שבהם הזרימה סוערת ובמקומות שבהם התקפת חלל או פגיעה יפגעו בסגסוגות נחושת רכות יותר.
בשירות בלאי הסגסוגת מתנהגת היטב כאשר העומסים מתונים עד גבוהים והסיכה אינה מושלמת. הוא מתנגד להתפרצות פלדה ופלדת אל חלד טוב יותר מרוב סגסוגות הנחושת, וזו הסיבה שהוא נמצא בשיחים, מיסבים, לוחות בלאי ורכיבי משאבה. כאשר עומסים כבדים, דרגת ברונזה ניקל-אלומיניום היא לעתים קרובות השלב הבא למעלה; כאשר הסביבה שפירה והעלות היא קריטית, עשוי להיות מספיק ברונזה פליז או פח.
יישומים אופייניים
גופי משאבה, אימפלרים, טבעות בלאי ודיפיוזרים למי ים ומשאבות תהליך.
גופי שסתומים, מושבים, גבעולים וחיפוי לשירות ימי וכימי.
יריעות צינור מחליף חום, קופסאות מים ורכיבי מעבה.
מיסבים, שיחים ומכבות דחף במכונות ימיות ותעשייתיות.
גלגלי שיניים תולעים ורכיבי ציוד עמוסים בכבדות.
ספינות גל מדחף, חומרה ימית ואביזרים מבניים בים.
הדרכה לייצור, עיבוד שבבי והצטרפות
עבודה חמה מתבצעת בטווח הטמפרטורות הרגיל עבור ברונזה מאלומיניום, ולאחר מכן חישול מתאים; הסגסוגת אינה מיועדת לייצור קר נרחב מכיוון שהיא פועלת-מתקשה במהירות. חישול מרכך חלק מעובד קר- ומשחזר את המשיכות להיווצרות או כיפוף נוספים.
עיבוד שבבי דורש כלי גיפה חיוביים, הגדרות קשיחות ופרמטרי חיתוך ששומרים על הכלי מעורב; העבודה החומרית-מתקשה מתחת לכלי, כך שהשהייה ומעברי אור חוזרים מייצרים עור קשה שמאיץ את הבלאי. כלים חדים, נוזל קירור מספק והזנות מוצקות מעניקים את גימור השטח וחיי הכלים הטובים ביותר.
ריתוך הוא מעשי עם קשת טונגסטן גז ותהליכי קשת מתכת גז באמצעות מתכת מילוי ברונזה אלומיניום תואמת. הכנת המפרק חייבת להיות נקייה, החימום המקדים הוא בדרך כלל מינימלי, והזנת חום נמוכה עם חרוזי סטרינגר מגבילה פיצוח ודילול. הלחמה והלחמה קשים יותר מאשר על פליז בגלל תחמוצת השטח העיקשת, והם דורשים שטף מתאים והכנת פני השטח.
נקודות בדיקה ומלכודות נפוצות
ודא את תכולת האלומיניום והברזל בתעודה; גם שליטה בחוזק וגם בביצועי קורוזיה.
בדוק שמכבדים את מגבלת העופרת של התקן השולט, במיוחד כאשר היישום מגביל סגסוגות נושאות עופרת-.
אשרו את המזג, ודרשו תוצאות בדיקה מכניות מהמוצר המוגמר ולא מהמטיל.
אל תציין פרמטרים של-עיבוד חינמי; הסגסוגת למעשה נטולת עופרת- ומתנהגת בהתאם.
היכן שהחלק יהיה מרותך לאחר העיבוד, יש לאפשר את החוזק שאבד באזור הריתוך ולתכנן את המפרק בהתאם.
שאלות נפוצות
ש: האם C61400 הוא פליז או ברונזה?
זה ברונזה מאלומיניום, לא פליז. אלמנט הסגסוג העיקרי הוא כ-7% אלומיניום עם כ-2% ברזל, ותכולת האבץ היא רק טומאה שיורית. החוזק, עמידות הבלאי וביצועי מי הים מגיעים מהמבנה העשיר באלומיניום.
ש: מהן התכונות המכניות של C61400?
זוהי סגסוגת נחושת חוזק- גבוה עם מוצר מסחרי הנקוב בדרך כלל בחוזק מתיחה מינימלי של כ-550 MPa, חוזק תפוקה מינימלי סביב 275 MPa והתארכות של לפחות כ-30%. מפרטי ASTM השולטים מציגים את הערכים המינימליים החלים על כל צורה ומזג מוצר.
ש: האם C61400 מכיל עופרת?
תכולת העופרת נשמרת למקסימום שיורי נמוך מאוד, למעשה 0.01%, כך שהסגסוגת נחשבת ללא-עופרת. זה גם אומר שהוא לא עובד כמו פליז חיתוך ללא עופרת-; יש לעבד אותו כעבודה-מתקשות אלומיניום ברונזה.
ש: היכן משתמשים ב-C61400?
בדרך כלל בגופי משאבות ואימפלרים, גופי שסתומים וחיפוי, יריעות צינורות מחליפי חום ותיבות מים, מיסבים ושיבים, גלגלי שיניים, ספינות גל מדחף וחומרי חומרה ימיים - המשלבים עומס, בלאי ואמצעי קורוזיבי.
ש: האם ניתן לרתך C61400?
כן, עם קשת טונגסטן גז או ריתוך קשת מתכת גז ומתכת מילוי ברונזה מאלומיניום תואמת. הכנת מפרקים נקיים והזנת חום נמוכה הם חיוניים, והלחמה או הלחמה קשים הרבה יותר מאשר בדרגות פליז בגלל תחמוצת פני השטח.
ש: האם C61400 הוא מוליך חשמלי טוב?
לא. המוליכות החשמלית שלו נמוכה, בסדר גודל של 13% IACS, הרבה מתחת לנחושת הטהורה ומתחת לפליז. יש לציין את הסגסוגת עבור חוזק, עמידות בפני שחיקה וביצועי קורוזיה, לא עבור מוליכות.
