1. Įvadas
UNS C95500 yra viena iš svarbiausių nikelio aliuminio bronzų šiuolaikinėje inžinerijoje, nes jame dera didelis stiprumas, Puikus atsparumas korozijai, geras dėvėjimosi efektyvumas, ir didelis paslaugų patikimumas sunkioje aplinkoje.
Jis plačiai naudojamas jūrų techninėje įrangoje, vožtuvo komponentai, guoliai, įvorės, pavaros, orlaivių dalys, ir kitose srityse, kur įprastų vario lydinių nebepakanka.
Lydinys taip pat pasižymi tuo, kad išlaiko naudingą stiprumą aukštesnėje temperatūroje ir puikiai veikia jūros vandenyje ir kitose agresyviose terpėse..
C95500 ypač įdomus tuo, kad tai nėra „vienos paskirties“ lydinys.
Tai sisteminis lydinys: jo vertė atrodo skirtingai, priklausomai nuo to, ar inžinierius optimizuoja koroziją, dėvėti, slėgio sandarumas, konstrukcinė apkrova, arba temperatūros stabilumas.
2. Kas yra UNS C95500 nikelio aliuminio bronza?
UNS C95500 yra a išlietas nikelio aliuminis bronza vario-aliuminio-geležies-nikelio šeimoje.
Jis specialiai sukurtas reiklioms paslaugoms ten, kur stiprybė, atsparumas nusidėvėjimui, atsparumas korozijai, ir kietumas turi būti subalansuotas viename lydinyje, o ne optimizuotas atskirai.
Praktiškai, tai priskiria C95500 į aukštos kokybės konstrukcinių bronzų, naudojamų jūrinei įrangai, grupę, vožtuvo komponentai, įvorės, pavaros, ir kitos sudėtingos priežiūros dalys.
Skirtingai nuo laisvai apdirbamo žalvario ar bendrosios paskirties bronzos, C95500 pasirinktas ne dėl patogumo.
Jis pasirinktas, nes jo metalurginė konstrukcija palaiko apkrovą agresyvioje aplinkoje, ypač ten, kur vanduo, slystantis nusidėvėjimas, ir ilgas tarnavimo laikas yra projektavimo dalis.
Lydinio tapatybė
C95500 priklauso C95000–C95999 vario-aliuminio-geležies ir vario-aliuminio-geležies-nikelio lydinių šeima.
Ši šeimos klasifikacija yra svarbi, nes ji skiria nikelio aliuminio bronzą nuo paprasto žalvario ir nuo alavo bronzos:
lydinio sistema yra sudaryta iš aliuminio, kaip pagrindinio stiprinamojo elemento, su geležimi ir nikeliu, kad pagerintų stiprumą, struktūros valdymas, ir aptarnavimo našumą.
Specifikacijos sąlygomis, C95500 yra a Lieta aliuminio bronza o ne kaltas lydinys.
Tai reiškia, kad jo tipinis inžinerinis vaidmuo yra sukurti sudėtingą formą ir aukštą našumą liejant arba termiškai apdorotu būdu, o ne pasikliauti valcavimu ar piešimu, kad būtų pasiektos savybės.
Cheminė sudėtis
Cheminė sudėtis pagal ASTM B505/B505M-23
| Elementas | C95500 Sudėtis |
| Cu | 78.0% min. |
| Fe | 3.0–5,0 % |
| Į | 3.0–5,5 proc. |
| Al | 10.0–11,5 proc. |
| Mn | iki 3.5% |
| Vardiniai elementai iš viso | 99.5% min. |
3. Fizinės UNS C95500 savybės
| Fizinis / Funkcinė nuosavybė | Metrinis vienetas | Imperijos vienetas |
| Tankis | 7.53 g/cm³ | 0.272 lb/in³ |
| Savitasis svoris | 7.53 | 7.53 |
| Elektros laidumas | 8% IACS | 8% IACS |
| Šilumos laidumas | 41.9 W/m · k | 24.2 Btu/kv. pėd./val./°F |
| Šiluminio plėtimosi koeficientas | 15.5 × 10⁻⁶ /°C | 9 × 10⁻⁶ /°F |
| Specifinė šiluminė talpa | 419 J/kg · k | 0.1 Btu/lb·°F |
| Tamprumo modulis | 110 GPA | 16,000 ksi |
| Puasono koeficientas | 0.32 | 0.32 |
| Magnetinis pralaidumas, as-cast | 1.32 | 1.32 |
| Magnetinis pralaidumas, TQ50 temperamentas | 1.2 | 1.2 |
| Lydymosi temperatūra, skystis | 1054° C. | 1930° F. |
| Lydymosi temperatūra, solidus | 1038° C. | 1900° F. |
4. UNS C95500 mechaninės savybės
UNS C95500 yra a didelio stiprumo nikelio aliuminio bronza kurių mechaninės charakteristikos paprastai įvertinamos dviem paskelbtomis sąlygomis: standartą ištisinio liejimo C95500 būklė ir termiškai apdorotas C95500HT sąlyga.
Žemiau pateiktos vertės yra tipinės kambario temperatūros savybės, nurodytos ASTM B505/B505M-23 gaminių formoms.
Ištisinio liejimo C95500 mechaninės savybės
| Nuosavybė | Metrinis vienetas | Imperijos vienetas |
| Tempimo stiprumas, min. | 655 MPA | 95 ksi |
| Derlingumo stiprumas esant 0.5% pratęsimas, min. | 290 MPA | 42 ksi |
| Pailgėjimas į 2 į. (50 mm), min. | 10% | 10% |
| Brinelio kietumas, tipiškas | 208 HBW | 208 HBW |
Termiškai apdoroto C95500HT mechaninės savybės
| Nuosavybė | Metrinis vienetas | Imperijos vienetas |
| Tempimo stiprumas, min. | 758 MPA | 110 ksi |
| Derlingumo stiprumas esant 0.5% pratęsimas, min. | 427 MPA | 62 ksi |
| Pailgėjimas į 2 į. (50 mm), min. | 8% | 8% |
| Brinelio kietumas, tipiškas | 228 HBW | 228 HBW |
5. Atsparumas korozijai
Korozijos istorija yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl C95500 taip plačiai naudojamas. Lydinys pakartotinai identifikuojamas kaip turintis Puikus atsparumas korozijai, įskaitant į Jūros vanduo ir jūrų aplinka.
Jis taip pat naudojamas jūros vandeniui tvarkyti, rūgštūs kasyklų vandenys, neoksiduojančios rūgštys, pramoninių procesų skysčiai, nuotekų valymo programos, ir jūrinė aparatūra.
Priežastis, kodėl tai svarbu, yra ne tik „jis nerūdija“. Greičiau, C95500 siūlo neįprastai vertingą derinį: atsparumas korozijai plius atsparumas dilimui ir stiprumas.
Jūros vandenyje, daugelis medžiagų genda dėl bendros korozijos, kavitacija, erozija, ar pykinimas. C95500 yra patrauklus, nes vienu metu sprendžia kelis iš šių gedimų režimų,
todėl jis atsiranda siurblio ir vožtuvo komponentuose, įvorės, velenai, su propeleriu susijusi paslauga, ir smarkiai apkrauta jūrine įranga.
Šis daugelio mechanizmų atsparumas yra lydinio reputacijos pagrindas.
Reikliuose aptarnavimuose, vertingiausios medžiagos nėra tos, kurios išsiskiria vienu atskiru turtu, bet tie, kurie išlieka stabilūs dėl kelių gedimo mechanizmų. C95500 yra šio principo vadovėlis.
6. Gamybos perspektyva
Liejimas: Stiprus lydinys, Bet ne Atleidžiantis
UNS C95500 iš esmės yra liejimo lydinys, o jo proceso elgsena atspindi tą tapatybę.
Paskelbtuose liejimo duomenyse jis apibūdinamas kaip mažas liejimo išeiga, didelė apnašų tendencija, vidutinio sklandumo, vidutinė dujų susidarymo tendencija, ir didelis kietėjimo susitraukimas.
Šis derinys pasakoja labai aiškią inžinerinę istoriją: C95500 gali gaminti didelio našumo liejinius, bet tam reikia disciplinuotos lydymosi praktikos, garso izoliavimo ir pakėlimo dizainas, ir kruopšti oksidacijos ir maitinimo kontrolė.
C95500 yra labai universalus liejimo praktikoje, bet tai neatleidžia.
Jis gerai veikia skersai smėlio, apvalkalas, keramika, investicija, Nuolatinis pelėsis, tęstinis, ir išcentrinis liejimas, tačiau kiekvienam iš tų maršrutų reikia atidžiai kontroliuoti šėrimą, oksidų valdymas, ir kietėjimo elgesys.
Jo trumpas užšalimo diapazonas palaiko garso liejimą, bet tik tada, kai liejykla aktyviai apsaugo nuo apnašų atsiradimo, susitraukimo defektai, ir su dujomis susijusius klausimus.
Štai kodėl C95500 laikomas aukščiausios kokybės bronzos liejimu, o ne lengvu liejimu.
Apdirbimas: Pilnai apdirbamas, Bet ne laisvas pjovimas
C95500 galima apdirbti, bet tai nėra laisvai apdirbamas vario lydinys.
Jo paskelbtas apdirbamumo įvertinimas yra 50, todėl jis patenka į vidutinio apdirbimo, o ne į lengvo pjovimo klasę.
Lydinys linkęs gaminti riesta drožlė, paskelbtose inžinerinėse gairėse įspėjama, kad dėl to gali užstrigti įrankiai ir dėl dalinio suvirinimo ir plyšimo gali atsirasti paviršiaus trūkumų, ypač gręžimo apdirbimo metu.
Dėl tos priežasties, sausas pjovimas, lusto valdymas, ir įrankių strategija yra daug svarbesnė nei tai būtų laisvai pjaunant žalvarį.
Naudingas apdorojimo niuansas yra tada, kai jau buvo atliktas sunkus apdirbimas, a žemos temperatūros įtempių mažinimas apie 350 °C bent vieną valandą rekomenduojama prieš galutinį apdirbimą.
Tai nėra svarbiausia, kad lydinys būtų lengviau pjaustomas; kalbama apie liekamojo įtempio sukeliamo iškraipymo rizikos mažinimą ir galutinio matmenų stabilumo gerinimą.
Kitaip tariant, C95500 galima efektyviai apdirbti, bet tai turėtų būti traktuojama kaip struktūrinė bronza, kuriai reikia proceso disciplinos, ne kaip minkštas parduotuvės žalvaris.
Suvirinimas: Galima naudojant specialius metodus, Bet ne visuotinai lengvas
Nikelio aliuminio bronzos suvirinimo elgseną stipriai veikia apsauginė aliuminio turtinga oksido plėvelė, kuri natūraliai susidaro ant paviršiaus.
Dėl to oksido sluoksnio, litavimas, litavimas, ir deguonies-acetileno suvirinimas paprastai nerekomenduojamas kaip pirminiai šių lydinių sujungimo būdai.
Tinkamesni suvirinimo procesai, nurodyti inžinerijos vadove TIG/GTAW, MIG/GMAW, MMA, suvirinimas elektronų pluoštu, ir frikcinis suvirinimas.
Paskelbti C95500 gamybos duomenys taip pat klasifikuojami oksiacetileno suvirinimas, kaip nerekomenduojama, kol dujomis ekranuotas lankinis suvirinimas ir dengto metalo lankinis suvirinimas yra išvardyti kaip tinkami.
Tas skirtumas yra svarbus: C95500 nėra „visur suvirinamas“ lydinys, bet jis taip pat nėra nesuvirinamas.
Jis gali būti sėkmingai sujungtas, kai procesas pasirenkamas atsižvelgiant į oksido elgseną, šiluminis įėjimas, ir bendro dizaino galvoje.
Kritinėms dalims, Suvirinimo procedūros kvalifikacija ir tinkama karščio paveiktų zonų kontrolė yra labai svarbūs, nes lydinio savybių balansas yra glaudžiai susijęs su jo mikrostruktūra.
Terminis apdorojimas: Pagrindinis našumo svertas
Terminis apdorojimas yra viena iš svarbiausių priežasčių, kodėl C95500 taip plačiai naudojamas teikiant reiklias paslaugas.
Lydinys gali būti apdorojamas a gesinimo ir tempimo ciklas kad didėja įrodymo stiprumas, didžiausias tempiamasis stiprumas, smūgio stiprumas, ir kietumas, o tik šiek tiek pagerina plastiškumą.
Lietam CuAl10Fe5Ni5 tipo nikelio aliuminio bronzai, paskelbtame vadove aprašomas šildymas iki 900–950°C, laikant maždaug viena valanda, Vandens gesinimas, o tada grūdinimas at 600–650°C maždaug dvi valandas.
Ši seka žymiai padidina stiprumą ir išsaugo naudingą tvirtumą.
Tose pačiose gairėse taip pat atkreipiamas dėmesys į svarbų praktinį apribojimą: sudėtingos formos gali iškreipti šildymo ir gesinimo ciklo metu, taigi dalies geometrija, krosnies talpa, Prieš pasirenkant terminį apdorojimą, reikia atsižvelgti į pjūvio storį.
Kitaip tariant, terminis apdorojimas yra galingas įrankis, bet tai nėra nemokama. Jis pagerina lydinio mechaninį apvalkalą tik tada, kai komponento konstrukcija gali toleruoti šiluminį ciklą.
7. UNS C95500 privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai privalumai
Didelis stiprumas ir naudingas lankstumas.
Puikus atsparumas jūros vandeniui ir agresyvioms terpėms.
Stiprus nusidėvėjimas ir atsparumas dilimui.
Geras aukštesnės temperatūros gebėjimas.
Nekibirkščiuojantis ir nemagnetinis
Pagrindiniai trūkumai
Didelės pradinės išlaidos
Galimas apdirbimas, bet nelengva.
Liejimas yra techniškai sudėtingas.
Suvirinimas yra jautrus procesui.
Elektros laidumas mažas.
8. UNS C95500 taikymas
Jūrų ir Offshore Hardware
C95500 yra viena iš labiausiai žinomų jūrinių paslaugų medžiagų, nes ji sujungia jūros vandens atsparumą korozijai, stiprybė, ir atsparumas dėvėjimams.
Jis naudojamas jūros vandens vamzdynų ir vožtuvų sistemos, Jūrų įranga, su sraigtu susiję komponentai, liukai, movos, plombos, ir kita laivo įranga.
Lydinių šeimos tinkamumas tvarkyti jūros vandenį yra pagrindinė jos ilgalaikės reputacijos laivyno ir jūrų inžinerijos srityje priežastis..
Vožtuvas, Siurblys, ir srauto valdymo komponentai
Lydinys plačiai naudojamas vožtuvo kūnai, vožtuvas Sėdynės, vožtuvų kreiptuvai, vožtuvo komponentai, siurblio skysčio galai, liaukos, sandariklio veržlės, ir sandarinimo flanšai.
Šios programos naudingos dėl atsparumo korozijai derinio, atsparumas nusidėvėjimui, ir mechaninis stiprumas, ypač ten, kur vanduo, proceso skysčiai, arba yra šiek tiek agresyvių cheminių medžiagų.
Guoliai, Įvorės, ir susidėvinčios dalys
C95500 dažnai pasirenkamas guoliai, įvorės, Dėvėkite plokšteles, stūmoklių kreiptuvai, ir mašinų dalys nes gerai veikia esant slydimui ir stipriai apkrovai.
Dėl atsparumo dilimui ir tvirtumo jis tinka ten, kur pažeistas paviršius, pykinimas, ar abrazyvinis nusidėvėjimas kelia susirūpinimą.
Pavaros ir jėgos pavarų dalys
Lydinys naudojamas pavaros, kirminų, sliekiniai ratai, ir susijusius transmisijos komponentus.
Šioms dalims reikalinga medžiaga, kuri gali toleruoti kontaktinį įtempį, išlaikyti matmenų stabilumą, ir atsparus dilimui per ilgus techninės priežiūros intervalus. Dėl C95500 mechaninio balanso jis yra praktiškas pasirinkimas tokioms pareigoms.
Pramoniniai procesai ir sudėtingų paslaugų įranga
Lydinys naudojamas marinavimo įranga, nuotekų valymo programos, karšto malūno kreiptuvai, ir pramoninė įranga.
Šie naudojimo būdai atspindi lydinio gebėjimą išgyventi korozinę terpę, mechaninė apkrova, ir pakartotinis aptarnavimas dviračiu.
Pramoninėje aplinkoje, šis derinys gali sumažinti priežiūros intervalus ir padidinti patikimumą.
Elektros ir specialioji įranga
Nors C95500 nėra elektros laidumo lydinys, kai kuriose vis dar pasirodo elektros aparatūra ir specialūs komponentai, kurių konstrukcijos patikimumas, atsparumas korozijai, ir nusidėvėjimo elgsena yra svarbesnė už laidumą.
Jis taip pat naudojamas fortepijono klavišai ir muzikos instrumentai, kur naudingas lydinio mechaninis stabilumas ir gamybiškumas.
9. Išvada
JAV C95500 nikelio aliuminio bronza yra didelės vertės inžinerinis lydinys, nes jis sujungia savybes, kurias dažnai sunku gauti kartu:
Didelė jėga, Puikus atsparumas korozijai, stiprus atsparumas dilimui, geras tvirtumas, ir tinkamumas naudoti plačiame temperatūrų diapazone.
Jo chemija yra kruopščiai suderinta, jo liejimo elgesys yra sudėtingas, bet valdomas, ir jo terminio apdorojimo reakcija suteikia dizaineriams papildomos našumo svirties, kai reikia.
Praktiškai, C95500 geriausiai suprantamas kaip sudėtingas lydinys.
Įtikinamiausia, kai gedimo būdai yra įvairūs ir negailestingi – jūros vanduo, juda apkrova, stumdomas kontaktas, spaudimo pareiga, ir ilgalaikis mechaninis aptarnavimas.
Štai kodėl ji išlieka viena iš labiausiai gerbiamų nikelio aliuminio bronzų inžinerinėje praktikoje.
DUK
Ar C95500 yra liejimo lydinys ar kaltinis lydinys?
C95500 pirmiausia naudojamas kaip a liejimo lydinys, su paskelbtomis nuorodomis, apimančiomis nepertraukiamą atkūrimą, Smėlio liejimas, išcentrinis liejinys, ir tiksliai išlietos formos.
Ar C95500 tinka jūros vandenyje?
Taip. Jis pakartotinai identifikuojamas kaip turintis Puikus atsparumas korozijai, įskaitant atsparumas sūriam vandeniui, Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl jis naudojamas jūrinėje techninėje įrangoje ir vožtuvų sistemose.
Ar C95500 gali būti termiškai apdorotas?
Taip. Paskelbtame inžinerijos vadove parodytas C95500 našumas liejimo ir termiškai apdoroto pavidalo, termiškai apdorojant, stiprumas toliau didėja.
Ar C95500 lengva apdirbti?
Jis yra apdirbamas, bet ne laisvas apdirbimas. Jo apdirbamumo įvertinimas yra 50, todėl tai yra vidutinio apdirbimo lydinys, o ne lengvai pjaustomas.
Koks yra pagrindinis C95500 pranašumas prieš įprastą bronzą?
Pagrindinis jo pranašumas yra derinys Didelė jėga, Puikus atsparumas korozijai, ir atsparumas dėvėjimams, ypač atšiaurioje jūrų ar pramoninėje aplinkoje.
