تطبيقات برونز الألومنيوم C61400: الخصائص والمعايير والاستخدامات الصناعية

ما هو برونز الألومنيوم C61400؟

C61400 عبارة عن برونز من الألومنيوم المطاوع، يُسمى أحيانًا برونز الألومنيوم D. النحاس هو العنصر الأساسي، والألمنيوم موجود بنسبة 6 إلى 8٪ تقريبًا من الكتلة، والحديد بنسبة 1.5 إلى 3.5٪ تقريبًا. السبيكة ليست نحاسًا وليست برونزًا من القصدير: إنها الألومنيوم الذي يزود طبقة أكسيد الألومنيوم الصلبة والملتصقة المسؤولة عن مقاومتها للتآكل، والحديد هو الذي ينقي الحبوب ويزيد قوتها.

من الناحية العملية، يقع C61400 في وسط عائلة الألومنيوم البرونزية. إنها أقوى وأكثر مقاومة لمياه البحر إلى حد كبير من النحاس-النحاس والزنك، في حين تظل أسهل في العمل الساخن واللحام من سبائك الألومنيوم الأعلى-المستخدمة في أعمال التآكل الثقيلة. وهذا التوازن هو سبب ظهوره في المضخات والصمامات والأجهزة البحرية وصناديق المياه للمبادلات الحرارية-وليس في العملات المعدنية أو الموصلات الكهربائية.

التركيب الكيميائي

يتم التحكم في تكوين C61400 ضمن النطاقات التالية في معايير المنتجات المطاوع ASTM. القيم هي النسب المئوية حسب الكتلة.

إن الحدود المنخفضة للرصاص والزنك المنخفضة متعمدة. يتم تصنيع برونز الألومنيوم ولحامه على الساخن، كما يؤدي الرصاص والزنك المتبقيان إلى إتلاف الليونة الساخنة عند درجة حرارة العمل، ولهذا السبب يتم تحديد هذه الدرجة ببقايا ضيقة بدلاً من كونها برونزًا -لأغراض عامة.

الخواص الميكانيكية ومعايير المنتج

يتم توفير برونز الألومنيوم في العديد من أشكال المنتجات، ويتم تغطية كل شكل بمعاييره الخاصة. يتم تحديد اللوحة والصفائح والشريط بموجب ASTM B171 / B171M، والقضيب والقضيب بموجب ASTM B150 / B150M، وأنبوب نقل الحرارة -واجب نقل الحرارة بموجب ASTM B111 / ASME SB111، والتي تحدد معًا التركيب المسموح به، ودرجات الحرارة المتاحة والحد الأدنى من خصائص الشد لكل درجة حرارة.

القوة والصلابة:تعتمد الخواص الميكانيكية التي يقتبسها أي منتج بشكل كامل على درجة الحرارة المتوفرة. تعطي الحالة الملدنة أقل قوة مع أعلى ليونة وتستخدم حيث يجب تشكيل الأجزاء؛ تعطي درجات الحرارة الباردة - قوة شد أعلى بكثير، وقوة خضوع وصلابة عند انخفاض الاستطالة. اقتبس دائمًا من مزاجك، وليس فقط الدرجة.

سلوك التآكل والتحمل:تتمتع السبيكة بمقاومة جيدة للتآكل والمواد اللاصقة وتستخدم في البطانات وألواح التآكل والأسطح المنزلقة التي تعمل ضد الفولاذ، عادةً مع تزييت الشحوم أو الماء.

التعب والتأثير:إن الجمع بين الإجهاد المقاوم المعتدل والمتانة الجيدة يجعل الدرجة مناسبة لدفاعات المضخة والصمامات المعرضة لنبض الضغط وتحميل الصدمات العرضية.

الخصائص الحرارية والكهربائية:مثل جميع سبائك النحاس، فإن برونز الألومنيوم يوصل الحرارة والكهرباء جيدًا، ولكنه أقل بكثير من النحاس النقي؛ يتم اختيار السبيكة لمياه البحر بدلاً من التوصيل.

التطبيقات في الصناعة البحرية والعملياتية

مضخات:الدفاعات، وحلقات التآكل، والأغلفة، وأكمام العمود لمياه البحر، والمحلول الملحي والطين، حيث تكون مقاومة تلف التجويف والاصطدام مطلوبة.

الصمامات والتجهيزات:الأجسام والأقراص والمقاعد والسيقان لمياه البحر وصمامات المعالجة والفلنجات والتجهيزات المرتبطة بها.

صناديق المياه وألواح الأنابيب ذات المبادلات الحرارية-:المكونات التي ترى جانب ماء التبريد-بسرعة عالية وبالتالي تتعرض لهجوم الاصطدام.

الأجهزة البحرية:أعمدة وأكمام المروحة، ومكونات أنابيب الدفة ومؤخرة السفينة-، والمثبتات، ومكونات أنابيب المياه البحرية-، وتركيبات سطح السفينة.

المعدات الصناعية:تآكل الألواح والبطانات والتروس الدودية والمحامل المنزلقة وأطراف شعلة اللحام والمكونات المعرضة للأحماض المخففة والقلويات والمحاليل الملحية.

مصنع المعالجة:معدات تتعامل مع المحاليل-الأحماض غير المؤكسدة والكلوريد-حيث تظل طبقة أكسيد الألومنيوم ثابتة.

مقاومة التآكل وحدود الخدمة

إن طبقة أكسيد الألومنيوم التي تتشكل تلقائيًا على السطح هي مصدر سمعة هذا النوع. يتم إصلاحها بسرعة في حالة تلفها، لذلك تتحمل السبيكة الاضطراب والتجويف والمواد الصلبة العالقة التي تدمر الطبقة الواقية على النحاس. إنه يعمل بشكل جيد في مياه البحر وفي المياه قليلة الملوحة المتدفقة، وهو أكثر مقاومة للاصطدام والتآكل-من النحاس الأميرالي.

الحدود محددة بشكل جيد على قدم المساواة. برونز الألومنيوم غير مناسب للأكسدة القوية أو الاختزال الشديد للأحماض، أو للمحاليل التي تحتوي على الأمونيا، أو لخدمة البخار ذات درجة الحرارة العالية-، حيث تتعرض الطبقة الواقية للهجوم أو تتقصف السبائك. عند وجود هذه الوسائط، يجب أن تنتقل المواصفات إلى سبائك النيكل-النحاس أو النحاس-النيكل بدلاً من دفع برونز الألومنيوم خارج النطاق المقصود.

نقاط التصنيع واللحام والفحص

العمل الساخن:يتم تصنيع السبيكة على الساخن في نطاق برونز الألومنيوم المناسب للدرجة؛ يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى حدوث قصر ساخن، ولهذا السبب يكون التركيب المنخفض-من الرصاص والزنك المنخفض- إلزاميًا.

العمل البارد:يعمل الصف البارد ويتشكل بشكل جيد ولكن العمل-يتصلب بسرعة، لذا فإن التشكيل متعدد المراحل-يحتاج إلى التلدين-.

بالقطع:استخدم أدوات كربيد حادة وإيجابية-، وتغذية ثقيلة ومبرد غزير، واحرص على تجنب ارتفاع حمل القطع- الذي يحدث عندما تصبح الأداة باهتة.

اللحام:يعمل كل من قوس التنغستن الغازي واللحام بالقوس المعدني الغازي؛ يجب أن يتطابق الحشو مع السبيكة الأساسية، ويجب تحضير الوصلة وتنظيفها بعناية، ويتم استخدام التسخين المسبق للأجزاء الأكثر سمكًا لتجنب التشقق الحراري.

التفتيش والشراء:قم بتأكيد الدرجة ودرجة الحرارة على شهادة المطحنة، وتحقق من التحليل الكيميائي مقابل الحدود المذكورة أعلاه، واطلب نتائج الاختبار الميكانيكي لدرجة الحرارة المطلوبة. بالنسبة للضغط-الذي يحتوي على أجزاء، أضف فحصًا غير مدمرًا-كما هو مطلوب بموجب كود التصميم.

لا تستبدل بالمظهر.برونز الألومنيوم وبرونز المنغنيز كلاهما أصفر اللون وكثيرًا ما يتم الخلط بينهما، لكن برونز المنغنيز عبارة عن نحاس عالي القوة-ويتصرف بشكل مختلف تمامًا في مياه البحر، خاصة تحت الضغط في وجود الأمونيا.

التعليمات

س: هل C61400 نحاسي أم برونزي؟
إنه برونز من الألومنيوم المطاوع. على الرغم من أن اللون يشبه بعض أنواع النحاس الأصفر، إلا أن قوته ومقاومته للتآكل بمياه البحر تأتي من الألومنيوم والحديد، وليس من الزنك، ويتبع سلوك التصنيع برونز الألومنيوم.

س: ما هي نطاقات تكوين C61400؟
ما يقرب من 6.0 إلى 8.0% من الألومنيوم و1.5 إلى 3.5% من الحديد، مع المنغنيز والنيكل والزنك بحد أقصى 1.0% والرصاص بحد أقصى 0.01% والنحاس كالباقي.

س: ما هي المعايير التي تغطي C61400؟
تم تحديد اللوحة والصفائح والشريط بموجب ASTM B171 / B171M، والقضيب والقضيب بموجب ASTM B150 / B150M، وأنبوب نقل الحرارة - بموجب ASTM B111 / ASME SB111. يوضح كل معيار المتطلبات الميكانيكية المعتمدة على درجة الحرارة-.

س: لماذا يُفضل C61400 على النحاس الأميرالي في أجزاء المضخة؟
نظرًا لأن طبقة أكسيد الألومنيوم تنجو من الاضطرابات والتجويف والمواد الصلبة العالقة التي تجرد الطبقة الواقية من النحاس، فإن السبيكة تقاوم الاصطدام والتآكل-التآكل بشكل أفضل بكثير في مياه البحر سريعة التدفق-.

س: هل يمكن لحام C61400؟
نعم. يتم استخدام قوس التنغستن الغازي واللحام القوسي المعدني الغازي مع حشو مطابق، ويتم تسخين الأجزاء السميكة مسبقًا لتقليل خطر التشقق. يعد إعداد المفاصل النظيفة أكثر أهمية من الفولاذ بسبب طبقة الأكسيد العنيدة.

س: في أي البيئات لا ينبغي استخدام C61400؟
إن الأحماض المؤكسدة أو المختزلة بشدة، ومحاليل الأمونيا-وخدمة البخار ذات درجة الحرارة العالية-تقع خارج النطاق المقصود؛ يجب تحديد سبيكة نيكل نحاس-لهذه الظروف.