سبائك النحاس C28000: التركيب والخصائص والتطبيقات

التعريف والخلفية

C28000 عبارة عن سبيكة من النحاس المطاوع- والزنك بتركيبة اسمية تبلغ حوالي 60% نحاس و40% زنك، مما يجعلها في منطقة بيتا-الطور ألفا-من نظام الزنك النحاسي-. هذا الهيكل هو مفتاح شخصيتها: مرحلة ألفا توفر الليونة ومقاومة التآكل، في حين أن مرحلة بيتا تجعل السبيكة قابلة للتشغيل على الساخن وتمنحها قوة شد أعلى بكثير من المرحلة الفردية -من النحاس 70/30. في اللغة التجارية القديمة، كان يُطلق على التركيبة 60/40 اسم معدن مونتز، ولا يزال من الشائع رؤية السبيكة توصف ببساطة بأنها نحاس 60/40.

تم توحيد الدرجة في ASTM B135 للأنابيب النحاسية غير الملحومة، وASTM B36 للصفائح النحاسية والصفائح والشرائط والقضبان الملفوفة، وASTM B124 للقضبان والأشكال. يتم تغطية المعادل الأوروبي بالتسميات في EN 12164 وEN 12167 وEN 1652. ونظرًا لأن محتوى النحاس أقل من درجات 70/30، فإن C28000 أيضًا أقل حساسية لحركة أسعار المواد الخام، مما يجعلها جذابة للحزم المعمارية والبحرية الكبيرة.

التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية

تعكس التركيبة والبيانات المادية الواردة أدناه النطاقات المحددة عادةً لمنتج C28000 المطاوع. رصيد التركيبة هو الزنك في كل حالة.

الخواص الميكانيكية والأمزجة

يتم توفير C28000 في مجموعة من درجات الحرارة، وتعتمد الخواص الميكانيكية المطلوبة في الاختبار على درجة الحرارة المطلوبة. في حالة التلدين، تكون السبيكة ناعمة بدرجة كافية للتشكيل الساخن والانحناء البارد المعتدل؛ ومع زيادة التخفيض البارد، ترتفع قوة الشد والصلابة وتنخفض الاستطالة. يوضح الجدول أدناه الاختلافات العملية التي تهم عند التحديد.

عندما يتطلب المشروع الحد الأدنى المضمون من قيم الشد والإنتاجية، يتم ذكرها في مواصفات المنتج المعمول بها ويتم التحقق منها في قسائم الاختبار المأخوذة من الدفعة المسلمة. يؤدي التلدين إلى تليين المادة واستعادة الليونة، لذا فإن أي معالجة حرارية يتم إجراؤها بعد عملية التشكيل النهائية يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند الاعتماد على الخصائص.

سلوك التآكل

في المياه العذبة النظيفة وفي التعرض الجوي العادي، يعمل C28000 بشكل جيد، كما أن لونه الذهبي الدافئ يجعله مشهورًا في الأعمال المعدنية المعمارية الخارجية. لا تحمل السبيكة إضافات القصدير أو الزرنيخ المستخدمة في الدرجات المثبطة، لذلك يمكن أن تعاني من فقدان انتقائي للزنك في المياه العدوانية، خاصة عندما تكون مستويات الكلوريد ودرجة الحرارة وسرعة التدفق مرتفعة. بالنسبة لأنابيب مياه البحر وخدمة المكثف، فإن درجة تحمل القصدير-أو برونز الألومنيوم هي الخيار الأكثر أمانًا.

عندما يتم استخدام المادة في الأجواء البحرية، فإن الغسيل العرضي لإزالة رواسب الكلوريد يطيل عمر الخدمة إلى حد كبير. يجب تجنب الاتصال بالمعادن النبيلة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الجرافيت في الظروف الرطبة، لأن الهجوم الجلفاني سوف يركز على النحاس.

التشكيل والانضمام والتصنيع

يجعل الهيكل -المرحلتين من C28000 سبيكة ممتازة للعمل على الساخن: حيث يتم تشكيلها وقذفها وختمها على الساخن عند درجات حرارة أقل بكثير من نطاق الانصهار وهي المادة الأساسية للعديد من أجسام وتركيبات الصمامات المضغوطة على الساخن. العمل البارد محدود. يمكن ثني السبيكة وتشكيل حوافها في أقسام رفيعة، ولكن يجب تجنب التشوه البارد الشديد للمخزون الملدن لأن مرحلة بيتا تميل إلى التشقق.

بالقطع. يعتبر سلوك القطع المجاني-معدلًا فقط، نظرًا لأن محتوى الرصاص منخفض؛ هناك حاجة إلى أدوات حادة وزوايا أشعل النار الإيجابية وإزالة الرقائق السخية.

اللحام واللحام. كلاهما مباشر مع معادن حشو سبائك النحاس القياسية؛ يجب تنظيف المفاصل وتدفقها وفقًا للعملية المستخدمة.

لحام. اللحام بالانصهار ممكن ولكن الزنك يتطاير وينتج دخانًا ومسامية، لذا فإن اختيار معدن الحشو والتهوية والتحكم في مدخلات الحرارة أمر مهم.

المعالجة الحرارية. يتم استخدام التلدين لتخفيف الضغط بعد التشكيل الثقيل لتقليل مخاطر التشقق الموسمي في الخدمة.

التطبيقات ونقاط التفتيش

تشمل الاستخدامات النموذجية التركيبات وأجسام الصمامات المطروقة والمُشكَّلة على الساخن، والأجهزة البحرية، والأقسام والشبكات المعمارية، ومخزون التثبيت، وأجهزة نقل الحرارة، والمكونات الصناعية العامة حيث يتم أخذ القوة والمظهر والتكلفة في الاعتبار. كما يتم استخدامه أيضًا في تطبيقات التقطيع وسك العملة-حيث يكون اللون الدافئ مطلوبًا بتكلفة أقل من سبيكة 70/30.

يغطي الفحص الوارد عادةً التركيب الكيميائي، أو المزاج أو الصلابة، أو الأبعاد، أو جودة السطح. بالنسبة للمكونات المخصصة للخدمة الرطبة، يجب أن يكون الدليل على أن السبيكة غير مخصصة كبديل للدرجة المثبطة جزءًا من المراجعة الفنية، ويجب التأكد من تخفيف الضغط للأجزاء التي تم تشكيلها بشكل كبير قبل التثبيت.

التعليمات

س: مما يتكون C28000؟
وهي عبارة عن سبيكة من النحاس-والزنك تحتوي على حوالي 59-63% من النحاس، والزنك المتوازن، والحدود المتبقية هي 0.30% كحد أقصى من الرصاص و0.07% كحد أقصى من الحديد.

س: لماذا يعتبر C28000 أسهل في العمل على الساخن من النحاس 70/30؟
يؤدي محتواها العالي من الزنك إلى إنتاج بنية بيتا-ألفا-ثنائية الطور، ويتشوه طور بيتا بسهولة عند درجة حرارة مرتفعة، ولهذا السبب تعد السبيكة اختيارًا قياسيًا للطرق الساخن والبثق.

س: هل يمكن لحام C28000؟
يمكن لحامه بعمليات مناسبة ومعادن حشو، لكن تطاير الزنك يسبب دخانًا ومسامية، لذلك تعد التهوية والتحكم في مدخلات الحرارة واختيار الحشو الصحيح أمرًا ضروريًا.

س: هل C28000 مناسب لخدمة مياه البحر؟
إنه يوفر مقاومة متوسطة ويستخدم في الأجهزة البحرية، ولكن من أجل الاتصال المستمر بمياه البحر أو التدفق عالي السرعة-يوفر النحاس المحمل بالقصدير-النحاس أو برونز الألومنيوم مثل C61400 مقاومة أفضل لفقد الزنك الانتقائي.

س: ما الفرق بين C28000 وC26000؟
C26000 عبارة عن نحاس أحادي الطور بنسبة 70/30- وهو أكثر ليونة وأفضل للتشكيل على البارد، في حين أن C28000 عبارة عن نحاس ثنائي الطور بنسبة 60/40- وهو أقوى وأفضل للعمل على الساخن ولكنه أقل تحملاً للتشوه البارد الشديد.

س: ما هي المعايير التي تغطي C28000؟
ASTM B135 للأنابيب غير الملحومة، ASTM B36 للألواح والصفائح والشرائط والقضبان المدرفلة، وASTM B124 للقضبان والأشكال، مع ما يعادلها في أوروبا في سلسلة EN 12164 وEN 12167 وEN 1652.