C61400 из семейства алюминиевых бронз.
C61400 — это алюминиевая бронза, то есть медный сплав, основной легирующей добавкой которого является алюминий, а не цинк. Это одна из стандартных марок медного-алюминиевого-железа, которая поставляется в виде пластин, листов, стержней, поковок и бесшовных труб. Его легко принять за латунь, поскольку во многих подержанных-материалах C61400 описывается как сплав меди-цинка-свинца с примерно шестьюдесятью процентами меди. Это описание относится к другому семейству сплавов и приводит к неверным ожиданиям относительно прочности, цвета, сварочных свойств и коррозионной стойкости, поэтому состав всегда следует брать из системы обозначения медных сплавов, а не из сводки каталога.
Химия и механическое поведение
Приведенные ниже диапазоны относятся к C61400 в системе медных сплавов. Медь составляет баланс состава, а сочетание алюминия с железом придает сплаву прочность и характерное поведение в морской воде.
| Элемент | Диапазон для C61400 | Функция |
|---|---|---|
| Медь | Баланс | Основной металл |
| Алюминий | 6.0 - 8.0 % | Основной укрепитель, поверхностная пленка |
| Железо | 1.5 - 3.5 % | Улучшает структуру зерна, повышает прочность |
| Марганец | 1,0 % максимум | Остаточный и раскисляющий элемент |
| Никель | 1,0 % максимум | Ужесточение прибавления в семье |
Алюминий — сильный упрочнитель меди в твердом-растворе, поэтому C61400 обладает заметно более высокой прочностью, чем медно--цинковые латуни, сохраняя при этом полезную пластичность и теплопроводность. Для бесшовных труб требования к свойствам, включая минимальную прочность на разрыв, минимальный предел текучести и минимальное удлинение, сведены в таблицы для каждого сплава и состояния в ASTM B111 и ASME SB111, и труба заказывается в соответствии с этими таблицами. По сравнению с латунями, C61400 также лучше сохраняет свою прочность при умеренно повышенных температурах, поэтому он появляется в компонентах насосов и клапанов, а также в пучках труб.
Коррозионная стойкость и обслуживание морской воды
Содержание алюминия позволяет образовывать на поверхности тонкую, прочную-пленку, богатую оксидами, и эта пленка является основой репутации сплава в морской эксплуатации. C61400 устойчив к воздействию морской воды и многих хлорид-содержащих технологических потоков, он гораздо менее чувствителен к обесцинкованию, чем латуни, поскольку содержит мало цинка или вообще не содержит его, а также противостоит эрозии, вызываемой-быстро текущей водой.
Равномерная коррозия в морской воде протекает медленно, и этот сплав обычно используется там, где требуется длительный срок службы во влажной среде.
Высокая устойчивость к эрозии и ударам, что подходит для насосов, рабочих колес, обвязок клапанов и водяных камер.
Коррозионная усталостная прочность выше, чем у латуней, что важно там, где компонент подвергается воздействию как коррозионной среды, так и циклической нагрузки.
Чувствительность наибольшая в средах, содержащих аммиак или соединения аммония, где необходимо учитывать коррозионное растрескивание данного семейства.
Следует избегать соединения сплава с менее благородными металлами в морской воде, если конструкция не допускает гальванического эффекта.
Приложения
Бесшовные трубы для конденсаторов, теплообменников и систем охлаждения на морских и промышленных предприятиях.
Корпуса насосов, рабочие колеса, компенсационные кольца, валы и компоненты клапанов для морской воды и технологических процессов.
Трубные решетки, трубные пластины и облицовка водяных камер в теплообменниках, работающих с солоноватой или морской водой.
Вкладыши гребного вала, втулки подшипников и морское оборудование, где износ и коррозия действуют одновременно.
Компоненты химического, опреснительного и электроэнергетического оборудования, работающего с хлоридной-содержащей водой водой.
Примечания по изготовлению, сварке и контролю
C61400 достаточно пластичен, чтобы его можно было формовать холодным способом в умеренных количествах, и он легко поддается горячей обработке. Его можно сваривать обычными дуговыми процессами, но пленка оксида алюминия делает сварку менее щадящей, чем обычную медь, поэтому подготовка соединения, выбор наполнителя и защита должны выполняться квалифицированной процедурой, а предварительный нагрев или после-обработка сварки может быть указана в соответствии с процедурой для толщин, превышающих допустимый диапазон. При механической обработке сплав режется чисто на умеренной скорости, обращая внимание на нарост-на кромке. При эксплуатации осмотр должен быть сосредоточен на местах, где поток нарушен - впускные отверстия насоса, седла клапанов, трубные входы и переходные зоны -, поскольку именно там в первую очередь проявляются эрозия и удары. Если компонент работает в морской воде, периодическая визуальная проверка на наличие отложений на поверхности и преимущественное разрушение соединений более полезна, чем измерение общей толщины.
Распространенные ошибки и точки проверки
Заказ по описанию вместо оценки. В сертификате должен быть указан C61400 и закал.
Путать сплав с латунью и, следовательно, ожидать, что поведение обесцинкования не применимо, или упускать из виду риск растрескивания аммиака, который имеет место.
Неквалифицированная сварка, в результате которой в соединении остается оксидная пленка или пористость.
Игнорирование гальванической связи в сборках с морской водой, где большая площадь благородного металла рядом с небольшим анодом ускоряет коррозию.
Пренебрежение геометрией входного отверстия на пучках труб, где самая высокая местная скорость приводит к первому отказу.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что за сплав C61400?
C61400 – это алюминиевая бронза из семейства медь-алюминий-железо с содержанием алюминия от 6,0 до 8,0 процентов. Это не медная-цинковая-свинцовая латунь.
Вопрос: Почему C61400 подходит для работы с морской водой?
Поверхностная пленка,-обогащенная алюминием, противостоит воздействию хлоридов и эрозии, а поскольку сплав содержит мало цинка, он не подвергается обесцинкованию, которое ограничивает попадание латуни в морскую воду.
Вопрос: Доступен ли C61400 в виде бесшовной трубы?
Да. ASTM B111 и ASME SB111 охватывают бесшовные конденсаторные трубки из медного сплава и включают C61400, а трубы заказываются в соответствии с таблицами сплавов и отпусков, указанными в этих спецификациях.
Вопрос: Чем C61400 отличается от латуни по прочности?
Алюминий в твердом растворе заметно упрочняет медь, поэтому C61400 обладает более высокой прочностью, чем медно-цинковые латуни, сохраняя при этом полезную пластичность и теплопроводность.
Вопрос: Можно ли сваривать C61400?
Его можно сваривать обычными дуговыми процессами в соответствии с квалифицированной процедурой, но прочная пленка оксида алюминия требует надлежащей подготовки шва, правильного присадочного металла и соответствующей защиты.
Вопрос: Что вызывает ранний выход из строя компонентов C61400?
Аммиак или его соединения, гальваническая связь с благородными металлами и локализованный-высокоскоростной поток во впускных отверстиях и уплотнениях являются обычными причинами преждевременного разрушения при эксплуатации.
