Что такое C72200 Никель-Белая медь
C72200 — это медно--никелевый сплав в системе нумерации UNS, который часто называют хромом-модифицированным медно-никелевым сплавом 85/15, поскольку номинально он содержит 15 % никеля вместе с преднамеренной добавкой хрома. В торговле этот сплав также называют никель-белой медью. Он был разработан для трубок конденсаторов и теплообменников, где охлаждающей водой является морская или солоноватая вода, а скорости потока достаточно высоки, чтобы повредить обычные медно-никелевые или алюминиево-латунные трубы.
Отличительной особенностью С72200 является содержание хрома. Хром в этом сплаве повышает стойкость к ударному воздействию и эрозионной коррозии, поэтому трубка может выдерживать более высокие скорости морской воды, чем немодифицированная медно--никелевая марка, при этом образуя тонкую, стабильную пленку продуктов коррозии, которая защищает медно--никелевые сплавы в чистой морской воде.
Химический состав
| Элемент | Содержание | Функция |
|---|---|---|
| Никель, включая кобальт | от 15,0 % до 18,0 % | Основная легирующая добавка; придает прочность и устойчивость к коррозии в морской воде |
| Хром | от 0,30 % до 0,70 % | Повышает устойчивость к ударной и эрозионной коррозии при более высоких скоростях потока. |
| Железо | от 0,50 % до 1,00 % | Улучшает устойчивость к воздействию текущей морской воды. |
| Марганец | от 0,50 % до 1,00 % | Раскисляет расплав, улучшает литейные качества и обрабатываемость в горячем состоянии. |
| Титан | 0,50 % максимум | Контролируемые остатки от практики раскисления |
| Медь | Остаток | Основа сплава |
| Другие элементы | Ограниченный | Пределы содержания примесей применяются для защиты свариваемости и формуемости. |
Предельные значения состава сплава в трубчатой форме опубликованы в ASTM B111, а пластины, листы и полосы того же сорта - в ASTM B122. Кобальт учитывается вместе с никелем при проверке анализа, что является стандартной практикой для медно-никелевых сплавов, а железо и марганец вместе определяют большую часть характеристик материала в морской воде.
Механические свойства и режимы
Механические свойства C72200 зависят от состояния, в котором поставляется труба или лист, точно так же, как и другие деформируемые медные сплавы. Мягкий отожженный отпуск используется там, где трубу необходимо согнуть или расширить, а холодный отпуск повышает прочность и твердость за счет пластичности. Для труб, поставляемых в соответствии с ASTM B111, предел прочности, предел текучести, измеренный при растяжении под нагрузкой 0,5 %, и удлинение указаны в стандарте для заказанного состояния, а в сертификате завода указаны фактические значения для партии.
Практическим следствием является то, что покупатель должен указать закалку и стандарт продукта, а не указывать одно значение прочности на разрыв. Две трубки с одинаковым химическим составом могут существенно различаться по прочности просто потому, что одна была отожжена, а другая подвергнута холодной обработке.
| Свойство | Поведение C72200 |
|---|---|
| Предел прочности | Табличный минимум для заказанного состояния по ASTM B111; холодная обработка повышает его, отжиг понижает |
| Предел текучести | Измерено при удлинении 0,5 % под нагрузкой и указано с учетом отпуска; холоднодеформированная труба значительно прочнее, чем отожженная труба |
| Удлинение | Самый высокий в отожженном состоянии, поэтому отожженная труба используется для изгиба и расширения. |
| Твердость | Увеличивается при холодной работе; используется в качестве проверки в цеху, чтобы проверить правильность закалки |
| Модуль упругости | Примерно 130 ГПа, типично для медно--семейства никеля. |
| Плотность | Около 8,9 г/см³ |
| Кристаллическая структура | Гране-центрированная кубическая форма, обеспечивающая хорошую пластичность. |
Коррозия и физическое поведение
В чистой газированной морской воде C72200 образует защитную пленку от продукта коррозии, которая поддерживает низкую и равномерную скорость коррозии. Добавление хрома расширяет диапазон скоростей, в котором сохраняется пленка, поэтому сплав используется в конденсаторах, где скорость в трубках увеличивается для улучшения теплопередачи. Медно-никелевые сплавы также устойчивы к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением, что является преимуществом перед аустенитными нержавеющими сталями в теплых хлоридных средах.
Следует понимать два ограничения. Медно--никелевые сплавы могут подвергаться коррозионному растрескиванию под напряжением в аммиачной среде, поэтому загрязненная морская вода, конденсат из систем, содержащих аммиак, и пары аммиака вокруг трубных решеток — все это заслуживает внимания. И этот сплав не застрахован от коррозии под-наплавкой; накипь, ил или биологический рост на водной стороне лишают поверхность кислорода и создают локальные условия для образования ямок под отложениями.
Электропроводность составляет лишь небольшую долю от проводимости чистой меди, а теплопроводность, хотя и ниже, чем у чистой меди, более чем достаточна для теплопередачи с охлаждением морской водой. C72200 выбран из-за коррозионных характеристик под потоком, а не из-за проводимости.
Термическая обработка и изготовление
C72200 обычно поставляется в отожженном состоянии для изготовления труб. Обработки отжига и снятия напряжений должны проводиться при температурах, обеспечивающих размягчение материала без чрезмерного укрупнения структуры, а график должен быть указан в заказе, а не импровизирован в мастерской. Указание температуры термообработки, которое является нонсенсом, является надежным способом уничтожить партию труб, поэтому диапазон температур всегда должен быть получен от поставщика материала и записан в технологической карте.
Холодная обработка превосходна, поэтому трубы можно сгибать и скатывать в трубные решетки без образования трещин при условии подачи соответствующего отпуска.
Горячую обработку проводят в диапазоне температур ниже температуры плавления сплава и выше температуры, при которой материал становится хрупким.
Отжиг используется между операциями холодной штамповки, когда требуется большое общее обжатие.
Сварка и пайка возможны с использованием присадок, подобранных к сплаву; добавки хрома и титана означают, что необходимо контролировать тепловложение и температуру между проходами.
Снятие напряжений после тяжелой формовки является хорошей практикой для компонентов, которые будут подвергаться воздействию аммиака.
Где используется C72200
Трубки конденсаторов и теплообменников на электростанциях, судах и опреснительных установках, использующих морскую воду.
Трубные пластины и водяные камеры в оборудовании с охлаждением морской водой
Трубопроводы и фитинги в морских и морских системах
Компоненты, подвергающиеся воздействию высокоскоростной морской воды, где эрозионная коррозия является ограничивающим фактором.
Точки проверки и распространенные ошибки
Подтвердите марку сертификатом, проверив никель с кобальтом, хромом, железом и марганцем на соответствие пределам спецификации.
Проверьте состояние и соответствующие значения прочности, текучести и удлинения для партии.
Эдди-сейчас проверяет трубку на наличие дефектов стенок перед установкой и сохраняет записи в качестве базового показателя.
Проверьте размер зерна и состояние поверхности, поскольку и то, и другое влияет на характеристики изгиба и прокатки.
Перед установкой держите трубки сухими и свободными от хлоридов.
Повторяющаяся ошибка состоит в том, чтобы рассматривать все Мельхиор как один материал. Немодифицированный медь-никель и марка, модифицированная хромом-, различаются диапазоном скоростей, который они допускают, и C72200 не следует заказывать только потому, что в цитате упоминается медно-никелевая трубка. Укажите марку UNS и стандарт в заказе и запросите результаты анализа и механических испытаний в сертификате.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что такое никель--белая медь C72200?
Это хром-модифицированный медно--никелевый сплав, содержащий номинально 15 % никеля, используемый в основном для изготовления трубок конденсаторов и теплообменников, работающих в морской воде.
Вопрос: Чем С72200 отличается от обычного медно-никелевого сплава?
Добавление хрома в диапазоне от 0,30 % до 0,70 % повышает устойчивость к ударной и эрозионной коррозии, поэтому трубка выдерживает более высокие скорости морской воды.
Вопрос: Какой стандарт распространяется на трубку C72200?
Бесшовные трубы соответствуют стандарту ASTM B111, а пластины, листы и полосы той же марки — стандарту ASTM B122.
Вопрос: Какая закалка используется для трубок конденсатора?
Мягкая отожженная трубка является нормальным явлением, поскольку ее необходимо сгибать и расширять в трубную решетку без образования трещин. Холоднодеформированные закалки используются для других форм продукции.
Вопрос: Можно ли сваривать C72200?
Да, с наполнителями, подобранными к сплаву, и с контролируемым тепловложением. Как и для всех медно-никелевых сплавов, чистота области соединения и контроль межпроходной температуры имеют важное значение.
Вопрос: Что ограничивает срок службы ламп C72200?
Загрязненная или аммиачная вода, отложения, вызывающие образование язв под-отложениями, и чрезмерная скорость потока. В чистой морской воде при правильной водоподготовке сплав прослужит очень долго.
