Hvad er C61400 kobberlegering
UNS C61400 er en aluminiumsbronze - en kobberlegering, hvor aluminium er den vigtigste legeringstilsætning på omkring 7 %, hvor jern på omkring 2 % kontrollerer kornstrukturen og styrker matrixen. Det er kendt i europæisk praksis som CuAl7Fe3 og forekommer i ASTM B171 for plade, plade, bånd og valset stang og i ASTM B111 for sømløs kondensator og varmevekslerrør.
Det er værd at være præcis om familien, fordi legeringen nogle gange beskrives løst som en messing. Det er det ikke. Dets karakteristiske egenskaber - høj styrke, modstandsdygtighed over for kavitation og erosion og stærke ydeevne i havvand - kommer fra den aluminium-rige fase og jerntilsætningen, ikke fra zink. Zinkindholdet er begrænset til et restniveau, og blyindholdet holdes på et meget lavt maksimum, hvilket er en fordel i applikationer, hvor blyholdige legeringer er begrænsede.
Kemisk sammensætning
| Element | Krav % | Effekt |
|---|---|---|
| Cu | 88,0 min | matrix |
| Al | 6.0-8.0 | vigtigste forstærker; bygger den beskyttende overfladefilm |
| Fe | 1.5-3.5 | forfiner kornstrukturen; øger styrke og slidstyrke |
| Mn | 1,0 maks | resterende; bidrager til styrke |
| Zn | 1,0 maks | resterende urenhed |
| Pb | 0,01 maks | resterende; legering er effektivt-blyfri |
Den lave blygrænse har to konsekvenser. For det første er legeringen velegnet til tjenester, hvor blyindhold er reguleret. For det andet, og ofte overset, betyder det, at materialet ikke har den frie-bearbejdningsadfærd som blyholdig messing, så det skal bearbejdes med værktøj og parametre, der vælges til en arbejds-hærdende aluminiumsbronze i stedet for til en fri-skærende messing.
Mekaniske egenskaber
| Ejendom | Opførsel |
|---|---|
| Trækstyrke | høj for en kobberlegering; rør og stang frigives mod minimumsværdierne i ASTM B111 og ASTM B171 for det bestilte temperament, og kommercielt C61400-produkt er almindeligvis citeret med en minimumstrækstyrke på omkring 550 MPa |
| Udbyttestyrke | almindeligvis angivet omkring 275 MPa minimum, hvilket giver nyttig last-bærekapacitet i pumpe, ventil og sliddele |
| Forlængelse | typisk mindst 30 % i udglødet tilstand, så legeringen bevarer duktiliteten på trods af sin styrke |
| Hårdhed og slid | god modstandsdygtighed over for glidende slid, gnidning og slibende angreb sammenlignet med messing og rent kobber |
| Elektrisk ledningsevne | lav, i størrelsesordenen 13 % IACS; legeringen er valgt for styrke og korrosionsbestandighed, ikke for ledningsevne |
Fordi aluminiumsbronzer arbejder-hårder kraftigt, har temperamentet og mængden af koldreduktion påført den færdige del stor indflydelse på de leverede egenskaber. Købsspecifikationerne bør derfor angive temperamentet frem for kun legeringen, og bør bede om træk- og udbytteresultater på det færdige produkt.
Korrosion og slidadfærd
C61400 udvikler en beskyttende aluminiumoxidfilm på overfladen, og den film er kilden til dens ry i aggressive miljøer. Den modstår havvand, brakvand, mange neutrale saltopløsninger, fortyndede syrer og en række industrielle kemikalier, og den fungerer særligt godt, hvor flowet er turbulent, og hvor kavitation eller stødangreb ville beskadige blødere kobberlegeringer.
Ved slidservice opfører legeringen sig godt, hvor belastningen er moderat til høj, og smøringen er ufuldkommen. Det modstår bedre stød mod stål og rustfrit stål end de fleste kobberlegeringer, hvorfor det findes i bøsninger, lejer, slidplader og pumpekomponenter. Hvor belastninger er tunge, er nikkel-aluminiumbronze ofte det næste trin op; hvor miljøet er godartet og omkostningerne er kritiske, kan en messing- eller tinbronze være tilstrækkelig.
Typiske applikationer
Pumpehuse, pumpehjul, slidringe og diffusorer til havvand og procespumper.
Ventilhuse, sæder, spindler og trim til marine og kemisk service.
Varmevekslerrørplader, vandbokse og kondensatorkomponenter.
Lejer, bøsninger og trykskiver i marine- og industrimaskiner.
Snekkegear og tungt belastede gearkomponenter.
Propelakselforinger, marine hardware og offshore konstruktionsfittings.
Vejledning i fremstilling, bearbejdning og sammenføjning
Varmbearbejdning udføres i det temperaturområde, der er sædvanligt for aluminiumsbronzer, efterfulgt af en passende udglødning; legeringen er ikke beregnet til omfattende koldformning, fordi den-hærder hurtigt. Udglødning blødgør en kold-bearbejdet del og genopretter duktiliteten til yderligere formning eller bøjning.
Bearbejdning kræver positiv riveværktøj, stive opsætninger og skæreparametre, der holder værktøjet i indgreb; materialearbejdet-hærder under værktøjet, så ophold og gentagne lysgennemgange producerer en hård hud, der fremskynder slid. Skarpe værktøjer, tilstrækkelig kølevæske og fast tilførsel giver den bedste overfladefinish og værktøjslevetid.
Svejsning er praktisk med gas wolfram lysbue og gas metal lysbue processer ved hjælp af et matchende aluminium bronze fyldmetal. Fugeforberedelse skal være ren, forvarmning er normalt minimal, og lav varmetilførsel med stringer-perler begrænser revner og fortynding. Lodning og lodning er vanskeligere end på messing på grund af den seje overfladeoxid, og de kræver passende flux og overfladeforberedelse.
Inspektionspunkter og almindelige faldgruber
Kontroller indholdet af aluminium og jern på certifikatet; både kontrolstyrke og korrosionsydelse.
Kontroller, at blygrænsen i den gældende standard overholdes, især hvor applikationen begrænser bly-legeringer.
Bekræft temperamentet, og kræve mekaniske testresultater fra det færdige produkt i stedet for fra barren.
Angiv ikke gratis-bearbejdningsparametre; legeringen er effektivt bly-fri og opfører sig derefter.
Hvor delen skal svejses efter bearbejdning, skal du tage højde for den styrke, der går tabt i svejsezonen og designe samlingen i overensstemmelse hermed.
FAQ
Q: Er C61400 en messing eller en bronze?
Det er en aluminiumsbronze, ikke en messing. Det primære legeringselement er omkring 7% aluminium med omkring 2% jern, og zinkindholdet er kun en resterende urenhed. Dens styrke, slidstyrke og havvandsydelse kommer fra den aluminium-rige struktur.
Q: Hvad er de mekaniske egenskaber ved C61400?
Det er en høj-kobberlegering med et kommercielt produkt, der almindeligvis citeres ved en minimumstrækstyrke på omkring 550 MPa, en minimumsflydespænding omkring 275 MPa og en forlængelse på mindst omkring 30 %. De gældende ASTM-specifikationer angiver de minimumsværdier, der gælder for hver produktform og temperament.
Q: Indeholder C61400 bly?
Blyindholdet holdes på et meget lavt restmaksimum, faktisk 0,01 %, så legeringen anses for at være-blyfri. Det betyder også, at den ikke bearbejder som en blyfri-skærende messing; den skal bearbejdes som en arbejds-hærdende aluminiumsbronze.
Q: Hvor bruges C61400?
Typisk i pumpehuse og skovlhjul, ventilhuse og trim, varmevekslerrørplader og vandkasser, lejer og bøsninger, snekkegear, propelakselforinger og marine hardware --situationer, der kombinerer belastning, slid og et korrosivt medium.
Q: Kan C61400 svejses?
Ja, med gaswolframbue eller gasmetalbuesvejsning og et matchende aluminium bronze fyldmetal. Ren fugeforberedelse og lav varmetilførsel er afgørende, og lodning eller lodning er betydeligt vanskeligere end på messingkvaliteter på grund af overfladeoxidet.
Q: Er C61400 en god elektrisk leder?
Nej. Dens elektriske ledningsevne er lav, i størrelsesordenen 13 % IACS, langt under rent kobber og under messing. Legeringen skal specificeres for styrke, slidstyrke og korrosionsevne, ikke for ledningsevne.
