ในส่วนของการอบชุบด้วยความร้อนของคิวโปรนิกเกิลนั้น จะมีการอธิบายคุณสมบัติทางกลและการใช้เกรดคิวโปรนิกเกิลด้วย

info-275-183 info-301-167

1. รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทองแดงสีขาว

โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลที่มี Ni<50% (wt) are called white copper.

เนื่องจากธาตุทั้งสองชนิดคือทองแดงและนิกเกิลอยู่ใกล้กันมากในตารางธาตุ คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าและรัศมีอะตอมของพวกมันจึงไม่แตกต่างกันมากนัก และทั้งสองธาตุต่างก็เป็นโครงตาข่ายลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง พวกมันจึงละลายซึ่งกันและกันได้อย่างไม่สิ้นสุด ทองแดงไม่ใช่แม่เหล็ก และนิกเกิลเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ในโลหะผสมไบนารี Cu-Ni เมื่อปริมาณ Ni ลดลง จุด Curie ของโลหะผสมจะลดลง เมื่อปริมาณนิกเกิลลดลงเหลือ 74% จุดกูรีจะลดลงจนถึงอุณหภูมิห้อง เมื่อปริมาณนิกเกิลลดลงเหลือ 50% จุดกูรีจะลดลงเหลือต่ำกว่า -200 องศา

การเติมนิกเกิลลงในทองแดงสามารถปรับปรุงความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานไฟฟ้า และคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกได้อย่างมาก โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลในอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นทองแดงสีขาวที่มีโครงสร้างและทองแดงสีขาวทางไฟฟ้าตามคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพและการใช้งานที่แตกต่างกัน โลหะผสมไบนารี่ทองแดง-นิกเกิลเรียกว่าทองแดงสีขาวธรรมดา คุณลักษณะที่โดดเด่นของทองแดงขาวธรรมดาคือความเสถียรทางเคมีสูงในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่างๆ เช่น น้ำทะเล กรดอินทรีย์ และสารละลายเกลือต่างๆ และคุณสมบัติในการแปรรูปแบบเย็นและร้อนที่ยอดเยี่ยม หมายเลขเกรดทองแดงสีขาวนำหน้าด้วย "B" ตามด้วยปริมาณนิกเกิล (%) คิวโปรนิกเกิลที่มีองค์ประกอบอื่นๆ เรียกว่าคิวโปรนิกเกิลเชิงซ้อนหรือคิวโปรนิกเกิลพิเศษ

คิวโปรนิกเกิลที่มี Mn เรียกว่าแมงกานีสคิวโปรนิกเกิล หรือที่รู้จักกันในชื่อคอนสแตนตัน เช่น BMn40-1.5 องค์ประกอบ (น้ำหนัก) คือ Ni 40% และ Mn 1.5%

การเพิ่มแมงกานีสหรือเหล็กจำนวนเล็กน้อยลงในทองแดงสีขาวไม่เพียงแต่จะทำให้ขนาดเกรนละเอียดขึ้นเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมากอีกด้วย ดังนั้นทองแดงสีขาวเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยเหล็ก - ทองแดงเหล็กสีขาว BFe30-1-1 และ BFe5-1 สามารถใช้เป็นชิ้นส่วนที่ใช้ในเรือเดินทะเลและตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงอื่นๆ

บทบาทหลักของสังกะสีในโลหะผสมทองแดง-นิกเกิลคือการเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายของแข็งและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน ทองแดงซิงค์-นิกเกิลมี Ni ระหว่าง 5%-35% (wt) และ Zn ระหว่าง 13%-45% (wt) ในหมู่พวกเขา BZn15-20 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี สีขาวเงินที่สวยงาม ความถ่วงจำเพาะขนาดเล็ก และต้นทุนต่ำ มีการเพิ่มทองแดงสังกะสี-นิกเกิลด้วย<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.

ความสามารถในการละลายของอลูมิเนียมในโลหะผสมทองแดง-นิกเกิลจะลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลงและสามารถเสริมสารละลายที่เป็นของแข็งได้ ตัวอย่างเช่น ทองแดงอะลูมิเนียม-นิกเกิล BAl13-3 และ BAl16-1.5 ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมและทนต่อการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังมีความยืดหยุ่นสูงและทนต่ออุณหภูมิต่ำอีกด้วย ที่อุณหภูมิต่ำ 90K (-183 องศา ) คุณสมบัติทางกลไม่เพียงแต่ไม่ลดลง แต่ยังปรับปรุงอีกด้วย ทำให้ดีขึ้น!

การเติม Ti (ไทเทเนียม), Zr (เซอร์โคเนียม), Ne (ไนโอเบียม), Mo และองค์ประกอบอื่นๆ ลงในโลหะผสมทองแดง-นิกเกิลสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการหล่อของโลหะผสม ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิห้องและเทอร์โมพลาสติก และยังเป็นประโยชน์ต่อการเชื่อมและการกัดกร่อน ความต้านทาน.

รายการด้านล่างคือคุณสมบัติทางกลและการใช้คิวโปรนิกเกิลสำหรับโครงสร้างที่ทนต่อการกัดกร่อน:

Strip M ความต้านทานแรงดึง 220MPa การยืดตัว 32%

Strip Y, ความต้านทานแรงดึง 400MPa, การยืดตัว 10%

ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนของเรือ

B19

Strip Y, ความต้านทานแรงดึง 400MPa, การยืดตัว 10%

Strip M ความต้านทานแรงดึง 300MPa การยืดตัว 25%

Strip Y, ความต้านทานแรงดึง 400MPa, การยืดตัว 3%

แผ่น M ความต้านทานแรงดึง 300MPa การยืดตัว 30%

แผ่น Y ความต้านทานแรงดึง 400MPa การยืดตัว 3%

ใช้สำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำ ชิ้นส่วนเครื่องมือ และตาข่ายโลหะและชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีที่ทำงานในไอน้ำ น้ำจืด และน้ำทะเล

B30

Strip M ความต้านทานแรงดึง 380MPa

สตริป Y แรงดึง 550MPa

แผ่น M ความต้านทานแรงดึง 380MPa การยืดตัว 23%

แผ่น Y ความต้านทานแรงดึง 550MPa การยืดตัว 3%

ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนที่ทำงานในไอน้ำและน้ำทะเล และท่อโลหะและท่อควบแน่นที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง

บีเอ็มเอ็น3-12

Strip M, ความต้านทานแรงดึง 360MPa, การยืดตัว 25%

แผ่น Y ความต้านทานแรงดึง 360MPa การยืดตัว 25%

วัตถุประสงค์ก็เหมือนกับข้างต้น

บีแซดน์15-20

Strip M, ความต้านทานแรงดึง 350MPa, การยืดตัว 3.5%

Strip Y, ความต้านทานแรงดึง 550MPa, การยืดตัว 1.5%

Strip T, ความต้านทานแรงดึง 650MPa, การยืดตัว 1%

แผ่น M ความต้านทานแรงดึง 350MPa การยืดตัว 3.5%

Strip Y, ความต้านทานแรงดึง 550MPa, การยืดตัว 2%

แผ่น T ความต้านทานแรงดึง 650MPa การยืดตัว 1%

ก้านควบคุม Y เส้นผ่านศูนย์กลาง 5-20 มม. ความต้านทานแรงดึง 450MPa การยืดตัว 5%

ก้านควบคุม Y เส้นผ่านศูนย์กลาง 21-30 มม. ความต้านทานแรงดึง 400MPa การยืดตัว 7%

ก้านควบคุม Y เส้นผ่านศูนย์กลาง 31-40 มม. ความต้านทานแรงดึง 350MPa การยืดตัว 12%

ก้านควบคุม M, ความต้านทานแรงดึง 300MPa, การยืดตัว 30%

ใช้ในชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีความแม่นยำของเครื่องมือ อุปกรณ์อุตสาหกรรม และเครื่องจักรทางการแพทย์

บาอัล6-1.5

แผ่นความต้านทานแรงดึง 550MPa การยืดตัว 3%

ใช้ทำสปริงและชิ้นส่วนยางยืด

2. คุณสมบัติทางกายภาพหลักของทองแดงสีขาวที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้

ทองแดงสีขาวธรรมดา B0.6

ค่าการนำความร้อน แลม272w/(m· องศา )

ความต้านทาน ρ0.031×10ˉ6Ω·m

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทาน 0.0028/ องศา

ทองแดงขาวธรรมดา B16

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 15.3×10ˉ6/ องศา

ความต้านทาน ρ0.223×10ˉ6Ω·m

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทาน 0.0028/ องศา

แมงกานีสทองแดง BMn3-12

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 16.0×10ˉ6/ องศา

ความร้อนจำเพาะ c410J/kg· องศา

ค่าการนำความร้อน γ22w/(m· องศา )

ความต้านทาน ρ0.435×10ˉ6Ω·m

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทาน 0.00003/ องศา

คอนสตันตัน บีเอ็มน์40-1.5

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 14.4×10ˉ6/ องศา

ความร้อนจำเพาะ c410J/kg· องศา

ค่าการนำความร้อน γ21w/(m· องศา )

ความต้านทาน ρ0.435×10ˉ6Ω·m

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทาน 0.00002/ องศา

ทดสอบบรอนซ์ BMn43-0.5

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 14.4×10ˉ6/ องศา

ค่าการนำความร้อน γ24w/(m· องศา )

ความต้านทาน ρ0.49×10ˉ6Ω·m

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทาน-0.00014/ องศา

3. การอบชุบทองแดงด้วยความร้อน

อลูมิเนียมทองแดงขาว BAl2-3 สามารถเสริมกำลังได้ด้วยการบำบัดความร้อน หลังจากสารละลายของแข็งที่ 900 องศา รีดเย็น 50% และบ่มที่ 550 องศา ความแข็งแรงสามารถเข้าถึง 800-1000MPa และสถานะของสารละลายของแข็งอยู่ที่ 250-350MPa เท่านั้น

การแยกตัวของแท่งทองแดงสีขาวในคริสตัลเป็นเรื่องร้ายแรง และต้องดำเนินการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกัน ระบบการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันของทองแดงสีขาวมีดังนี้:

B19, B30, อุณหภูมิ 100-1050 องศา เวลา 3-4 ชม

BMn3-12 อุณหภูมิ 830-870 องศา เวลา 2-3 ชม

BMn40-1.5 อุณหภูมิ 1050-1150 องศา เวลา 3-4 ชม

BZn15-20 อุณหภูมิ 940-970 องศา เวลา 2-3 ชม

กระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันของทองแดงสีขาวมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน BMn3-12 ที่ใช้สำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำควรได้รับการบรรเทาความเครียดและอบอ่อนเพื่อรักษาเสถียรภาพของความต้านทาน

BMn40-1.5 การทำงานที่อุณหภูมิสูงควรอบอ่อนในระยะสั้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 750-850 องศา ระบายความร้อนด้วยน้ำหรือระบายความร้อนด้วยอากาศ

ทองแดงสังกะสี-นิกเกิล BZn15-20 ที่ใช้ทำส่วนประกอบยืดหยุ่นสามารถอบอ่อนได้ที่อุณหภูมิต่ำ 325-375 องศา

อุณหภูมิการอบอ่อนระดับกลาง (องศา) ของชิ้นส่วนกลึงทองแดงขาวจะต้องลดลงอย่างเหมาะสมเมื่อความหนาที่มีประสิทธิภาพ (มม.) ลดลง ดังรายการด้านล่าง:

B19, B25

750-780℃ (>5 มม.) 700-750 องศา (15- มม.)

{{0}} องศา (0.5-1 มม.) 530-620 องศา (<0.5mm)

BZn15-20\bmN3-12

700-750 องศา (มากกว่า 5 มม.) 680-730 องศา (1-5 มม.)

{{0}} องศา (0.5-1 มม.) 520-600 องศา (<0.5 มม.)

บาอัล6-1.5 บาอัล13-3

700-750℃ (>5 มม.) 700-730 (1-5 มม.)

{{0}} องศา (0.5-1 มม.) 550-600 องศา (<0.5mm)