تحليل خصائص واستخدامات سبائك النحاس والنيكل

سبيكة النحاس والنيكل ، هي سبيكة على أساس النحاس مع النيكل كعنصر رئيسي مضاف. تظهر براقة معدنية بيضاء فضية ، ومن هنا اسم سبيكة النحاس والنيكل.

النحاس والنيكل قابلين للذوبان بشكل لا نهائي في بعضهما البعض لتشكيل محلول صلب مستمر ، ودائماً ما تكون سبائك ألفا أحادية المرحلة ، بغض النظر عن نسبة.عندما يذوب النيكل في النحاس الأحمر ويتجاوز المحتوى 16%، يصبح لون السبائك أبيض فضي. بشكل عام كلما زاد محتوى النيكل ، كلما أصبح اللون أبيض. ومحتوى النيكل في سبائك النحاس والنيكل عادة ما يكون 25٪.

يمكن لمزايا سبيكة النحاس والنيكل تحسين قوة مقاومة التآكل والصلابة والمقاومة والخصائص الحرارية للسبيكة النحاسية بشكل فعال.وتخفيض معامل درجة حرارة المقاومةولذلك، مقارنة مع سبائك النحاس الأخرى، النحاس النيكل له خصائص ميكانيكية وفيزيائية جيدة، ومرونة جيدة، صلابة عالية، لون جميل،مقاومة التآكل وخصائص السحب العميق.

يتم استخدام سبائك النحاس والنيكل على نطاق واسع ، ليس فقط لبناء السفن ، والبتروكيماويات ، والأجهزة الكهربائية ، والأدوات ، والمعدات الطبية ، والاحتياجات اليومية ، والحرف اليدوية ومجالات أخرى ،ولكن أيضاً سبيكة مقاومة مهمة وسبيكة ثيرموكوبل.

ملخص: يتطلب التطور السريع لصناعة الملاحة أعلى و أعلى متطلبات للمواد المستخدمة في الهندسة البحرية، بما في ذلك النحاس الأبيض الذي يستخدم على نطاق واسع في السفن،بعض محطات الطاقة و تحلية المياهلأنه يعاني من تآكل المياه البحرية على المدى الطويل ، فإن فشل التآكل سيحدث إذا لم تستوف المقاومة للتآكل المتطلبات ، مما يؤدي إلى خسائر هائلة.جذب النحاس الأبيض المزيد والمزيد من الاهتمام بسبب مقاومة الماء البحري للآكل الجيدة (وخاصة أداء التآكل الجيد) ومقاومة التآكل، ممتازة الباردة والحرارة قابلية للعمل، عالية قوة الشد، قوة الانسحاب وهلم جرا.التطبيق والمصنعين في الداخل والخارج من مختلف سبائك النحاس الأبيض يتم مراجعتهاويتم تلخيص تقدم البحوث في مقاومة التآكل في سبائك النحاس والنيكل.

تصنيف سبائك النحاس والنيكل

الدرجات والتركيب الأساسي لسبائك النحاس الأبيض ، يمكن تقسيم النحاس الأبيض إلى النحاس الأبيض من المنغنيز ، والنحاس الأبيض من الحديد ، والنحاس الأبيض العادي ، والنحاس الألومنيوم الأبيض والنحاس الأبيض من الزنك ،بسبب محتوى مختلف من عنصر Ni فيه، بحيث أن أداء الفرق، تطبيق مناسبات مختلفة. بسبب مقاومة التآكل لا غنى عنها والعديد من الخصائص المتفوقة على سبائك التقليدية،لديها إمكانات أكبر للتطبيق.

أداء سبيكة النحاس والنيكل وتطبيقها

النحاس الأبيض العادي هو عموماً سبيكة النحاس والنيكل الهيكلية، بالإضافة إلى مقاومة التآكل العالية،بالإضافة إلى درجة حرارة عالية ودرجة حرارة منخفضة لديها أفضل الخصائص الميكانيكية الشاملة، وهذا هو، والبلاستيكية والصلابة هي أفضل، عموما في شكل شريط أو شريط. في الوقت نفسه، على أساس عناصر سبيكة النحاس العادية مثل Fe، Mn، Zn و Al، الخ،يمكن إضافتها لتحقيق التطبيق الفعلي لمتطلبات الأداء الخاصة، لتلبية احتياجات الصناعة بشكل أفضل.

النحاس الأبيض الأكثر استخدامًا في Fe هو BFe10-1-1 (C70600) و BFe30-1-1 (C71500) ، عندما تكون نسبة كتلة الني 30٪ و 10٪ ،السبائك لديها منطقة تسخير أوسع وأفضل مقاومة للتآكلو هذا السبائك لديه أيضا مقاومة قوية لمياه البحر و أداء التآكل المعروف باسم "سبائك الهندسة البحرية"النحاس و سبائك النحاس في مجال الهندسة البحرية في التطبيقات الرئيسية.

سبائك BFe10-1-1 و BFe30-1-1 لديها مقاومة جيدة لتآكل مياه البحر ، ومعامل نقل الحرارة العالي ، وخصائص ميكانيكية / لحام ممتازة ، وتمنع تماسك الكائنات الدقيقة البحرية,وما إلى ذلك ، وتستخدم على نطاق واسع في أنابيب مياه التبريد للمحركات الرئيسية والمساعدة للسفن ، وأنابيب مكافحة الحرائق من منصات النفط البحرية ، ومبادلات الحرارة من محطات توليد الطاقة ،مكثفات محطات الطاقة النووية الساحلية، ومسخنات المياه المالحة من بخارات الفلاش متعددة المراحل من محطات تحلية مياه البحر.سبيكة BFe30-1-1 لديها قوة أعلى ويتم استخدامها أيضًا في بعض الأجزاء الهيكلية عالية القوة مثل العمودأجهزة التثبيت، أجزاء الصمامات والشرائح من الأجهزة البحرية.تم تطوير مقاومة تآكل مياه البحر والمزيد من مقاومة تآكل الرمل أداء سبيكة BFe30-2-2 لمواجهة مشاكل رمل المياه البحرية في مياه بحر الصين الشرقييجب أن تتم الوفاء بالأخصائيات الميكانيكية لأنابيب سبيكة BFe10-1-1 و BFe30-1-1 في الحالة الصلبة: قوة الشد ≥ 370 MPa ، وقوة الانسحاب ≥ 150 MPa ، التمدد ≥ 18٪ ، صلابة فيكرز ≥ 85 ؛مقاومة للتآكل: التآكل (50 درجة مئوية، 3.5% NaCl مياه البحر) ≤ 0.025 ملم / a، لا يسمح ظاهرة حفر.

تحليل خصائص واستخدامات سبائك النحاس والنيكل

النحاس الأبيض من المنغنيز (سبائك BMn3-12) له معامل مقاومة معتدل ومعامل درجة حرارة مقاومة صغير ومستقر ، بسبب خصائصه الكهربائية الجيدة ،يمكن استخدام سبيكة BMn3-12 لصنع المقاومات القياسية وغيرها من أدوات الدقة ومكونات المقاومة العداداتمع تطور الزمن، تتزايد متطلبات دقة الأدوات.لذلك لا يمكن أن تتوقف أبحاث هذا السبائك على تغيير تكوين ومحتوى السبائك [6]. قين فانغلي وآخرون [7] من خلال عملية التسخين ، فشل التطويق الأفقي و عملية الرسم بحيث يكون للسبيكة BMn3-12 حدود حبات مزدوجة خاصة ،لا يمكن أن تؤثر على موصلة المادة لتحسين قوة المادة في حالة BMn40-1.5 سبيكة هي تطبيق سبيكة من سبيكات النحاس والنيكل للكهربائي قبل سبيكة BMn3-12 ، بسبب مقاومتها لمؤشرات درجة الحرارة الأصغر ،لذا مقاومة الحرارة أفضل، يمكن استخدامه في نطاق واسع من درجات الحرارة. يمكن استخدامه في نطاق واسع من درجات الحرارة. بالمقارنة مع سبيكة BMn3-12 ، يحتوي سبيكة BMn40-1.5 على إمكانات حرارية أعلى للنحاس ،لذا فهي مناسبة لمقاومات الدقة، المقاومات المنزلقة، محولات التشغيل والتنظيم ومقياسات الإجهاد المقاومة لتطبيقات التيار المتردد.

النحاس الألومنيوم له قوة عالية ، كما لديه مرونة جيدة وصلابة. من بينها ، غالبًا ما يستخدم سبيكة BAl13-3 لصنع أجزاء عالية القوة مقاومة للتآكل ، BAl16-1.5 السبائك تستخدم لصنع الينابيع المسطحة مع الاستخدامات الهامةلفترة طويلة، من أجل تحسين أداء سبائك النحاس والألومنيوم، وغالبا ما يضاف كمية صغيرة من عناصر تتبع لجعل سبائك النحاس والألومنيوم لإنتاج مصفوفة محسنة،من أجل الحفاظ على قوة عالية في ظل فرضية التوصيل الكهربائي الجيد لتلبية متطلبات التطبيقات العمليةنظرا لقوتها العالية، والقيادة العالية ومقاومة الارتداء الجيدة، يمكن استخدام سبيكة الألومنيوم النحاس كمواد محتملة لأطر الرصاص وأجزاء الارتداء.

متطلبات أداء سبيكة النحاس والنيكل

مع التطور السريع لصناعة بناء السفن البحرية في الصين، صناعة النفط والغاز البحرية، التعدين البحري، الطاقة البحرية وصناعة تحلية المياه،الاحتياجات للمواد تزدادمن بينها، أنابيب سبائك النحاس والنيكل تستخدم أكثر، أنابيب مكثفات سبائك النحاس البحرية لفترات طويلة من الوقت في درجة حرارة عالية،الضغط العالي والبيئة السامة عالية التبريد جداً - مياه البحرلذلك لا يكفي فقط التكوين الكيميائي للمنتج، والخصائص الميكانيكية، ومقاومة تآكل مياه البحر لتلبية المتطلبات،ولكن أيضا متطلبات صارمة للدقة البعدية الهندسية، أداء العملية والتنظيم الداخلي ومؤشرات أخرى، ولكن أيضا يتطلب أنبوب سبيكة النحاس والنيكل مع مقاومة أفضل للتآكل، معامل نقل الحرارة العالي، قطر كبير،دقة عالية، تقنية اللحام الميكانيكية الممتازة، والحد الأفضل من الالتصاق الميكروبي البحري وغيرها من الخصائص.

أبحاث مقاومة التآكل في سبائك النحاس والنيكل

من أجل تلبية متطلبات الأداء للمواد الصناعية البحرية، لتحسين مقاومة التآكل من سبائك النحاس والنيكل الناس قد فعلت الكثير من البحوث.يتم تحسين قوة الشد والطول من النحاس الأبيض مع إضافة الأرض النادرة Ce، منظمة الحبوب أكثر كثافة، وإضافة الأرض النادرة Ce يمكن أن تحسن ميل نموذجي لتآكل إزالة النيكل من سبيكة في الوسائط التي تحتوي على الكبريت.تم العثور على أن مقاومة التآكل أظهرت اتجاه لزيادة ومن ثم انخفاض مع زيادة محتوى Fe، ولكن لم يتم إجراء مزيد من البحوث على آلية مقاومة التآكل.وجد تشانغ جيانينغ [21] من معهد أبحاث المعادن غير الحديدية في بكين (BNMRI) النسبة المثلى للسبائك لتحسين مقاومة التآكل لـ B10 عن طريق التحكم في نسبة Fe / Mn، ووجد أن سبيكة لديها أفضل مقاومة للتآكل في هذا الوقت عندما Fe/Mn=3:2.