C61400 Aluminium Brons Koperlegering: samenstelling, eigenschappen en toepassingen

C61400 in de aluminiumbronsfamilie

C61400 is een aluminiumbrons, dat wil zeggen een koperlegering waarvan de belangrijkste legeringstoevoeging aluminium is in plaats van zink. Het is een van de standaardkwaliteiten van de koper-aluminium-ijzerfamilie en wordt geleverd als plaat, plaat, staaf, smeedmateriaal en naadloze buis. Je kunt het gemakkelijk verwarren met messing, omdat veel tweedehands-materiaal C61400 beschrijft als een koper-zink-loodlegering met ongeveer zestig procent koper. Die beschrijving behoort tot een andere legeringsfamilie en leidt tot verkeerde verwachtingen over sterkte, kleur, lasgedrag en corrosieweerstand. Daarom moet de samenstelling altijd worden overgenomen uit het aanduidingssysteem van de koperlegering en niet uit een catalogussamenvatting.

Chemie en mechanisch gedrag

De onderstaande bereiken gelden voor C61400 in het koperlegeringssysteem. Koper is de balans van de samenstelling, en de combinatie van aluminium met ijzer geeft de legering zijn sterkte en zijn karakteristieke gedrag in zeewater.

Aluminium is een sterke, solide-oplossingsversterker van koper, dus C61400 ontwikkelt een aanzienlijk hogere sterkte dan de koper-zink-messing, terwijl de nuttige ductiliteit en thermische geleidbaarheid behouden blijven. Voor naadloze buizen worden de eigenschapseisen, inclusief minimale treksterkte, minimale rekgrens en minimale rek, voor elke legering en temperatuur in ASTM B111 en ASME SB111 in tabelvorm weergegeven, en de buis wordt op basis van die tabellen besteld. Vergeleken met messing behoudt C61400 zijn sterkte ook beter bij matig verhoogde temperaturen. Daarom komt het voor in pomp- en klepcomponenten en ook in buizenbundels.

Corrosiebestendigheid en zeewaterservice

Door het aluminiumgehalte kan zich een dunne, hardnekkige oxide-film vormen op het oppervlak, en die film is de basis van de reputatie van de legering in de maritieme sector. C61400 is bestand tegen aanvallen in zeewater en in veel chloride-houdende processtromen. Het is veel minder gevoelig voor ontzinking dan messing omdat het weinig of geen zink bevat, en het is bestand tegen de erosie die snel-stromend water produceert.

Uniforme corrosie in zeewater verloopt langzaam en de legering wordt vaak gebruikt waar een lange natte levensduur vereist is.

Erosie- en botsingsweerstand is hoog, wat goed past bij pompen, waaiers, kleptrims en waterkasten.

De corrosievermoeiingssterkte is goed in vergelijking met messing, wat van belang is wanneer een onderdeel zowel een corrosief medium als een cyclische belasting ervaart.

De gevoeligheid is het grootst in omgevingen die ammoniak- of ammoniumverbindingen bevatten, waar rekening moet worden gehouden met spanningscorrosiescheuren.

Het koppelen van de legering aan minder edele metalen in zeewater moet worden vermeden, tenzij het ontwerp rekening houdt met het galvanische effect.

Toepassingen

Naadloze buis voor condensors, warmtewisselaars en koelsystemen in maritieme en industriële installaties.

Pomplichamen, waaiers, slijtringen, assen en klepcomponenten voor zeewater- en procestaken.

Buisplaten, buisplaten en waterkastbekledingen in wisselaars die brak of zeewater verwerken.

Schroefasvoeringen, lagerbussen en scheepshardware waarbij slijtage en corrosie samenkomen.

Componenten in chemische, ontziltings- en energiecentraleapparatuur die chloride-houdend water verwerken.

Fabricage-, las- en inspectienotities

C61400 is voldoende taai om in gematigde hoeveelheden koud te worden gevormd en kan gemakkelijk warm worden bewerkt. Het kan worden gelast met gewone boogprocessen, maar de aluminiumoxidefilm maakt het lassen minder vergevingsgezind dan op gewoon koper. Daarom moeten de voorbereiding van de verbindingen, de keuze van het vulmiddel en de afscherming een gekwalificeerde procedure volgen, en een voorverwarm- of na-nalasbehandeling kan volgens de procedure worden gespecificeerd voor diktes boven het gekwalificeerde bereik. Waar het materiaal wordt bewerkt, snijdt de legering netjes met gematigde snelheid, met aandacht voor de opgebouwde-opstaande rand. Tijdens gebruik moet de inspectie zich concentreren op de plaatsen waar de stroming wordt verstoord - pompinlaten, klepzittingen, buisinlaten en overgangszones - omdat daar erosie en botsing het eerst zichtbaar zijn. Als een onderdeel in zeewater werkt, is een periodieke visuele controle op oppervlakteafzetting en op preferentiële aanvallen op verbindingen nuttiger dan een algehele diktemeting.

Veelvoorkomende valkuilen en inspectiepunten

Bestellen op basis van een beschrijving in plaats van een cijfer. Op het certificaat moet C61400 en de temperatuur vermeld worden.

De legering verwarren met messing en daarom ontzinkingsgedrag verwachten dat niet van toepassing is, of het risico op ammoniakscheuren missen dat wel het geval is.

Lassen met een ongekwalificeerde procedure waarbij een oxidefilm of porositeit in de verbinding achterblijft.

Het negeren van galvanische koppeling in zeewaterassemblages, waar een groot gebied van een edelmetaal naast een kleine anode de aanval versnelt.

Het verwaarlozen van de inlaatgeometrie op buizenbundels, waarbij de hoogste lokale snelheid de eerste storing veroorzaakt.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat voor soort legering is C61400?
C61400 is een aluminiumbrons uit de koper-aluminium-ijzerfamilie, met een aluminiumgehalte tussen 6,0 en 8,0 procent, en het is geen koper-zink-loodmessing.

Vraag: Waarom is de C61400 geschikt voor zeewatergebruik?
De aluminium-film op het oppervlak is bestand tegen aantasting door chloriden en erosie, en omdat de legering weinig zink bevat, heeft deze geen last van de ontzinking die messing in zeewater beperkt.

Vraag: Is C61400 verkrijgbaar als naadloze buis?
Ja. ASTM B111 en ASME SB111 hebben betrekking op naadloze condensorbuizen van koperlegeringen en omvatten C61400, en de buis is gerangschikt volgens de legerings- en tempertabellen in die specificaties.

Vraag: Hoe verhoudt C61400 zich qua sterkte tot messing?
Aluminium in vaste oplossing versterkt koper aanzienlijk, dus C61400 ontwikkelt een hogere sterkte dan de koper-zink-messing, terwijl de nuttige ductiliteit en thermische geleidbaarheid behouden blijven.

Vraag: Kan C61400 worden gelast?
Het kan worden gelast met gewone boogprocessen onder een gekwalificeerde procedure, maar de hardnekkige aluminiumoxidefilm vereist een goede voorbereiding van de verbindingen, het juiste vulmetaal en voldoende afscherming.

Vraag: Wat veroorzaakt vroegtijdig falen van C61400-componenten?
Ammoniak of ammoniumverbindingen, galvanische koppeling met edele metalen en plaatselijke hoge- stroming bij inlaten en afdichtingen zijn de gebruikelijke oorzaken van voortijdige aanvallen tijdens gebruik.