Twee maritieme koperen, twee ontwerpintenties
C44300 admiraliteitskoper en C46400 marinekoper worden vaak in dezelfde zin genoemd omdat beide het maritieme milieu dienen, maar ze zijn ontwikkeld voor tegengestelde prioriteiten. C44300 is een warmteoverdrachtslegering: deze is geoptimaliseerd om ontzinking in stromend zeewater en warm condensaat tegen te gaan, zodat dun-wandige condensor- en warmtewisselaarbuizen tientallen jaren meegaan. C46400 is een structurele legering: het levert enige corrosieweerstand op om sterkte, hardheid, taaiheid en bewerkbaarheid te verkrijgen voor assen, klepstelen, bevestigingsmiddelen en fittingen.
Het verschil in gedrag volgt rechtstreeks uit de positie van elke legering in het koper-zinkfasediagram en uit de doelbewuste toevoegingen aan de smelt.
Samenstelling en fasestructuur
| Functie | C44300 admiraliteit messing | C46400 marine-messing |
|---|---|---|
| Typisch koper | 71% | 60% |
| Typisch zink | 28% | 39% |
| Tin | Ongeveer 1% | Ongeveer 1% |
| Belangrijke remmer | Arseen, 0,03-0,06% | Geen toegevoegd |
| Fasestructuur | Enkele alfafase | Alfa-bètaduplex |
| Typische treksterkte | Ongeveer 380 MPa | Ongeveer 450 MPa |
| Bewerkbaarheid | Redelijk, ongeveer 20% van vrij-snijdend koper | Goed, ongeveer 30% vrij-snijdend koper |
| Primair gebruik | Condensor- en warmtewisselaarbuizen | Assen, klepstelen, moeren, bouten, fittingen |
De C44300 bevindt zich volledig binnen het alfaveld en is dus zacht, taai en zeer geschikt voor koudtrekken in naadloze -dunne buizen. C46400 bevat voldoende zink om bij werktemperatuur een bètafase in de structuur te brengen; de bètafase is harder en gemakkelijker warm te bewerken, wat de reden is dat marinemessing het standaardmateriaal is voor heet gesmede en machinaal bewerkte hardware.
Normen en leveringsformulieren
De C44300 naadloze warmtewisselaarbuis is gespecificeerd in ASTM B111 en in de gelijkwaardige ASME SB111, en de legering komt ook voor in ASTM B135 voor naadloze koperen buis en ASTM B171 voor plaat, plaat, strip en gewalste staaf. De EN-aanduiding voor de legering is CuZn28Sn1 en de Duitse aanduiding komt voor in DIN 1785; de Britse specificatie vermeldt het als CZ111 en de Japanse standaard als C4430 in JIS H3300. In het Chinese systeem is de equivalente kwaliteit van de warmtewisselaarbuis HSn70-1 onder GB/T 8890.
C46400 valt onder ASTM B21 voor koperen staaf, staaf en vormen, onder ASTM B124 voor smeedmateriaal en onder ASTM B283 voor matrijssmeedwerk, en wordt voornamelijk geleverd als staaf, staaf, smeedmateriaal en zwaar profiel in plaats van dunwandige buis-.
Corrosiegedrag en sterkte vergeleken
C44300 is een geremde legering. De kleine toevoeging van arseen, in de orde van een paar honderdsten van een procent, blokkeert de selectieve oplossing van zink dat anders hoog-zinkkoper aantast in langzaam- bewegend, warm of stilstaand zeewater. Dit is de reden waarom de legering kan worden gebruikt voor buizen zo dun als 1 mm en toch een lange levensduur heeft in condensors van kustenergiecentrales, koelsystemen aan boord van motoren en ontziltingseenheden.
C46400 heeft een zeer goede algemene zeewaterbestendigheid, maar geen remmer. Wanneer het debiet laag is, de temperatuur hoog is of er zich afzettingen ophopen, kan het ontzinking ondergaan en moet het worden beschermd door een ontwerp of een coating. In ruil daarvoor levert het een aanzienlijk hogere treksterkte en hardheid, een betere warme verwerkbaarheid en een snellere bewerking op.
Fabricageroutes verschillen dienovereenkomstig. C44300 wordt voornamelijk in naadloze buizen getrokken; de enkel-fasestructuur zorgt voor een uitstekende koude verwerkbaarheid. C46400 is heet bewerkt en machinaal bewerkt; de duplexstructuur is bestand tegen vervorming bij temperatuur en machines met korte spanen.
Selectiebegeleiding en veelvoorkomende valkuilen
Kies C44300voor condensorbuizen, warmtewisselaarbuizen, verdamperbuizen en elk dun-wandoppervlak waar zeewater of condensaat het materiaal voortdurend bevochtigt.
Kies C46400voor schroefassen, pompassen, klepstelen, moeren, bouten, trekstangen en andere hardware met dikke- secties waarbij belasting en slijtage domineren.
Vervang de een niet door de ander op basis van vergelijkbare namen.Een koperen scheepsbuis in een condensorbundel zal zijn bescherming tegen remmers verliezen die hij nooit heeft gehad, en een koperen schacht van de admiraliteit zal onder sterkte zijn voor een belaste scheepsaandrijving.
Houd de stroomomstandigheden in de gaten.Zelfs geremde legeringen zijn afhankelijk van voldoende stroming; zorg ervoor dat snelheden en waterchemie binnen het ontwerpbereik blijven en stagnerende dode benen vermijden.
Controle over deelname.Hardsolderen en solderen zijn routine voor beide legeringen; waar smeltlassen onvermijdelijk is, gebruik dan een passend vulmiddel en houd de warmte-inbreng laag om een grove structuur in de bètafase te voorkomen.
Bevestig documentatie.Voor warmteoverdrachtsdiensten dient u het fabriekstestcertificaat aan te vragen met daarop de chemie met het geregistreerde arseenbereik, de mechanische resultaten en de buisafmetingen met de toepasselijke ASTM B111-aanduiding.
Veelgestelde vragen
Vraag: Welke legering is sterker, C44300 of C46400?
C46400. De alfa-bètastructuur en het hogere zinkgehalte geven een typische treksterkte van bijna 450 MPa, tegen ongeveer 380 MPa voor C44300, samen met een hogere hardheid en een beter warm werkgedrag.
Vraag: Welke is beter bestand tegen ontzinking?
C44300, omdat het een doelbewust gecontroleerde arseentoevoeging bevat die selectief zinkverlies remt. C46400 is afhankelijk van voldoende doorstroming en schone oppervlakken en is kwetsbaarder bij stilstaande of hoge- temperaturen.
Vraag: Kan C46400 worden geleverd als warmtewisselaarbuis?
Het kan in buisvorm worden geproduceerd, maar is niet de optimale keuze voor dunwandige warmteoverdrachtsoppervlakken. Wanneer de buis bestand moet zijn tegen voortdurende aantasting door zeewater, moet C44300 of een andere geremde legering worden gespecificeerd.
Vraag: Is admiraliteitskoper hetzelfde als marinekoper?
Nee. De namen zijn historisch en misleidend. Admiraliteitsmessing is een een-fasige, geremde warmteoverdrachtslegering, terwijl marinemessing een duplex, ongeremde, structurele legering is met een hogere sterkte.
Vraag: Wat doet de toevoeging van 0,03-0,06% arseen?
Arseen verhoogt het elektrochemische potentieel van de legering net genoeg om het preferentiële verlies van zink te stoppen, waardoor de levensduur van de buizen in zeewater en condensaat wordt verlengd zonder de mechanische eigenschappen te veranderen.
Vraag: Welke standaard moet op de bestelling worden vermeld?
Voor buizen vermeldt u ASTM B111 of het equivalente ASME SB111 samen met het UNS-nummer en de vereiste temperatuur, afmetingen en testvereisten. Voor staaf- en smeedstukken van marinemessing vermeldt u ASTM B21, B124 of B283, indien van toepassing.
