Wat ASTM B111 C44300 tin-messing is
C44300 is de UNS-aanduiding voor tin-messing, de legering die de warmteoverdrachtsindustrie admiraliteitsmessing noemt. Het is een koper-zinklegering waarin tussen 70,0% en 73,0% koper zit, ongeveer één procent tin is toegevoegd en een kleine gecontroleerde toevoeging van arseen de ontzinking onderdrukt. De kwaliteit wordt vermeld in ASTM B111/B111M, de specificatie voor naadloze koperen en koperlegeringen condensorbuizen en ferrule-materiaal, in dezelfde admiraliteitsmetaalfamilie als de antimoon-geremde C44400 en de fosfor-geremde C44500. De overeenkomende Chinese aanduiding onder GB/T 5231 is HSn70-1.
Vergeleken met gewoon 70/30 messing verhoogt de toevoeging van tin de sterkte en verbetert de weerstand tegen botsingsaanvallen en tegen het selectieve verlies van zink dat gewone koperen buizen in zeewater vernietigt. Omdat de legering binnen het normale verwerkingsbereik enkelfasig alfa-messing blijft, trekt en buigt deze goed koud. Daarom wordt de legering geleverd als rechte of U-gebogen buis in plaats van als gietstukken.
Chemische samenstelling en fysische eigenschappen
De onderstaande tabel geeft een overzicht van de gecontroleerde bereiken voor de C44300, uitgedrukt in massapercentage, en de rol die elk element speelt bij gebruik.
| Element | Vereiste | Functie in de legering |
|---|---|---|
| Koper | 70.0-73.0 % | Matrix die thermische en elektrische geleiding draagt |
| Tin | 0.9-1.2 % | Verhoogt de kracht, vertraagt ontzinking en botsingsaanvallen |
| Arseen | 0.02-0.06 % | Remmer die selectief zinkverlies aan de waterzijde blokkeert |
| Ijzer | Maximaal 0,06% | Restelement, laag gehouden om de geleidbaarheid te beschermen |
| Leiding | Maximaal 0,07% | Resterend element |
| Zink | Rest | Belangrijkste legeringselement |
Typische fysieke waarden voor gegloeide buizen zijn een dichtheid van ongeveer 8,53 g/cm³, een elektrische geleidbaarheid in de orde van 28% IACS, een thermische geleidbaarheid nabij 110 W/(m·K) bij kamertemperatuur en een elastische modulus van ongeveer 117 GPa. Deze cijfers plaatsen de C44300 dicht bij de andere admiraliteits- en aluminiumkopersoorten en ruim achter puur koper wat betreft geleidbaarheid, wat de geaccepteerde afweging is voor duurzaamheid in koelwater.
Mechanische eigenschappen en temperatuurselectie
ASTM B111 legt minimale trek- en vloeisterktes vast voor elk UNS-getal en tempering, en vereist expansie- en afvlakkingstests, evenals een wervelstroomonderzoek wanneer deze in de bestelling worden opgeroepen. De buis wordt normaal gesproken gegloeid besteld in de O61-temperatuur, zodat deze in U--bochten kan worden gerold; lichtgetrokken en hardgetrokken temperaturen worden gebruikt waar rechte buizen een hogere interne druk moeten dragen of trillingen moeten weerstaan. De onderstaande waarden zijn typisch voor commerciële buizen en de specificatieminima zijn lager.
| Voorwaarde | Treksterkte | Opbrengststerkte | Verlenging |
|---|---|---|---|
| Gegloeid O61 | 330-380 MPa | 105-150 MPa | Minimaal 40% |
| Lichtgetrokken H55 | 400-470 MPa | 250-350 MPa | 15-25 % |
| Hardgetrokken H80 | 500-600 MPa | 400-480 MPa | 8-15 % |
Gegloeide buizen moeten voldoende rek behouden om U-buigen en rollen-platen van de buis- te kunnen verdragen zonder te barsten, terwijl hardgetrokken buizen ductiliteit inruilen voor sterkte. De korrelgrootte in de gegloeide toestand wordt ook gecontroleerd, omdat grove korrels de levensduur van vermoeiing in een trillende condensor verkorten en het oppervlak tijdens het buigen opruwen.
Corrosiegedrag in zeewater en zoet water
De toevoeging van arsenicum is wat C44300 onderscheidt van gewoon messing. In koelwater vormt de legering een beschermende film en de remmer voorkomt dat de zink{2}}rijke fase bij voorkeur wordt aangevallen. De ontzinkingsweerstand wordt normaal gesproken aangetoond door de standaardtest voor koperlegeringen die zink bevatten, ISO 6509, in plaats van door blootstelling aan kamertemperatuur-van de afgewerkte buis.
Admiraliteitsmessing presteert het beste in schoon, belucht zeewater en zoet water, en tolereert gematigde chlorideniveaus in koelcircuits. De praktische beperkingen ervan zijn bekend. Stromende zeewatersnelheden worden gewoonlijk tussen 1 en 2 m/s gehouden om botsingsaanvallen te voorkomen. De legering wordt niet aanbevolen voor gebruik veel boven de 200 graden en is gevoelig voor ammoniak- en ammoniumverbindingen, die spanningscorrosie kunnen veroorzaken. Wateren die sulfiden, veel vrije ammoniak of zwevend zand bevatten, vereisen in plaats daarvan cupro-nikkelkwaliteiten.
Typische servicetoepassingen
Oppervlaktecondensors en hulpwarmtewisselaars bij de energieopwekking
Zeewater- en brakwaterkoelers, verdampers en destillatiebuizenbundels
Scheepscondensors, oliekoelers en buizen voor ontziltingsinstallaties
Koel- en HVAC-condensors die werken op gechloreerd of brak water
Adereindhulzen en buis-plaatfittingen voor de hierboven genoemde apparatuur
Fabricage-, installatie- en inspectiepunten
Buizen worden koudgetrokken en uitgegloeid tot de uiteindelijke maat, vervolgens rechtgetrokken en op lengte gesneden. U-het buigen wordt uitgevoerd in gegloeide toestand met een doorn, en de gebogen benen worden alleen spanningsvrij gemaakt waar het ontwerp dit vereist. Buizen worden door walsen tot buisplaten geëxpandeerd; gelaste buis-aan-buis-plaatverbindingen worden gebruikt voor speciale taken, en lassen of hardsolderen met inert gas heeft de voorkeur boven zuurstof-brandstofprocessen, omdat het zink in de legering vervluchtigt als de warmte-inbreng niet onder controle wordt gehouden.
Drie praktische regels voorkomen de meeste veldfouten. Ten eerste: markeer de tinnen koperen buis nooit met gewoon grafiet of ammoniak-houdende markeringen, aangezien het residu spanningscorrosie bevordert. In de tweede plaats schone afzettingen in het water-met geremde zuren of met mechanische middelen, omdat sterke minerale zuren de legering aantasten. Ten derde: houd de buizen tijdens opslag droog en geventileerd, zodat condensaat en ammoniak uit verpakkingsmateriaal zich niet ophopen.
Inkomende inspecties omvatten normaal gesproken maatcontroles, verificatie van hardheid en temperatuur, korrelgrootte, hydrostatische of pneumatische dichtheid en wervelstroomonderzoek voor het dunner worden van muren. Gegevens over het hittegetal, de temperatuur en de testresultaten moeten bij de buis worden bewaard, zodat een mislukte bundel kan worden getraceerd naar het gips.
Veelgestelde vragen
Vraag: Is C44300 hetzelfde als admiraliteitskoper?
Ja. C44300 is het UNS-nummer voor het arseen-geremde admiraliteitsmetaal dat in de warmteoverdrachtshandel admiraliteitskoper wordt genoemd. De antimoon-geremde C44400 en de fosfor-geremde C44500 zitten in dezelfde familie met verschillende toevoegingen aan remmers.
Vraag: Waarom wordt arseen toegevoegd aan een koperlegering?
Het is niet aanwezig voor kracht. Het arseen vormt een stabiele oppervlaktefilm die voorkomt dat de zink-rijke fase uit de legering wordt opgelost. Dit is het mechanisme dat ongeremd koper vernietigt in koelwater dat chloriden bevat.
Vraag: Welke stroomsnelheid is veilig in een zeewatercondensor?
De zuiverheid van zeewater is normaal gesproken beperkt tot ongeveer 1-2 m/s. Een hogere snelheid verhoogt de botsingsaanval bij buisinlaten, en zandig of belucht water verlaagt de praktische limiet verder.
Vraag: Kan C44300 worden gebruikt in ammoniak-houdend koelwater?
Nee. De legering is gevoelig voor ammoniak- en ammoniumverbindingen, die spanningscorrosie kunnen veroorzaken. Cupro-nikkelkwaliteiten zijn het gebruikelijke vervangingsmiddel waar ammoniak wordt verwacht.
V: Welke temper moet worden besteld voor U-gebogen buizen?
Gegloeid O61 is de normale keuze omdat het de rek heeft die nodig is voor het buigen van de doorn en het rollen van buis-platen. Hard getrokken temperaturen zijn gereserveerd voor rechte buizen die druk of trillingen moeten weerstaan.
Vraag: Hoe wordt de ontzinkingsweerstand geverifieerd?
Volgens de ISO 6509-test voor koperlegeringen die zink bevatten, die de diepte van de selectieve aanval op een geprepareerd monster meet. Het testresultaat is een materiaaleigenschap en moet op het walscertificaat worden vermeld.
