Hva er C71500-karakteren
C71500 er UNS-betegnelsen for 70/30 kobber-nikkel, en kobberbase med 29-33 % nikkel og kontrollert jern og mangan. Det er en enkelt-faselegering med en flat-sentrert kubisk struktur, og den er i hovedsak ikke-magnetisk, noe som er en grunn til at den brukes i instrument- og marinekomponenter så vel som for varmeoverføringsrør. Dens mekaniske oppførsel følger det kjente kobberlegeringsmønsteret-: styrke kommer fra solid løsningsherding med nikkel pluss det kalde arbeidet temperamentet pålegger, og duktiliteten gjenvinnes ved gløding.
Mekaniske krav er derfor aldri oppgitt for legeringen alene. De er oppgitt for en spesifisert produktform og temperament, fordi et glødet sømløst rør til ASTM B111 og en hard-trukket stang til ASTM B151 av samme legering har svært forskjellige egenskaper.
Strekk-, flyte- og forlengelseskrav
| Betingelse | Strekkstyrke | 0,5 % offset flytegrense | Forlengelse i 50 mm |
|---|---|---|---|
| Glødet rør, ASTM B111 (O61) | 380 MPa (55 ksi) minimum | 140 MPa (20 ksi) minimum | 30 % minimum |
| Lett trukket rør | Høyere minima enn glødet, angitt i spesifikasjonen | Høyere enn glødet, angitt i spesifikasjonen | Lavere enn glødet, angitt i spesifikasjonen |
| Hardt trukket rør | Høyeste strekkminima for rørtemperering | Høyeste utbytteminima for rørtempereringene | Laveste forlengelse av røret temperament |
| Typiske glødede verdier i produksjon | 380 - 450 MPa | 140 - 200 MPa | 30 - 40 % |
To konvensjoner betyr noe når du leser et cupronickel-testbevis. Den første er at flytegrensen er oppgitt til 0,5 % offset for kobber-nikkelrør i stedet for 0,2 % offset brukt for stål. Den andre er at strekk- og ytelsesminima for glødet rør ligger godt under verdiene som oppnås i rutineproduksjon, så et sertifikat som viser komfortable marginer er normalt og er ikke i seg selv bevis på en av-standard varme.
Hardhet og elastiske konstanter
Typisk hardhet for glødet 70/30-rør ligger i området rundt 80-120 HB, økende når røret kaldtrekkes og reduseres igjen etter gløding. Hardhet er en nyttig indikator på temperamentkonsistens på butikkgulvet, men den er ikke en erstatning for strekktesten når samsvar må påvises.
| Eiendom | Typisk verdi |
|---|---|
| Elastisk modul | Omtrent 150 GPa |
| Skjærmodul | Omtrent 52 GPa |
| Giftforhold | Omtrent 0,34 |
| Tetthet | 8,94 g/cm³ |
| Smelteområde | Omtrent 1170 - 1240 grader C |
| Termisk ledningsevne ved 20 grader C | Omtrent 29 W/(m·K) |
| Elektrisk ledningsevne | Omtrent 4,6 % IACS |
Hvordan temperatur og temperatur endrer egenskapene
Kuldreduksjon er den eneste praktiske måten å øke styrken på et cupronickelrør etter at det har blitt glødet, og handelen er direkte: hver økning av trukket temperament øker strekk- og flytestyrken og reduserer forlengelsen. Et rør beregnet for rulleekspansjon til en rørplate er normalt glødet, fordi ekspansjon krever duktilitet; et rør beregnet på å motstå slitasje i en slurry-bruk kan leveres i trukket temperament der den høyere overflatehardheten er verdt tapet av formbarhet. Der det er utført kaldforming, gjenoppretter en spenningsavlastende gløding duktiliteten og fjerner restspenningene som ellers ville gjort komponenten følsom for spenningskorrosjonssprekker.
Ved forhøyet temperatur faller strekk- og flytegrense jevnt og kryp blir designhensynet; 70/30 kobber-nikkel brukes ofte i kontinuerlig drift ved temperaturer opp til ca. 400 grader C, med egenskaper som reduseres når temperaturen stiger. Ved lav temperatur beholder legeringen god seighet og brukes til kryogene rør, siden den ikke har noen duktil-til-sprø overgang av typen som finnes i ferritisk stål.
Testing og akseptbevis
Mekanisk samsvar demonstreres ved strekktesting, utført for kobberlegeringer i henhold til ASTM E8 og E8M, med hardhet målt ved Brinell-metoden under ASTM E10 når en hardhetstall er nødvendig. Rør til ASTM B111 utsettes i tillegg for utflatnings- og ekspansjonstester, som er formingstester i stedet for egenskapstester og brukes til å demonstrere at røret vil overleve de mekaniske operasjonene til buntmontering. Dimensjonskontroller, en hydrostatisk eller pneumatisk trykktest som bestilt, og virvelstrømundersøkelse til praksis E243 fullfører den vanlige akseptpakken.
En kjøper som vurderer et fabrikksertifikat bør kontrollere at legeringen er identifisert som UNS C71500, at temperamentet stemmer overens med ordren, at strekk-, flyte- og forlengelsesverdier er på riktig side av de spesifiserte minima, at flyteverdien er oppgitt til 0,5 % offset, og at de mekaniske resultatene tilsvarer{2} samme varme- og partiresultater som{2}.
FAQ
Spørsmål: Hva er strekkfastheten til C71500?
Utglødd rør til ASTM B111 må nå minst 380 MPa (55 ksi); typiske produksjonsverdier er 380-450 MPa, og kaldtrukne temperamenter er spesifisert med høyere minima.
Spørsmål: Hvilken flytestyrke bør forventes?
Spesifikasjonsminimumet for glødet rør er 140 MPa (20 ksi) ved 0,5 % offset, med typiske produksjonsverdier i området 140-200 MPa. Utbyttet av kobber-nikkelrør er oppgitt til 0,5 % offset i stedet for 0,2 %.
Spørsmål: Hvor vanskelig er C71500?
Utglødd 70/30 rør er typisk omtrent 80-120 HB. Hardheten øker med kuldreduksjon og faller igjen etter gløding, så det er en nyttig butikkindikator på temperament i stedet for en erstatning for spenningstesting.
Spørsmål: Hva er elastisitetsmodulen til legeringen?
Elastisk modul er omtrent 150 GPa med en skjærmodul nær 52 GPa og et Poisson-forhold på omtrent 0,34.
Spørsmål: Hvor varmt kan C71500 brukes?
Kontinuerlig service ved opptil ca. 400 grader C er normalt for 70/30-graden, men strekk- og flytestyrke reduseres når temperaturen stiger og kryp blir den kontrollerende designfaktoren i den øvre enden av dette området.
Spørsmål: Hvilke tester viser mekanisk samsvar?
Strekktesting til ASTM E8 og E8M gir strekk-, flyte- og forlengelsesverdier, hardhet ved behov måles ved Brinell-metoden til ASTM E10, og rør til ASTM B111 gis i tillegg utflatings- og ekspansjonstester.
