H90 messinglegering: sammensetning, egenskaper og industrielle applikasjoner

Hva H90 Messing er og hvordan det er utpekt

H90 er en kobbersinklegering av enfase alfa-typen, som inneholder nominelt 90 % kobber og 10 % sink. Fordi sinkinnholdet holder seg under romtemperaturens løselighetsgrense for sink i kobber, forblir mikrostrukturen en enkeltsidesentrert kubisk alfafase, noe som er årsaken til den utmerkede kaldarbeidsadferden, den varme gylne fargen og legeringens gode motstand mot generell korrosjon i vanlige atmosfærer.

Det samme materialet vises under flere betegnelsessystemer, og krysshenvisning unngår forvirring i kjøpsdokumenter. Den er oppført som H90 i GB/T 5231, som CuZn10 i ISO- og EN-nomenklaturen med materialnummeret CW501L, som UNS C22000 i det amerikanske systemet, og som C2200 i JIS. Alle disse beskriver en smidd kobbersinklegering med et kobberinnhold mellom 88 % og 91 %, så en spesifikasjon som angir karakter pluss temperament pluss dimensjoner er entydig i noen av dem.

Grenser for kjemisk sammensetning

Sammensetningen av H90 styres av maksimale grenser for urenhetselementene snarere enn av smale områder, fordi det er kobberinnholdet som styrer fasestrukturen og arbeidsatferden. Typiske grenser for smidd karakter er gitt nedenfor.

Jern og nikkel er de elementene som påvirker ytelsen mest på disse nivåene. Både foredler kornet og øker styrken, men de øker også den elektriske resistiviteten, så en varme- eller stripeordre for ledende plikter spesifiserer vanligvis den nedre enden av det tillatte området. Bly holdes bevisst svært lavt, noe som gjør at H90 kan brukes i drikkevann og i dekorative deler som kommer i kontakt med huden. Sink utgjør balansen og holder legeringen i enfasefeltet hvor duktiliteten er høyest med ca. 10 %.

Mekaniske og fysiske egenskaper

H90 kombinerer moderat styrke med høy duktilitet, og balansen mellom de to bestemmes av temperament snarere enn av sammensetning. Glødet stripe og rør viser en minimumsstrekkfasthet på ca. 390 MPa med en minimumsforlengelse på ca. 3 % i standard minimumskrav, og kaldbearbeidede temperamenter bytter forlengelse mot styrke. En tetthet på omtrent 8,8 g/cm³, i samsvar med en blanding av 90 % kobber og 10 % sink, gjør legeringen lettere enn rent kobber, samtidig som den beholder den metalliske ledningsevnen og den reflekterende fargen som dekorative og elektriske brukere verdsetter.

Styrke og duktilitet:strekkfasthet fra ca. 390 MPa i glødet tilstand oppover med kuldreduksjon, med forlengelse som faller når styrken øker.

Kald formbarhet:veldig bra, tillater dyptrekking, kald kursing, bøying, mynting og høyreduksjonsrulling uten mellomgløding i mange sekvenser.

Varm formbarhet:bra innenfor det anbefalte varmtarbeidsvinduet, men vinduet er smalere enn for lavere kobbermessing og respekteres best i smiing og ekstruderingsplaner.

Konduktivitet:elektrisk og termisk ledningsevne er lavere enn rent kobber fordi oppløst sink sprer elektroner og fononer, men fortsatt tilstrekkelig for kontakter, terminaler og varmeoverføringsstrimmel.

Overflatebehandling:godtar lett fortinning, metallisering, emaljering og lakkering, noe som støtter dekorative og radiatorapplikasjoner.

Bearbeiding og varmebehandling

To temperaturvinduer dominerer butikkpraksis for H90. Varmbearbeiding, som smiing, ekstrudering eller varmvalsing, utføres mellom ca. 775 grader og 850 grader, hvor legeringen er myk nok til å deformeres uten å sprekke. Gløding av kaldbearbeidet materiale utføres mellom ca. 540 grader og 600 grader for å gjenopprette duktilitet og avlaste indre stress før ytterligere reduksjon eller før en del tas i bruk.

Stressreduksjon er verdt separat oppmerksomhet. Kaldformede H90-deler beholder gjenværende strekkspenning som gjør dem følsomme for spenningskorrosjonssprekker i ammoniakkholdige eller kvikksølvholdige miljøer, så en spenningsavlastende lavtemperaturgløding er vanlig praksis for deler som skal lagres, sendes eller installeres i fuktige industrielle atmosfærer. Der deler skal loddes eller loddes, planlegges sekvensen av forming, gløding og sammenføyning slik at den endelige glødingen ikke ødelegger dimensjonsnøyaktighet eller overflatefinish.

Korrosjonsatferd og servicegrenser

I atmosfæren, i ferskvann og i nøytrale vandige løsninger utvikler H90 en beskyttende overflatefilm og korroderer svært sakte, som er grunnen til at den har en lang historie innen rørleggerarbeid, radiator og dekorativ service. To grenser bør respekteres. For det første, i sjøvann kan korrosjonshastigheten nå størrelsesorden 0,1 mm per år og kan stige ytterligere der strømningen er turbulent eller der den beskyttende filmen er skadet av suspenderte faste stoffer, så marin bruk er normalt begrenset til maskinvare, beslag og lavhastighets vannveisrør i stedet for til høyhastighets varmeoverføringsoverflater. For det andre angriper ammoniakk, ammoniumsalter og kvikksølvforbindelser legeringen og kan i stressede kaldbearbeidede deler forårsake spenningskorrosjonssprekker; disse mediene diskvalifiserer H90 uavhengig av temperamentet som er valgt.

Fordi sinkinnholdet bare er rundt 10 %, er H90 langt mindre utsatt for avsinking enn de høyere sinkmessingene som H62 eller H59, og den tåler derfor mildt aggressivt vann som ville angripe disse kvalitetene. Der hvor klorider, forhøyet temperatur og stillestående forhold kombineres, er selektivt angrep fortsatt mulig, og en periodisk inspeksjonsrutine er den praktiske beskyttelsen.

Typiske bruksområder etter industri

Byggetjenester og maskinvare:varmtvannsberedertanker, varme og kalde rørmaterialer til radiatorer, bølgebånd for radiatorer, glidelåskomponenter, lette rammer og generell maskinvare.

Elektrisk og elektronisk utstyr:kontakter, ledende deler, terminaler, skjerming og isolasjonsstøttekomponenter som trenger moderat styrke med god ledningsevne.

Maskinteknikk:ventiler, rørdeler, bolter og festemidler, maskinerte deler og andre komponenter som trenger duktilitet pluss motstand mot ferskvannskorrosjon.

Varmeoverføring:radiatorbelter, varmeoverføringslist og lavhastighets vannkretser hvor termisk ledningsevne til legeringen er tilstrekkelig for plikten.

Dekorative og forbruksvarer:medaljer, ornamenter, personlig tilbehør, kosmetisk emballasje og arkitektonisk trim, hvor den gyldne fargen og etterbehandlingsresponsen til legeringen er de avgjørende faktorene.

Marine- og skipsutstyr:skipsbeslag, nagler, vannveisrør og bølgelederkomponenter som opererer utenfor høyhastighets sjøvannstjeneste.

Ofte stilte spørsmål

Spørsmål: Hva betyr betegnelsen H90?
H-en markerer en kobbersinklegering i det kinesiske betegnelsessystemet, og tallet indikerer et nominelt kobberinnhold på omtrent 90 %, så H90 tilsvarer CuZn10, CW501L, UNS C22000 og JIS C2200.

Spørsmål: Er H90 messing det samme som C22000?
De beskriver den samme familien av 90% kobber, 10% sink smidd legering. C22000 er den enhetlige nummereringssystembetegnelsen, så en innkjøpsordre som oppgir en av klassene med nødvendig temperament og dimensjoner vil samsvare med det samme produktet.

Spørsmål: Hvorfor er blygrensen i H90 så lav?
Bly holdes på maksimalt 0,03 %, slik at legeringen kan brukes i drikkevannssystemer, i dekorative deler som kommer i kontakt med huden og i applikasjoner der rester av bly vil være et regulatorisk problem.

Spørsmål: Kan H90-messing brukes i sjøvann?
Bare med forsiktighet. Korrosjonshastigheten i sjøvann kan nå størrelsesorden 0,1 mm per år og øker i turbulent strømning, så legeringen holdes best til lavhastighetsrør, fittings og maskinvare i stedet for til høyhastighets varmeoverføringsoverflater.

Spørsmål: Hva er arbeids- og glødetemperaturene for H90?
Varmbearbeiding utføres mellom ca 775 grader og 850 grader og gløding av kaldbearbeidet materiale mellom ca 540 grader og 600 grader . Begge vinduene gjelder standard smidde komposisjon.

Spørsmål: Lider H90 av avzinking?
Det er mye mindre mottakelig enn høyere sinkmessing fordi sinkinnholdet bare er omtrent 10 % og legeringen forblir enfase alfa. Selektivt angrep er fortsatt mulig i stillestående kloridholdig vann, så inspeksjon er fortsatt tilrådelig.