ASTM B111 C44500 해군성 황동이란 무엇입니까?
UNS C44500은 ASTM B111에서 해군성 금속 B, C 및 D로 나열한 합금 계열인 해군성 황동의 인- 억제 등급입니다. 세 가지 억제 버전은 구리, 주석 및 아연 균형이 화학적으로 거의 동일하며 탈아연화를 중지하는 데 사용되는 원소만 다릅니다(C44300의 비소, C44400의 안티몬, C44500의 인). 따라서 C44500은 일반적으로 인산화된 해군성 황동으로 설명됩니다.
합금은 ASTM B111/B111M에 따라 이음매 없는 응축기 튜브 및 페룰 스톡으로 공급되며 해당 구리 합금 사양에 따라 다른 제품 형태로도 제공됩니다. 적당한 강도, 높은 열 전도성 및 냉각수에 대한 우수한 저항성이 결합되어 압력, 속도 및 온도가 적당한 콘덴서 및 열교환기에 대한 표준 선택입니다.
화학적 조성 및 물리적 특성
ASTM B111은 C44500에 대해 다음과 같은 한계를 질량 백분율로 지정합니다.
| 요소 | 요구 사항 | 합금의 기능 |
|---|---|---|
| 구리(Cu) | 70.0-73.0 % | 행렬; 열 및 전기 전도 |
| 주석(Sn) | 0.9-1.2 % | 힘; 충돌 공격에 대한 저항 |
| 인(P) | 제어된 추가, 일반적으로 0.02-0.10% | 탈아연방지제; 녹는 동안 탈산 |
| 철(Fe) | 최대 0.06% | 잔여요소 |
| 납(Pb) | 최대 0.07% | 잔여요소 |
| 아연(Zn) | 나머지 | 주요 합금 원소 |
| 물리적 특성 | 일반적인 값 | 상태 |
|---|---|---|
| 밀도 | 8.53g/cm³ | 20 C |
| 탄성률 | 117GPa | 실내 온도 |
| 전단 계수 | 40GPa | 실내 온도 |
| 푸아송비 | 0.34 | 실내 온도 |
| 열전도율 | 약 110W/(m·K) | 20 C |
기계적 성질 및 피로 거동
어닐링된 C44500 튜브는 상대적으로 부드럽고 연성이 높은 재료로 U-벤딩 및 튜브 시트로 롤링하는 데 꼭 필요한 재료입니다. 상업용 단련된 튜브에서 측정된 일반적인 값은 다음 밴드에 있습니다. ASTM B111은 더 낮은 최소값을 설정하고 팽창 및 평탄화 테스트 요구 사항을 추가합니다.
| 재산 | 일반적인 값(어닐링된 튜브) |
|---|---|
| 인장강도 | 331-379MPa |
| 항복강도, 0.5% 신장 | 124-152MPa |
| 휴식시 신장 | 약 65% |
| 1,000만 주기에서의 피로 강도 | 115-125MPa |
| 가공성, 쾌삭성-황동을 100으로 간주 | 약 30 |
두 개의 숫자가 인장 강도보다 설계를 더 자주 좌우합니다. 첫 번째는 피로 강도입니다. 콘덴서가 진동하고 묶음으로 서로 접촉하는 튜브가 접촉점에서 마모되기 때문입니다. 두 번째는 적당한 냉간 가공에도 따르는 강도 손실입니다. 이것이 바로 U-굽힘 응용 분야에서 경인발 튜브를 어닐링 튜브와 교체할 수 없는 이유입니다. 서비스 온도는 세 번째 한계입니다. 해군성 황동은 저온 합금이며 200C를 훨씬 초과하는 연속 노출은 일반적인 관행을 벗어나므로 고온 크리프 데이터는 콘덴서 설계와 관련이 없습니다.
냉각수 내식성
인은 다른 해군 등급에서 비소와 동일한 역할을 합니다. 보호 표면 필름을 촉진하고 아연의 선택적 용해를 차단하므로 C44500은 담수, 기수 및 깨끗한 바닷물에서 탈아연화를 방지합니다. 구리-아연 합금의 탈아연화 저항성은 일반적으로 ISO 6509 테스트로 평가되며, 억제된 해군성 등급은 이를 통과하지만 억제되지 않은 70/30 황동은 통과하지 못하기 때문에 정확하게 선택됩니다.
그럼에도 불구하고 합금은 소수의 특정 조건에 민감합니다. 암모니아- 함유 환경에서 응력 부식 균열이 발생하기 쉬우므로 튜브에 암모니아-함유 잉크로 표시하거나 특정 고무와 접촉하여 보관하거나 암모니아 용액으로 세척해서는 안 됩니다. 적당한 유속에서는 일반적인 부식에 잘 견디지만 해수 유속이 높거나 모래와 기포가 동반되면 충돌 공격을 받습니다. 염소 처리된 냉각수는 일반적인 잔류 수준에서 편안하게 처리되는 반면, 황화물이나 다량의 부유 고형물이 포함된 물은 대신 백동-}니켈을 선호합니다.
신청 및 처리 참고 사항
발전소 및 공정 플랜트의 콘덴서 및 열교환기 튜브 번들
해수 및 기수 냉각기, 증발기 및 증류기 튜브
선상 열전달 장비 및 급수 가열 회로
페룰, 튜브 시트 인서트 및 작은 직경의 열 전달 튜빙
처리는 간단합니다. 튜브는 냉간 인발되고 크기에 맞게 어닐링된 다음 어닐링된 템퍼에서 맨드릴로 구부러집니다. 튜브 시트 안으로 롤링하는 것이 선호되는 결합 방법입니다. 용접 및 브레이징이 가능하지만 인-함유 구리 합금은 환원 분위기에서 가열하면 부서지기 쉬운 상을 형성할 수 있고 아연은 용접 온도에서 휘발하기 때문에 제어된 열 입력이 필요합니다. 물-측 세척에는 억제된 산, 브러시 또는 워터 제트를 사용해야 하며 절대 강한 무기산을 사용해야 합니다. 배송 전에 튜브는 화학 분석, 인장 및 경도 테스트, 입자 크기 측정, 치수 검사 및 지정된 경우 정수압 테스트 및 와전류 검사를 통해 검증됩니다.
FAQ
Q: C44500은 C44300, C44400과 어떻게 다릅니까?
세 가지 모두 기본적으로 구리, 주석 및 아연 균형이 동일한 해군성 황동 등급입니다. C44300은 비소를, C44400은 안티몬을, C44500은 인을 탈아연 억제제로 사용합니다.
Q: C44500 튜브는 바닷물에 적합한가요?
예, 적당한 속도와 온도의 깨끗한 바닷물의 경우, 이는 고전적인 응축기 역할입니다. 부식성이 강한 모래 또는 황화물-함유수에는 구리-니켈 등급이 더 적합합니다.
Q: 사양에서 인 함량을 제한하는 이유는 무엇입니까?
인 첨가량은 탈아연화를 억제할 수 있을 만큼 높아야 하지만 연성 및 열전도도를 보존할 수 있을 만큼 낮아야 하므로 좁은 범위 내에서 제어됩니다.
Q: 해군성 황동관을 200C 이상에서 사용할 수 있나요?
약 200C 이상의 장기-사용은 이 합금 계열의 일반적인 관행을 벗어나며 일부 데이터 시트에 인용된 상승된 온도 크리프 값은 응축기 사용을 위한 설계 데이터가 아닙니다.
Q: 해군성 황동관의 조기 파손 원인은 무엇입니까?
일반적인 원인은 과도한 물 속도 또는 충돌 공격을 일으키는 동반 고체, 암모니아-로 인한 응력 부식 균열 및 튜브가 번들 내부에 닿는 진동 손상입니다.
Q: U-벤드 콘덴서에는 어떤 성질을 주문해야 합니까?
O61 템퍼의 어닐링된 튜브는 굽힘 및 후속 튜브 시트 롤링에 필요한 신장률을 갖기 때문에 일반적인 선택입니다.
