ASTM B111 C44300 주석 황동이란?
C44300은 열 전달 업계에서 해군성 황동이라고 부르는 합금인 주석 황동에 대한 UNS 지정입니다. 이는 구리가 70.0%에서 73.0% 사이로 유지되고 약 1%의 주석이 첨가된 구리-아연 합금이며, 소량의 비소 첨가로 탈아연화를 억제합니다. 등급은 ASTM B111/B111M, 이음매 없는 구리 및 구리 합금 응축기 튜브 및 페룰 스톡에 대한 사양에 나열되어 있으며 안티몬 억제 C44400 및 인 억제 C44500과 동일한 해군성 금속 계열에 속합니다. GB/T 5231에 따른 중국어 명칭은 HSn70-1입니다.
일반 70/30 황동과 비교하여 주석 첨가는 강도를 높이고 충돌 공격에 대한 저항력과 해수에서 일반 황동 튜브를 파괴하는 아연의 선택적 손실에 대한 저항성을 향상시킵니다. 합금은 일반 가공 범위 전반에 걸쳐 단상 알파 황동을 유지하기 때문에 냉간 인발과 잘 구부러지기 때문에 주조품이 아닌 직선 또는 U{3}}굽은 튜브로 공급됩니다.
화학적 조성 및 물리적 특성
아래 표에는 질량 백분율로 표시되는 C44300의 제어 범위와 각 요소가 서비스에서 수행하는 역할이 요약되어 있습니다.
| 요소 | 요구 사항 | 합금의 기능 |
|---|---|---|
| 구리 | 70.0-73.0 % | 열 및 전기 전도를 전달하는 매트릭스 |
| 주석 | 0.9-1.2 % | 강도를 높이고 탈아연화 및 충돌 공격을 지연시킵니다. |
| 비소 | 0.02-0.06 % | 물 측에서 선택적 아연 손실을 차단하는 억제제 |
| 철 | 최대 0.06% | 전도성을 보호하기 위해 잔류 원소를 낮게 유지 |
| 선두 | 최대 0.07% | 잔여요소 |
| 아연 | 나머지 | 주요 합금 원소 |
어닐링된 튜브의 일반적인 물리적 값은 약 8.53g/cm3의 밀도, 28% IACS 정도의 전기 전도성, 실온에서 110W/(m·K)에 가까운 열 전도성 및 약 117GPa의 탄성 계수입니다. 이 수치에서는 C44300이 다른 해군성 및 알루미늄 황동에 가깝고 전도도 측면에서 순수 구리보다 훨씬 뒤처져 있으며 이는 냉각수의 내구성 측면에서 허용되는 절충안입니다-.
기계적 성질 및 성미 선택
ASTM B111은 각 UNS 번호와 템퍼에 대한 최소 인장 강도와 항복 강도를 정하고 있으며, 순서대로 불러올 때 팽창 및 평탄화 테스트와 와전류 검사를 요구합니다. 튜브는 일반적으로 O61 템퍼로 어닐링 처리되어 U-벤드로 감겨질 수 있도록 주문됩니다. 라이트 인발 및 하드 인발 템퍼는 직선형 튜브가 더 높은 내부 압력을 전달하거나 진동에 저항해야 하는 경우에 사용됩니다. 아래 값은 상업용 튜브의 일반적인 값이며 사양 최소값은 더 낮습니다.
| 상태 | 인장강도 | 항복 강도 | 연장 |
|---|---|---|---|
| 단련된 O61 | 330-380MPa | 105-150MPa | 최소 40% |
| 라이트 그린 H55 | 400-470MPa | 250-350MPa | 15-25 % |
| 하드드로잉 H80 | 500-600MPa | 400-480MPa | 8-15 % |
어닐링된 튜브는 균열 없이 U-굽힘 및 튜브-시트 롤링을 수용할 수 있을 만큼 충분한 신장률을 유지해야 하는 반면, 경인발 튜브는 강도를 위해 연성을 교환합니다. 조대한 입자는 진동 콘덴서의 피로 수명을 감소시키고 굽힘 중에 표면을 거칠게 만들기 때문에 어닐링된 조건의 입자 크기도 제어됩니다.
해수 및 담수에서의 부식거동
비소 첨가는 C44300을 일반 황동과 구별하는 요소입니다. 냉각수에서 합금은 보호막을 형성하고 억제제는 아연이 풍부한 상이 우선적으로 공격받는 것을 방지합니다. 탈아연 저항성은 일반적으로 완성된 튜브의 실온 노출보다는 아연을 함유한 구리 합금에 대한 표준 테스트인 ISO 6509를 통해 입증됩니다.{5}}
해군성 황동은 깨끗하고 공기가 통하는 바닷물과 담수에서 가장 잘 작동하며 냉각 회로에서 적당한 염화물 수준을 견딥니다. 실제적인 한계는 잘 알려져 있습니다. 충돌 공격을 피하기 위해 흐르는 해수 속도는 일반적으로 1~2m/s 사이로 유지됩니다. 합금은 200도를 훨씬 넘는 온도에서 사용하는 것은 권장되지 않으며 응력 부식 균열을 일으킬 수 있는 암모니아 및 암모늄 화합물에 민감합니다. 황화물, 높은 유리 암모니아 또는 부유 모래를 운반하는 물에는 대신 백동{6}}니켈 등급이 필요합니다.
일반적인 서비스 애플리케이션
발전용 표면 응축기 및 보조 열교환기
해수 및 기수 냉각기, 증발기 및 증류기 튜브 번들
선상 콘덴서, 오일 쿨러 및 담수화 플랜트 튜빙
염소 처리된 물 또는 기수에서 작동하는 냉동 및 HVAC 콘덴서
위에 나열된 장비용 페룰 및 튜브{0}}시트 피팅
제작, 설치 및 검사 포인트
튜브는 냉간 인발되고 완성된 크기로 어닐링된 다음 곧게 펴고 길이에 맞게 절단됩니다. U-벤딩은 맨드릴을 사용하여 어닐링된 상태에서 수행되며, 구부러진 다리는 설계상 필요한 부분에만 응력이 완화됩니다. 튜브는 롤링을 통해 튜브 시트로 확장됩니다. 용접된 튜브-대-튜브-시트 접합은 특수 작업에 사용되며 불활성 가스 용접 또는 브레이징은 순산소 연료 공정보다 선호됩니다. 왜냐하면 열 입력이 제어되지 않을 때 합금의 아연이 휘발하기 때문입니다.
세 가지 실제 규칙으로 대부분의 현장 오류를 예방할 수 있습니다. 첫째, 주석 황동 튜브에 일반 흑연이나 암모니아-가 포함된 마커로 표시하지 마십시오. 잔류물이 응력 부식 균열을 촉진하기 때문입니다. 둘째, 강한 무기산이 합금을 공격하기 때문에 억제된 산을 사용하거나 기계적 수단을 통해 깨끗한 물{3}} 측 침전물이 형성됩니다. 셋째, 포장재의 응축수와 암모니아가 쌓이지 않도록 튜브를 건조하고 환기시켜 보관하십시오.
들어오는 검사에는 일반적으로 치수 검사, 경도 및 성질 검증, 입자 크기, 수압 또는 공압 기밀성, 벽 감육에 대한 와전류 검사가 포함됩니다. 열 수, 성질 및 테스트 결과에 대한 기록을 튜브와 함께 보관하여 실패한 묶음이 주조까지 추적될 수 있도록 해야 합니다.
자주 묻는 질문
Q: C44300은 해군성 황동과 동일한가요?
예. C44300은 열전달 무역에서 해군 황동이라고 부르는 비소-억제 해군 금속에 대한 UNS 번호입니다. 안티몬을 억제하는-C44400과 인을 억제하는-C44500은 서로 다른 억제제 첨가를 통해 동일한 계열에 속합니다.
Q: 구리합금에 비소를 첨가하는 이유는 무엇입니까?
그것은 힘을 위해 존재하지 않습니다. 비소는 아연-이 풍부한 상이 합금에서 용해되는 것을 방지하는 안정적인 표면 필름을 형성하며, 이는 염화물이 포함된 냉각수에서 억제되지 않은 황동을 파괴하는 메커니즘입니다.
Q: 해수 응축기에서 안전한 유속은 얼마입니까?
깨끗한 해수 서비스는 일반적으로 약 1~2m/s로 제한됩니다. 속도가 높을수록 튜브 입구의 충돌 공격이 증가하고 모래 또는 폭기된 물은 실제 한계를 더욱 낮춥니다.
Q: C44300을 냉각수를 함유한 암모니아-에 사용할 수 있나요?
아니요. 합금은 암모니아 및 암모늄 화합물에 민감하여 응력 부식 균열을 일으킬 수 있습니다. 큐프로-니켈 등급은 암모니아가 예상되는 일반적인 대체품입니다.
Q: U-벤트 튜브에는 어떤 템퍼를 주문해야 합니까?
Annealed O61은 맨드릴 굽힘 및 튜브{1}}시트 롤링에 필요한 신장률을 갖기 때문에 일반적인 선택입니다. 경질 인발 템퍼는 압력이나 진동에 저항해야 하는 직선형 튜브용으로 사용됩니다.
Q: 탈아연 저항성은 어떻게 검증되나요?
아연을 함유한 구리 합금에 대한 ISO 6509 테스트를 통해 준비된 시편에 대한 선택적 공격의 깊이를 측정합니다. 테스트 결과는 재료 특성이므로 공장 인증서에 기록되어야 합니다.
