Les alliages de bronze en aluminium sont largement utilisés dans les applications marines en raison de leur excellente résistance à la corrosion, de leur forte résistance et de leur bonne résistance à l'usure. Cet article explore les notes communes de bronze en aluminium utilisées dans l'équipement marin, leurs propriétés et les applications.
Grades de bronze en aluminium commun et leurs compositions
| Grade (États-Unis) | Cu % | Al % | Fe% | dans % | Mn % | Autre |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C95200 | 86-89 | 8,5-9,5 | 2.5-4.0 | – | 0.8-1.5 | – |
| C95400 | 85-89 | 10-11.5 | 3.0-5.0 | – | 00,5 maximum | – |
| C95500 | 78-82 | 10-11.5 | 3,5-4,5 | 4.0-5.5 | 00,5 maximum | – |
| C95800 | 79-82 | 8,5-9,5 | 3,5-4,5 | 4.0-5.0 | 0.8-1.5 | – |
| C95900 | 76-79 | 11-13 | 3,5-5,5 | 1,5-3,0 | 1,5 maximum | – |
Propriétés des grades de bronze en aluminium
| Grade (États-Unis) | Résistance à la traction (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Allongement (%) | Dureté Brinell |
|---|---|---|---|---|
| C95200 | 585 | 240 | 20 | 150 |
| C95400 | 620 | 275 | 12 | 170 |
| C95500 | 760 | 380 | 12 | 190 |
| C95800 | 690 | 275 | 15 | 180 |
| C95900 | 760 | 380 | dix | 200 |
Applications des grades de bronze en aluminium dans l'équipement marin
1. C95200
- Applications: Enveloppes de pompe, corps de soupape, trousons
- ressorts de connecteur: Bonne résistance à la corrosion, force modérée
2. C95400
- Applications: Hélices, composants de la pompe, roulements
- ressorts de connecteur: Une résistance plus élevée que C95200, bonne résistance à l'usure
3. C95500
- Applications: Hélices lourdes, composants de pétrole et de gaz offshore
- ressorts de connecteur: Haute résistance, excellente résistance à la corrosion
4. C95800
- Applications: Systèmes de tuyauterie d'eau de mer, tiges de soupape, attaches marines
- ressorts de connecteur: Excellente résistance à la corrosion, bonne force et ténacité
5. C95900
- Applications: Composants à stress élevé, engrenages, roues de vers
- ressorts de connecteur: La plus haute résistance parmi les bronzes en aluminium commun, une bonne résistance à l'usure
Comparaison avec d'autres matériaux marins
| Propriété | Bronze en aluminium (C95800) | Acier inoxydable 316 | Nickel Aluminium Bronze |
|---|---|---|---|
| Taux de corrosion dans l'eau de mer (mm / an) | 0.02 - 0,05 | 0.1 - 0.3 | 0.02 - 0,05 |
| Résistance à la traction (MPa) | 690 | 515 - 690 | 650 - 740 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 275 | 205 - 310 | 280 - 350 |
| Dureté Brinell | 180 | 160 - 190 | 160 - 220 |
Facteurs influençant la sélection des notes
- Résistance à la corrosion: Toutes les notes offrent une bonne résistance à la corrosion, mais C95800 est souvent préférée pour des environnements hautement corrosifs.
- Exigences de force: Pour les applications à stress élevé, C95500 ou C95900 peut être plus approprié.
- Résistance à l'usure: C95400 et C95900 offrent une meilleure résistance à l'usure, ce qui les rend adaptés aux roulements et aux engrenages.
- Coût: Généralement, les notes avec un contenu en nickel plus élevé (comme C95800) sont plus chères mais offrent de meilleures performances globales.
- Soudabilité: C95200 et C95400 sont généralement plus faciles à souder que les grades de résistance supérieure.
Études de cas
- Arbres d'hélice: Une entreprise d'ingénierie maritime est passée de l'acier inoxydable à C95800 pour les arbres d'hélice, entraînant une augmentation de 40% de la durée de vie en raison d'une meilleure corrosion et d'une résistance à l'usure.
- Vannes de plate-forme offshore: Une compagnie pétrolière a remplacé les soupapes en acier en carbone par des vannes C95500, réduisant la fréquence d'entretien de 60% dans leurs systèmes d'eau de mer.
- Interrupteurs de pompe submersible: Un fabricant a adopté C95400 pour les entraînements dans les pompes submersibles, améliorant l'efficacité de 15% en raison d'une meilleure stabilité dimensionnelle dans l'eau de mer.
Conclusion
La sélection du grade de bronze en aluminium approprié pour les applications marines dépend des exigences spécifiques du composant et de l'environnement de fonctionnement. Bien que tous les grades de bronze en aluminium offrent une excellente résistance à la corrosion dans les environnements marins, ils diffèrent en force, en résistance à l'usure et en coût.
- C95200 et C95400 conviennent aux applications marines générales où une résistance modérée est suffisante.
- C95500 et C95800 sont préférés pour des applications plus exigeantes nécessitant une résistance plus élevée et une excellente résistance à la corrosion.
- Le C95900 est idéal pour les composants à forte stress où la résistance à l'usure est cruciale.
Les ingénieurs et les concepteurs devraient soigneusement prendre en compte les conditions de fonctionnement, les exigences de charge et les facteurs économiques lors de la sélection d'un grade de bronze en aluminium pour l'équipement marin. La consultation avec des métallurgistes et la réalisation de tests sur le terrain peuvent en outre assurer la sélection optimale des matériaux pour des applications marines spécifiques.