Rury z brązu niklowo-aluminiowego C63200: kompleksowa analiza techniczna i charakterystyka wydajności

1. Wprowadzenie do stopu C63200

Brąz niklowo-aluminiowy C63200 to wysokowytrzymały stop na bazie miedzi, znany ze swoich wyjątkowych właściwości mechanicznych i odporności na korozję. Analiza ta dostarcza szczegółowych informacji na temat jego właściwości, specyfikacji i zastosowań.

2. Skład chemiczny

Dokładny skład chemiczny zgodny z normami ASTM:

Element	Zakres składu (%)	Optymalny zakres (%)
Miedź	81,0 – 83,0	82,0
Aluminium (Al)	8.5 - 9,5	9.0
Nikiel (Ni)	4.0 - 4.8	4.5
żelazo (Fe)	3.5 - 4.3	4.0
Mangan (Mn)	1,2 – 2,0	1.5
Krzem (Si)	00,10 maks	00,05
Ołów (Pb)	00,02 maks	00,01
Cynk (Zn)	00,20 maks	0.10

3. Właściwości mechaniczne

3.1 Standardowe właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej

Nieruchomość	Jednostki metryczne	Jednostki Imperialne
Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie	640-720 MPa	93-104 ksi
Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%)	280-380 MPa	41-55 ksi
Wydłużenie w 50mm	15% min	15% min
Zmniejszenie powierzchni	20% min	20% min
Twardość (Brinell)	160-200 HB	160-200 HB
Wytrzymałość na uderzenia (wycięcie Charpy V)	34 J	25 stóp-funtów

3.2 Właściwości zależne od temperatury

Temperatura (°C)	Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	Granica plastyczności (MPa)	Wydłużenie (%)
-196	850	420	12
20	680	330	15
100	650	310	16
200	600	280	18
300	520	250	20
400	400	200	25

4. Właściwości fizyczne

Nieruchomość	Wartość	Jednostki
Gęstość	7.45	g/cm³
Zakres topnienia	1030-1060	°C
Ciepło właściwe	0.377	KJ/kg · k
Przewodność cieplna	42	W/m · k
Rezystancja	13.3	μΩ · cm
Moduł sprężystości	110	GPa
Współczynnik Poissona	00,33	–
Przepuszczalność magnetyczna	1.05	–

5. Specyfikacje wymiarowe

5.1 Standardowe rozmiary rur

Nominalny OD (MM)	Zakres grubości ścianki (mm)	Standardowe długości (m)
12,7 – 25,4	1.2 – 3.2	3, 6
31,8 – 50,8	1,6 – 4,8	3, 6
63,5 - 101.6	2.1 – 6.4	3, 6
114,3 - 219.1	3.2 – 12.7	3, 6
273.0 - 406.4	4,8 – 19,1	3, 6

5.2 Tolerancje

Wymiar	Zakres tolerancji
Średnica zewnętrzna	±0,25 mm do 50 mm średnicy zewnętrznej
Grubość ściany	± 10%
Długość	+3 mm, -0 mm
Prostota	1,5 mm na metr
Owalność	1% OD maks

6. Właściwości odporności na korozję

6.1 Szybkość korozji w różnych środowiskach

Środowisko	Temperatura (°C)	Wskaźnik korozji (MM/Rok)
Woda morska	20	00,025
Świeża woda	20	0.013
3% roztwór NaCl	20	0.028
10% h₂so₄	20	0.15
10% HCl	20	0.22
Atmosfera przemysłowa	20	0.008

6.2 Oceny odporności na warunki środowiskowe

Środowisko	Ocena (1-10)	Uwagi
Morski	9	Doskonała odporność
Przemysłowy	8	Bardzo dobra odporność
Przetwarzanie chemiczne	7	Dobry do większości zastosowań
Wysoka temperatura	8	Dobrze utrzymuje właściwości
Odporność na zużycie	8	Lepszy od standardowych brązów
Korozja naprężenia	9	Wysoce odporny

7. Produkcja i przetwarzanie

7.1 Parametry produkcyjne

Proces	Zalecane parametry
Gorąca temperatura robocza	760-870°C
Temperatura wyżarzania	650-750°C
Temperatura odciążenia naprężenia	350-400°C
Maksymalna temperatura robocza	315°C

7.2 Specyfikacje spawania

Proces spawania	Zalecane parametry	Wypełniacz metalowy
GTAW	Prosta polaryzacja DC	ERCuNiAl
GMAW	Odwrotna polaryzacja prądu stałego	ERCuNiAl
SMAW	Odwrotna polaryzacja prądu stałego	ECuNiAl

8. Wymagania dotyczące kontroli jakości

8.1 Wymagania testowe

Typ testu	Standard	Częstotliwość
Analiza chemiczna	ASTM E478	Na ciepło
Testowanie na rozciąganie	ASTM E8	Za działkę
Testowanie twardości	ASTM E10	Za działkę
Badania ultradźwiękowe	ASTM E213	100%
Testy hydrostatyczne	ASTM E498	100%

8.2 Wymagania dotyczące wykończenia powierzchni

Stan powierzchni	Chropowatość (Ra)	Podanie
Standardowe wykończenie	3,2 μm	Cel ogólny
Gładkie wykończenie	1,6 µm	Zastosowania hydrauliczne
Polerowane wykończenie	00,8 μm	Usługa przepływu krytycznego
Wykończenie lustrzane	00,4 μm	Zastosowania specjalne

9. Zastosowania i standardy branżowe

9.1 Zastosowania specyficzne dla branży

Przemysł	Aplikacje	Kluczowe wymagania
Morski	Wały napędowe, obudowy pomp	Odporność na korozję
Oil & Gas	Korpusy zaworów, łożyska	Wytrzymałość, odporność na zużycie
Przetwarzanie chemiczne	Wymienniki ciepła, reaktory	Odporność chemiczna
Wytwarzanie energii	Elementy pomp, armatura	Niezawodność, trwałość
Górnictwo	Płytki ścierne, tuleje	Odporność na ścieranie

9.2 Obowiązujące standardy

Standard	Opis	Zakres
ASTM B150	Standardowa specyfikacja	Wymagania materiałowe
ASTM B271	Bezszwowe rurki	Produkcja
NACE MR0175	Kwaśna usługa	Oil & Gas Applications
ISO 9001	Zarządzanie jakością	Kontrola procesu
DNV-GL	Certyfikacja morska	Zastosowania morskie

10. Względy ekonomiczne

10.1 Czynniki kosztowe

Czynnik	Poziom wpływu	Namysł
Koszt surowca	Wysoki	Zależne od rynku
Koszt przetwarzania	Średni	Złożona produkcja
Koszt instalacji	Niski	Standardowe procedury
Koszt konserwacji	Niski	Długa żywotność
Koszt cyklu życia	Korzystny	Wydłużona trwałość

Ta wszechstronna analiza dostarcza niezbędnych informacji inżynierom, specjalistom ds. zaopatrzenia i specjalistom technicznym pracującym z rurami z brązu niklowo-aluminiowego C63200. Przedstawione dane należy zweryfikować dla konkretnych zastosowań i warunków pracy.