As ligas de bronze-alumínio são amplamente utilizadas em aplicações marítimas devido à sua excelente resistência à corrosão, alta resistência e boa resistência ao desgaste. Este artigo explora os tipos comuns de bronze de alumínio usados em equipamentos marítimos, suas propriedades e aplicações.
Classes comuns de alumínio e bronze e suas composições
| Grau (EUA) | Cu% | Al% | Fe% | em % | Mn% | Outro |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 máx. | – |
| C95500 | 78-82 | 10-11,5 | 3,5-4,5 | 4.0-5.5 | 00,5 máx. | – |
| 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 máx. | – |
Propriedades das classes de alumínio e bronze
| Grau (EUA) | Resistência à tração (MPa) | Força de rendimento (MPa) | Alongamento (%) | Dureza Brinell |
|---|---|---|---|---|
| C95200 | 585 | 240 | 20 | 150 |
| C95400 | 620 | 275 | 12 | 170 |
| C95500 | 760 | 380 | 12 | 190 |
| C95800 | 690 | 275 | 15 | 180 |
| C95900 | 760 | 380 | 10 | 200 |
Aplicações de classes de alumínio e bronze em equipamentos marítimos
1. C95200
- Formulários: Carcaças de bombas, corpos de válvulas, impulsores
- Características: Boa resistência à corrosão, resistência moderada
2. C95400
- Formulários: Hélices, componentes de bombas, rolamentos
- Características: Maior resistência que C95200, boa resistência ao desgaste
3. C95500
- Formulários: Hélices para serviço pesado, componentes offshore de petróleo e gás
- Características: Alta resistência, excelente resistência à corrosão
4. C95800
- Formulários: Sistemas de tubulação de água do mar, hastes de válvulas, fixadores marítimos
- Características: Excelente resistência à corrosão, boa resistência e tenacidade
5. C95900
- Formulários: Componentes de alta tensão, engrenagens, rodas sem-fim
- Características: Maior resistência entre os bronzes de alumínio comuns, boa resistência ao desgaste
Comparação com outros materiais marinhos
| Propriedade | Bronze de alumínio (C95800) | Aço Inoxidável 316 | Bronze de alumínio de níquel |
|---|---|---|---|
| Taxa de corrosão na água do mar (mm/ano) | 0.02 - 0,05 | 0.1 - 0,3 | 0.02 - 0,05 |
| Resistência à tração (MPa) | 690 | 515 – 690 | 650 – 740 |
| Força de rendimento (MPa) | 275 | 205 – 310 | 280 – 350 |
| Dureza Brinell | 180 | 160 – 190 | 160 – 220 |
Fatores que influenciam a seleção de notas
- Resistência à corrosão: Todas as classes oferecem boa resistência à corrosão, mas o C95800 é frequentemente preferido para ambientes altamente corrosivos.
- Requisitos de força: Para aplicações de alto estresse, C95500 ou C95900 podem ser mais adequados.
- Resistência ao desgaste: C95400 e C95900 oferecem melhor resistência ao desgaste, tornando-os adequados para rolamentos e engrenagens.
- Custo: Geralmente, as classes com maior teor de níquel (como C95800) são mais caras, mas oferecem melhor desempenho geral.
- Soldabilidade: C95200 e C95400 são geralmente mais fáceis de soldar do que classes de maior resistência.
Estudos de caso
- Eixos de hélice: Uma empresa de engenharia naval trocou o aço inoxidável pelo C95800 para eixos de hélice, resultando em um aumento de 40% na vida útil devido à melhor resistência à corrosão e ao desgaste.
- Válvulas de plataforma offshore: Uma empresa petrolífera substituiu válvulas de aço carbono por válvulas C95500, reduzindo a frequência de manutenção em 60% em seus sistemas de água do mar.
- Impulsores de bombas submersíveis: Um fabricante adotou o C95400 para impulsores em bombas submersíveis, melhorando a eficiência em 15% devido à melhor estabilidade dimensional na água do mar.
Conclusão
A seleção do tipo de bronze de alumínio apropriado para aplicações marítimas depende dos requisitos específicos do componente e do ambiente operacional. Embora todos os tipos de bronze-alumínio ofereçam excelente resistência à corrosão em ambientes marítimos, eles diferem em resistência, resistência ao desgaste e custo.
- C95200 e C95400 são adequados para aplicações marítimas gerais onde resistência moderada é suficiente.
- C95500 e C95800 são preferidos para aplicações mais exigentes que exigem maior resistência e excelente resistência à corrosão.
- O C95900 é ideal para componentes de alta tensão onde a resistência ao desgaste é crucial.
Engenheiros e projetistas devem considerar cuidadosamente as condições operacionais, os requisitos de carga e os fatores econômicos ao selecionar um tipo de bronze-alumínio para equipamentos marítimos. Consultar metalúrgicos e realizar testes de campo pode garantir ainda mais a seleção ideal de materiais para aplicações marítimas específicas.