อลูมิเนียมบรอนซ์อัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางทะเลเนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงสูง และทนต่อการสึกหรอได้ดี บทความนี้จะสำรวจเกรดทั่วไปของอลูมิเนียมบรอนซ์ที่ใช้ในอุปกรณ์ทางทะเล คุณสมบัติ และการใช้งาน

เกรดอลูมิเนียมบรอนซ์ทั่วไปและองค์ประกอบ

เกรด (สหรัฐอเมริกา)ลูกบาศ์ก %อัล %เฟ %ใน %ล้าน%อื่น
C9520086-898.5-9.52.5-4.00.8-1.5
C9540085-8910-11.53.0-5.00สูงสุด .5
C9550078-8210-11.53.5-4.54.0-5.50สูงสุด .5
C9580079-828.5-9.53.5-4.54.0-5.00.8-1.5
C9590076-7911-133.5-5.51.5-3.0สูงสุด 1.5

คุณสมบัติของเกรดอลูมิเนียมบรอนซ์

เกรด (สหรัฐอเมริกา)ความต้านแรงดึง (MPa)ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa)การยืดตัว (%)ความแข็งบริเนล
C9520058524020150
C9540062027512170
C9550076038012190
C9580069027515180
C9590076038010200

การใช้เกรดอลูมิเนียมบรอนซ์ในอุปกรณ์ทางทะเล

1.C95200

  • แอปพลิเคชั่น: ปลอกปั๊ม ตัววาล์ว ใบพัด
  • ลักษณะเฉพาะ: ต้านทานการกัดกร่อนได้ดี มีความแข็งแรงปานกลาง

2.C95400

  • แอปพลิเคชั่น: ใบพัด, ส่วนประกอบปั๊ม, แบริ่ง
  • ลักษณะเฉพาะ: มีความแข็งแรงสูงกว่า C95200 ทนต่อการสึกหรอได้ดี

3.C95500

  • แอปพลิเคชั่น: ใบพัดสำหรับงานหนัก ส่วนประกอบน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง
  • ลักษณะเฉพาะ: มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม

4. C95800

  • แอปพลิเคชั่น: ระบบท่อน้ำทะเล ก้านวาล์ว ตัวยึดทางทะเล
  • ลักษณะเฉพาะ: ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงและความเหนียวดี

5.C95900

  • แอปพลิเคชั่น: ส่วนประกอบที่มีความเค้นสูง เกียร์ ล้อหนอน
  • ลักษณะเฉพาะ: มีความแข็งแรงสูงที่สุดในบรรดาอลูมิเนียมบรอนซ์ทั่วไป ทนทานต่อการสึกหรอได้ดี

เปรียบเทียบกับวัสดุทางทะเลอื่นๆ

คุณสมบัติอลูมิเนียมบรอนซ์ (C95800)สแตนเลส 316บรอนซ์อลูมิเนียมนิกเกิล
อัตราการกัดกร่อนของน้ำทะเล (มม./ปี)0.02 – 0.050.1 – 0.30.02 – 0.05
ความต้านแรงดึง (MPa)690515 – 690650 – 740
ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa)275205 – 310280 – 350
ความแข็งบริเนล180160 – 190160 – 220

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเลือกเกรด

  1. ความต้านทานการกัดกร่อน: ทุกเกรดมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี แต่ C95800 มักนิยมใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง
  2. ข้อกำหนดด้านความแข็งแรง: สำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูง C95500 หรือ C95900 อาจเหมาะสมกว่า
  3. ความต้านทานการสึกหรอ: C95400 และ C95900 มีความต้านทานการสึกหรอดีกว่า จึงเหมาะสำหรับตลับลูกปืนและเกียร์
  4. ค่าใช้จ่าย: โดยทั่วไป เกรดที่มีปริมาณนิกเกิลสูงกว่า (เช่น C95800) จะมีราคาแพงกว่าแต่ให้ประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีกว่า
  5. ความสามารถในการเชื่อม: โดยทั่วไปแล้ว C95200 และ C95400 จะเชื่อมได้ง่ายกว่าเกรดที่มีความแข็งแรงสูงกว่า

กรณีศึกษา

  1. เพลาใบพัด: บริษัทวิศวกรรมทางทะเลเปลี่ยนจากสแตนเลสเป็น C95800 สำหรับเพลาใบพัด ส่งผลให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 40% เนื่องจากการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอดีขึ้น
  2. วาล์วแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง: บริษัทน้ำมันแห่งหนึ่งเปลี่ยนวาล์วเหล็กคาร์บอนเป็นวาล์ว C95500 ซึ่งลดความถี่ในการบำรุงรักษาในระบบน้ำทะเลลง 60%
  3. ใบพัดปั๊มจุ่ม: ผู้ผลิตรายหนึ่งนำ C95400 มาใช้กับใบพัดในปั๊มจุ่ม ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพขึ้น 15% เนื่องจากความเสถียรของมิติที่ดีขึ้นในน้ำทะเล

บทสรุป

การเลือกเกรดอลูมิเนียมบรอนซ์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานทางทะเลขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของส่วนประกอบและสภาพแวดล้อมการทำงาน แม้ว่าเกรดอะลูมิเนียมบรอนซ์ทั้งหมดจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทางทะเล แต่ก็มีความแข็งแกร่ง ทนทานต่อการสึกหรอ และต้นทุนต่างกัน

  • C95200 และ C95400 เหมาะสำหรับการใช้งานทางทะเลทั่วไปที่มีความแข็งแรงปานกลางเพียงพอ
  • C95500 และ C95800 เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงซึ่งต้องการความแข็งแรงสูงกว่าและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
  • C95900 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบที่มีความเค้นสูงซึ่งความต้านทานการสึกหรอเป็นสิ่งสำคัญ

วิศวกรและนักออกแบบควรพิจารณาเงื่อนไขการทำงาน ข้อกำหนดด้านน้ำหนักบรรทุก และปัจจัยทางเศรษฐกิจอย่างรอบคอบเมื่อเลือกเกรดอลูมิเนียมบรอนซ์สำหรับอุปกรณ์ทางทะเล การให้คำปรึกษากับนักโลหะวิทยาและการดำเนินการทดสอบภาคสนามจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานทางทะเลโดยเฉพาะ