C70600 (B10) vask-nikli sulami väändeomadused ja kõvadusanalüüs
C70600 (B10) Copper-Nickeli sulamit serveeritakse laialdaselt meretehnika, soojusvahetite, laevaehituse ja keemiaseadmete põldudel selle korrosioonikindluse ja heade mehaaniliste omaduste tõttu. Insenerirakenduste jaoks on äärmiselt oluline mõista selle sulami väändeomadusi ja kõvadust. Siin analüüsime selle materjali kompositsiooni ja omaduste väändeomadusi ja kõvadust.
C70600 (B10) copper-nickel alloy is often referred to as 90-10 copper-nickel alloy, and its main components are copper (Cu) and nickel (Ni), with about 10% nickel. Täpsemalt, sulam sisaldab 88,6%-90. 8%Cu ja 9,0%-11. 0%NI, samas kui rauasisaldus ulatub 0,4%-1. 0%ja mangaani sisu on väljapoole 0,05%. Nikli lisamine suurendab vasesulamite korrosioonikindlust, samas kui väikesed raudade kogused parandavad veelgi vastupidavust pitingule ja lõhede korrosioonile. See ainulaadne mikrostruktuur annab C70600 sulami suurepärasele vastupidavusele kõrge soolaga, söövitava keskkonna ning hea tugevuse ja plastilisuse tasakaalu.
Väände omadused viitavad materjali võimele deformatsioonile vastupidavuse ajal vastupidavuse ajal. C70600 (B10) sulamit vaidlustavad tööstuslikes rakendustes sageli multi-telgsed jõud, seega on eriti oluline haarata selle jõudlust väändekoormuse ajal.
C70600 vask-niklisulami väändetugevus on tavalisel toatemperatuuril umbes 120-150 mpa, mis muudab selle teatud nihkepingete korral hea vastupidavuse ja see sobib eriti laevaehituse ja offshore-torustiku jaoks, mis vajavad pika aja jooksul stabiilset pöördemomendi tuge.
Elastsuse väändemoodul, st materjali võime vastupidavuse vastupidavusele selle elastsuses, on C70600 puhul umbes 130 GPa ja kuigi see on pisut madalam kui teistel vasesulamitel, on materjal endiselt võimeline säilitama konstruktsiooni terviklikkust keerukatel väändetingimustel, kuna see on suurepärase korrosiooni vastupidavuse tõttu. Lisaks viitavad need andmed sellele, et väändekomponentide kujundamisel saab seina paksusi suurendada või konstruktsioone optimeerida, et tagada materjal reaalse maailma rakendustes vastupidav ja usaldusväärne.
C70600 Copper-Nickeli sulami väsimuslikku eluiga mõjutavaid peamisi tegureid on pöördemomendi tsükli ja stressi amplituud. Katsed näitavad, et sulami väändetugevus on enam kui miljoni tsükli tingimustes umbes 50 MPa. Ehkki selle väsimuskindlus pole nii hea kui mõned ülitugevad terased, suudab see siiski rahuldada pikaajalise kasutamise nõudlust madala stressi ja väga söövitava keskkonnaga, näiteks mereinimestena, nagu mereinimesed.
Materjali kõvadus tähistab selle võimet vastu seista lokaliseeritud plastilisele deformatsioonile. Võrreldes teiste insenerimaterjalidega, on C70600 vask-nikli sulamil karedus mõõdukas vahemikus ja see näitab head kulumiskindlust. Selle brinelli kõvadus on tavaliselt 100-120 HBW vahemikus - tase, mis annab sellele piisava kulumiskindluse hõõrdumisele ja pinna terviklikkuse säilitamiseks, eriti mere- ja keemiaseadmetes. Vickersi kõvaduse testimine annab ka üksikasjalikuma hinnangu materjali lokaliseeritud kõvadusele. C70600 Vickersi kõvadus on umbes 110-130 hv, mis näitab, et materjalil on hea plastilisus ja sitkus, et suurendada pragunemisele kõrgemate pingete korral.
Kuumravi mõjutab olulist mõju vask-nikli sulamite kõvadusele. Pärast tahke lahuse töötlemist väheneb C70600 kõvadus pisut, kuid pärast sobivat külma töötamist, näiteks venitamist või ekstrusiooni, saab selle kõvadust tõhusalt parandada. Katsed näitavad, et Brinelli kõvadus pärast külma töötamist võib ulatuda 130 HBW -ni ning tõmbetugevus ja saagikuse tugevus on samuti märkimisväärselt paranenud.
C70600 vask-nikli sulami mehaanilised omadused muutuvad erinevatel temperatuuridel märkimisväärselt. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et temperatuuri tõustes vähenevad materjali väändetugevus ja kõvadus. Näiteks 200 kraadi juures väheneb väändetugevus 110MPA -ni; ja 400 kraadi juures väheneb see veelgi 85MPa ja Brinelli kõvadus väheneb 90HBW -ni. Seetõttu on C70600 kasutamisel kõrgel temperatuuril keskkonnas pöörata tähelepanu materiaalse tugevuse ja kõvaduse muutustele, et tagada seadmete ohutu töö.
C70600 Copper-Nickeli sulamit kasutatakse laialdaselt selliste osade, näiteks meretorustiku ja laevade propelleri võllide valmistamisel ning need komponendid peavad pikka aega vastu pidama väändekoormustele ja hõõrdumisele. Tegelike juhtumite kohaselt toimib materjal hästi mereveekeskkonnas, suurepärase korrosioonikindluse ja väände stabiilsusega. Näiteks pärast 3000 -tundi kestnud laevakaitsevõlli pidevat töötamist näitas test, et kareduse muutus oli alla 5%, kinnitades taas selle suurepärast jõudlust mehaanilise stabiilsuse ja kulumiskindluse osas.
