Ülevaade vase-nikli sulamite uurimisest ja rakendusest, sealhulgas vase-nikli sulamite klassifikatsiooni, omaduste ja rakenduste ning toimivusnõuete uurimine
Kokkuvõte: Meretööstuse kiire areng on seadnud üha suuremaid nõudmisi mereinseneri rakendusmaterjalidele, sealhulgas valgele vasele, mida kasutatakse laialdaselt laevades, mõnes elektrijaamas ja merevee magestamises. Kuna see on allutatud pikaajalisele merevee erosioonile ja korrosioonile, siis kui korrosioonikindlus ei vasta kasutusnõuetele, tekib korrosioonitõrge, mille tulemuseks on suured kahjud. Seetõttu on valge vask pälvinud üha suuremat tähelepanu tänu oma heale merevee korrosioonikindlusele (eriti heale erosioonikorrosioonikindlusele) ja korrosiooniväsimuskindlusele, suurepärasele külma- ja kuumatöötlusvõimele ning kõrgele tõmbetugevusele, voolavuspiirile ja muudele omadustele.
Märksõnad: valge vask; koostis; korrosioonikindlus; rakendus
CTL klassifikatsiooni number: TG146.15 Dokumendi kood: A
Meretööstuse arenguga on merevee jahutussüsteemide materjalivalik arenenud TUP varajasest vasest, alumiiniumist messingist ja roostevabast terasest praeguseks vase-nikli sulamiks, millel on parem vastupidavus merevee korrosioonile. Valge vask kasutab põhielemendina niklit ja sisaldab väikeses koguses Fe, Mn ja muid elemente, et moodustada pidev ühefaasiline tahke lahus, mis annab sellele hea plastilisuse, löögikindluse ja termilise stabiilsuse. Samal ajal takistab vase ja nikli lõpmatu tahke lahus hilisema kuum- ja külmtöötluse käigus faasimuutust, mistõttu see mõjutab sulami mehaanilisi omadusi ja korrosioonikindlust vähe. See artikkel tutvustab erinevaid valgeid vasesulamiid ja nende rakendusi ning teeb kokkuvõtte vase-nikli sulamite uurimistööst. Joonisel 1 on kujutatud avamereplatvormi süsteem ja joonisel 2 on näidatud materjalide toimivusnõuded.
1. Vase-nikli sulamite klassifikatsioon
Tabelis 1 on näidatud vasknikli sulami klass ja elementide koostis. Kupronikli võib jagada mangaan-kupronikliks, raud-kupronikliks, tavaliseks kupronikliks, alumiiniumkupronikliks ja tsink-kupronikliks. Ni-elemendi erineva sisalduse tõttu on selle omadused erinevad ja ka kasutusvõimalused on erinevad. erinev. Tänu oma asendamatule korrosioonikindlusele ja paljudele traditsioonilistest sulamitest parematele omadustele on sellel suur kasutuspotentsiaal.
2. Vase-nikli sulamite omadused ja kasutusalad
Tavaline valge vask on üldiselt struktuurne vase-nikli sulam. Lisaks kõrgele korrosioonikindlusele on sellel ka head terviklikud mehaanilised omadused kõrgel ja madalal temperatuuril, st hea plastilisus ja sitkus. Tavaliselt kasutatakse seda varraste või ribadena. Samal ajal võib mõne sulami mikroelementide, nagu Fe, Mn, Zn ja Al, lisamine tavalise valge vase baasil saavutada praktilistes rakendustes erilisi jõudlusnõudeid ja vastata paremini tööstuslikele vajadustele. Kõige laialdasemalt kasutatav raud-nikkel vask on BFe10-1-1 (C70600) ja
pilt.png
BFe30-1-1 (C71500), kui Ni massiosa on vahemikus 30–10%, on sulamil laiem passiveerimisvahemik ja parim korrosioonikindlus. Sulamil on ka ülitugev vastupidavus merevee erosioonile ja korrosioonile ning seda nimetatakse "mereehitussulamiks". Vase ja vasesulamite peamised kasutusalad meretehnika valdkonnas on toodud tabelis 2.
BFe10-1-1 ja BFe30-1-1 sulamite eelisteks on hea vastupidavus merevee erosioonile ja korrosioonile, kõrge soojusülekandetegur, suurepärased mehaanilised/keevitusomadused, mere mikroobide adhesiooni pidurdamine jne ning neid kasutatakse laialdaselt. laevade pea- ja abimootorites. Jahutusveetorud, tuletõkketorustikud avamere naftatootmisplatvormidel, soojusvahetid elektrijaamades, kondensaatorid rannikuäärsetes tuumaelektrijaamades ja soolveekuumutid mitmeastmelistes kiiraurustusseadmetes merevee magestamise jaoks [2-4]. Samal ajal on BFe30-1-1 sulam suurem tugevus ja seda kasutatakse ka kõrge tugevusega konstruktsiooniosades, nagu võllid, kinnitusdetailid, klapivarred ja mõnede mereseadmete äärikud. BFe30-2-2 sulam, mis on vastupidav merevee erosiooni korrosioonile ja liiva korrosioonile, töötati välja Ida-Hiina mere merevee suure liivasisalduse probleemi lahendamiseks [5]. BFe10-1-1
pilt.png
BFe{{0}} sulamist torude mehaanilised omadused kõvas olekus peavad vastama: tõmbetugevus 370 MPa või suurem, voolavuspiir 150 MPa või suurem, pikenemine 18% või suurem. Vickersi kõvadus 85 või suurem; korrosioonikindlus: korrosiooni kogus (50 kraadi, 3,5% NaCl merevesi) Vähem kui 0,025 mm/a või sellega võrdne, punktkorrosioon ei ole lubatud. Mangaani valgel vasel (BMn3-12 sulam) on mõõdukas takistustegur, väike takistuse temperatuuritegur ja see on suhteliselt stabiilne. Tänu headele elektrilistele omadustele saab BMn3-12 sulamit kasutada muude täppisinstrumentide standardtakistite ja takistuskomponentide valmistamiseks. Aja arenguga on nõuded instrumentide täpsusele aina kõrgemad, mistõttu ei saa selle sulami uurimine piirduda sulami koostise ja sisalduse muutmisega [6]. Lõõmutamise, horisontaalse ekstrusiooni rikke ja tõmbamisprotsesside tõttu on BMn3-12 sulamil spetsiaalsed koherentsed kaksikpiirid, mis võivad parandada materjali tugevust, ilma et see mõjutaks materjali juhtivust. BMn40-1.5 sulam on elektriline vase-nikli sulam, mida kasutati varem kui BMn3-12 sulamit. Tänu väiksemale temperatuuritakistustegurile on sellel parem kuumuskindlus ja seda saab kasutada laiemas temperatuurivahemikus. Võrreldes BMn3-12 sulamiga on sulamil BMn40-1.5 vase suhtes suurem termoelektriline potentsiaal, seega sobib see täppistakistite, liugtakistite, käivitus- ja reguleerimistrafode ning vahelduvvoolu takistuse tensomõõturite jaoks [8 ]. Alumiinium-nikkelvasel on nii kõrge tugevus kui ka hea plastilisus ja sitkus. Nende hulgas kasutatakse BAl13-3 sulamit sageli suurema tugevusega korrosioonikindlate osade valmistamiseks ja BAl16-1.5 sulamit kasutatakse olulise kasutusega lamevedrude valmistamiseks. Alumiinium-nikli vase jõudluse parandamiseks lisatakse pikka aega sageli väike kogus mikroelemente, et luua tugevdatud alumiinium-nikkelvasest maatriks, millel on hea juhtivus, säilitades samal ajal suure tugevuse, et täita praktilisi rakendusnõudeid. . Kuna alumiinium-nikkelvasel on kõrge tugevus, kõrge elektrijuhtivus ja hea kulumiskindlus, saab seda kasutada potentsiaalse materjalina pliiraamide ja kulumiskindlate osade jaoks [9-11].
Tsink-kuproniklit (BZn18-18BZn15-20 sulam) nimetatakse ka "saksa hõbedaks" [12]. Kuna tsink-nikkelvase eelisteks on hea tõmbetugevus, väsimus- ja korrosioonikindlus, kasutatakse seda peamiselt komponentide või kristallide, meditsiiniseadmete, ehitusmaterjalide ja puhkpillide kestadena [13].
