Definicja i tło
C28000 to kuty stop miedzi-cynku o nominalnym składzie około 60% miedzi i 40% cynku, plasujący go w dwu{{4}fazowym obszarze alfa-beta układu miedzi-cynku. Ta struktura jest kluczem do jego charakteru: faza alfa zapewnia ciągliwość i odporność na korozję, podczas gdy faza beta sprawia, że stop jest podatny na obróbkę na gorąco i zapewnia mu wytrzymałość na rozciąganie znacznie wyższą-od jednofazowych mosiądzów 70/30. W starszym języku handlowym kompozycję 60/40 nazywano metalem Muntza i nadal często spotyka się stop opisywany po prostu jako mosiądz 60/40.
Gatunek jest znormalizowany w ASTM B135 dla bezszwowych rur mosiężnych, ASTM B36 dla mosiężnych płyt, arkuszy, taśm i prętów walcowanych oraz ASTM B124 dla prętów i kształtowników do kucia. Europejskie odpowiedniki są objęte oznaczeniami w normach EN 12164, EN 12167 i EN 1652. Ponieważ zawartość miedzi jest niższa niż w klasach 70/30, C28000 jest również mniej wrażliwy na zmiany cen surowców, co utrzymuje jego atrakcyjność w dużych projektach architektonicznych i morskich.
Skład chemiczny i właściwości fizyczne
Poniższy skład i dane fizyczne odzwierciedlają zakresy zwykle określone dla produktu C28000 kutego. Bilansem kompozycji jest w każdym przypadku cynk.
| Element lub właściwość | Wartość | Komentarz |
|---|---|---|
| Miedź | 59.0-63.0% | Główny pierwiastek stopowy |
| Cynk | Balansować | Tworzy fazę beta z miedzią |
| Ołów | Maksymalnie 0,30%. | Limit elementów resztkowych |
| Żelazo | Maksymalnie 0,07%. | Limit elementów resztkowych |
| Gęstość | Około 8,39 g/cm3 | Typowe dla mosiądzu 60/40 |
| Zakres topnienia | Około 900-940 stopni C | Niższa niż czysta miedź |
| Przewodność elektryczna | Około 28% IACS | Odpowiednie do części uziemiających i złączy |
| Przewodność cieplna | Około 120 W/mK | Przydatne w sprzęcie do wymiany ciepła |
| Moduł sprężystości | Około 100-110 GPa | Typowe dla mosiądzu alfa-beta |
Właściwości mechaniczne i temperamenty
C28000 jest dostarczany w różnych stanach, a właściwości mechaniczne wymagane w teście zależą od zamówionego stanu. W stanie wyżarzonym stop jest wystarczająco miękki, aby można go było formować na gorąco i umiarkowanie zginać na zimno; wraz ze wzrostem redukcji na zimno wzrasta wytrzymałość na rozciąganie i twardość, a wydłużenie maleje. Poniższa tabela przedstawia praktyczne różnice, które mają znaczenie przy określaniu specyfikacji.
| Hartować | Stan | Siła względna | Odpowiednie procesy |
|---|---|---|---|
| O60 | Wyżarzone | Najniższy z zakresu | Kucie na gorąco, formowanie surowe, obróbka skrawaniem |
| H02 | Pół twarde | Mediator | Ogólna obróbka, umiarkowane zginanie |
| H04 | Twardy | Najwyższy z zakresu | Części konstrukcyjne i odporne na zużycie- |
Jeżeli projekt wymaga gwarantowanych minimalnych wartości rozciągania i plastyczności, są one podane w obowiązującej specyfikacji produktu i zweryfikowane na odcinkach testowych pobranych z dostarczonej partii. Wyżarzanie zmiękcza materiał i przywraca plastyczność, zatem przy ocenie właściwości należy wziąć pod uwagę każdą obróbkę cieplną przeprowadzoną po operacji formowania końcowego.
Zachowanie korozyjne
W czystej, słodkiej wodzie i przy zwykłej ekspozycji atmosferycznej C28000 sprawdza się dobrze, a jego ciepły złoty kolor sprawia, że jest popularny w zewnętrznych metalowych konstrukcjach architektonicznych. Stop nie zawiera dodatków cyny ani arsenu stosowanych w gatunkach z inhibitorami, dlatego może ulegać selektywnej utracie cynku w agresywnych wodach, szczególnie tam, gdzie poziom chlorków, temperatura i prędkość przepływu są wysokie. W przypadku rurociągów wody morskiej i skraplaczy bezpieczniejszym wyborem jest gatunek łożyskowy cynowy-lub brąz aluminiowy.
Jeżeli materiał jest używany w atmosferze morskiej, okazjonalne mycie w celu usunięcia osadów chlorków znacznie wydłuża jego żywotność. W wilgotnych warunkach należy unikać kontaktu z bardziej szlachetnymi metalami, takimi jak stal nierdzewna lub grafit, ponieważ atak galwaniczny skupi się na mosiądzu.
Formowanie, łączenie i obróbka skrawaniem
Dwu{0}}struktura sprawia, że C28000 jest doskonałym stopem do pracy na gorąco: jest on kuty, wyciskany i tłoczony na gorąco w temperaturach znacznie poniżej zakresu topnienia i jest materiałem bazowym do wielu tłoczonych na gorąco korpusów zaworów i złączek. Praca na zimno jest ograniczona. Stop można zginać i wyginać w cienkich przekrojach, należy jednak unikać silnego odkształcania na zimno wyżarzonego półfabrykatu, ponieważ faza beta ma tendencję do pękania.
Obróbka. Swobodne-cięcie jest jedynie umiarkowane, ponieważ zawartość ołowiu jest niska; potrzebne są ostre narzędzia, dodatni kąt natarcia i duży odstęp wiórów.
Lutowanie i lutowanie. Obydwa są proste w przypadku standardowych spoiw ze stopów miedzi; złącza powinny zostać oczyszczone i topione zgodnie z zastosowaną metodą.
Spawalniczy. Spawanie jest możliwe, ale cynk ulatnia się, powodując dym i porowatość, dlatego ważny jest dobór spoiwa, wentylacja i kontrolowane dopływ ciepła.
Obróbka cieplna. Wyżarzanie odprężające stosuje się po ciężkim formowaniu, aby zmniejszyć ryzyko pękania sezonowego podczas eksploatacji.
Zastosowania i punkty kontroli
Typowe zastosowania obejmują kute na gorąco i obrabiane maszynowo złączki i korpusy zaworów, osprzęt morski, sekcje architektoniczne i kratki, elementy złączne, osprzęt do wymiany ciepła i ogólne komponenty przemysłowe, gdzie bierze się pod uwagę wytrzymałość, wygląd i koszt. Używa się go także do wykrojów i monet,-gdzie potrzebny jest ciepły kolor przy niższych kosztach niż w przypadku stopu 70/30.
Kontrola przychodząca zwykle obejmuje skład chemiczny, stan lub twardość, wymiary i jakość powierzchni. W przypadku komponentów przeznaczonych do pracy na mokro dowód, że stop nie jest przeznaczony jako substytut gatunku z inhibitorami, powinien być częścią przeglądu technicznego, a odprężenie naprężeniowe powinno zostać potwierdzone w przypadku części, które zostały mocno uformowane przed montażem.
Często zadawane pytania
P: Z czego wykonany jest C28000?
Jest to stop miedzi-cynku zawierający około 59–63% miedzi, resztę cynku i resztkowe limity wynoszące maksymalnie 0,30% ołowiu i maksymalnie 0,07% żelaza.
P: Dlaczego C28000 jest łatwiejszy w obróbce na gorąco niż mosiądz 70/30?
Wyższa zawartość cynku powoduje powstanie dwu-fazowej struktury alfa-beta, a faza beta łatwo odkształca się w podwyższonej temperaturze, dlatego też stop ten jest standardowym wyborem do kucia na gorąco i wytłaczania.
P: Czy C28000 można spawać?
Można go spawać za pomocą odpowiednich procesów i spoiw, ale ulatnianie się cynku powoduje powstawanie dymów i porowatości, dlatego niezbędna jest wentylacja, kontrolowane doprowadzenie ciepła i prawidłowy dobór wypełniacza.
P: Czy C28000 nadaje się do użytku z wodą morską?
Zapewnia umiarkowaną odporność i jest stosowany w sprzęcie morskim, ale w przypadku ciągłego kontaktu z wodą morską lub przepływu-o dużej prędkości mosiądz cynowy-lub brąz aluminiowy, taki jak C61400, zapewnia lepszą odporność na selektywną utratę cynku.
P: Jaka jest różnica między C28000 a C26000?
C26000 to jednofazowy-mosiądz 70/30, który jest bardziej plastyczny i lepszy do formowania na zimno, podczas gdy C28000 to mosiądz dwu-fazowy 60/40, który jest mocniejszy i lepszy do pracy na gorąco, ale mniej tolerancyjny na duże odkształcenia na zimno.
P: Które standardy obejmują C28000?
ASTM B135 dla rur bez szwu, ASTM B36 dla płyt, arkuszy, taśm i prętów walcowanych oraz ASTM B124 dla prętów i kształtowników do kucia, z europejskimi odpowiednikami w seriach EN 12164, EN 12167 i EN 1652.
