海洋材料(57):螺旋桨青铜及耐海水青铜

2017年08月14日 8:54 5084次浏览 来源:   分类: 新材料前沿   作者:

  C95800螺旋桨青铜
  C95800青铜是一种铜-铁-铝-镍-锰系合金,又名α镍铝青铜、螺旋桨青铜。用砂型或离心铸造,在淡水和盐水中工作的螺旋桨叶片和叶毂。配件:齿轮、蜗轮、阀导和阀密封、结构件,但是,不可铸造在氧化性酸性介质中和强碱液中工作的零部件。
  化学成分
  C95800合金的化学成分(质量%):Cu≥79.0、Pb0.03、Fe3.5~4.5、(Ni+Co)4.0~5.0、Mn0.8~1.5、Al8.5~9.5、Si0.10。对杂量含量应严格控制,以免产生硬点和脆裂,可能导致热脆和焊缝裂纹。
  力学性能
  铸造和退火状态的典型抗拉强度Rm=585N/mm2,屈服强度Rp0.2=240N/mm2,伸长率A50=15%,面缩率16%;抗压性能:永久变形0.1%时的抗压强度240N/mm2,永久变形1.0%时的330N/mm2,永久变形10%时的690N/mm2;布氏硬度84HRB~89HRB。
  正弹性模量E=110GN/m2,剪切模量G=42GN/m2,泊松比μ=0.32;钥孔形缺口冲击试验的冲击韧性(-23℃~-66℃)13J,-23℃~-66℃时V形切口试样的23J;循环108次的旋转弯曲疲劳强度230N/mm2。
  物理性能
  C95800合金20℃时密度7.64g/cm3,凝固收缩率1.6%;液相线温度1060℃,固相线温度1045℃,比热容(20℃)440J(kg·k),20℃时热导率36W/(m·k),20℃~300℃平均线胀系线16.2μm/(m·k);电学性能:20℃时体积电导率7.1%IACS,电阻率243nΩ·m,磁场强度16A/m时的磁导率1.05。
  显微组织
  C95800合金由3个相组成:面心立方晶体的α固溶体、密集六方晶格的β相、面心立方晶格的Κ相。
  化学性能
  C95800合金的一般抗蚀性与其他镍铝青铜的相当,但其抗空蚀和耐海水侵蚀的能力比镍铝青铜的强,在绝大多数介质中有相当强的抗脱合金化能力。
  工艺性能
  C95800合金的可切削性能为易切削黄铜C36000合金的50%,在所有的常规切削加工中均可获得极佳的表面光洁度和尺寸偏差,用硬质合金或工具钢刀具加工时均可获得良好的结果。用工具钢刀具切削的工艺参数:进刀0.3mm/rev时粗车速度76m/min,进刀0.1mm/rev时精车速度290m/min。
  铸件退火温度650℃~750℃。
  C96200合金
  C96200合金是一种高镍含量青铜,又名90Cu-10Ni合金,对海水有很强的抗蚀性,是一种有名的海洋材料,用砂型或离心铸造舰船零部件。
  化学成分
  C96200合金的成分(质量%):Cu84.5~87.0、Fe1.0~1.8、Ni9~11、C0.15、Pb0.03(焊接材料的Pb0.01)、Mn0.15、Nb1.0、Si0.30。
  力学性能
  单体砂型铸棒M01状态材料的抗拉强度Rm=310N/mm2,屈服强度Rp0.2=172N/mm2,伸长率A50=20%;永久变形0.1mm/mm时的典型抗压强度255N/mm2;V形切口试样冲击试验韧性135J;正弹性模量E=124GN/mm2。
  物理性能
  C96200合金的密度8.94g/cm3;凝固收缩率16mm/m;热学性能:液相线温度1150℃,固相线温度1100℃,20℃时比热容376J/(kg·k),20℃热导率45W/(m·k);20℃时体积电导率11%IACS。
  工艺性能
  M01状态C96200合金的可切削性差,仅相当于易切削黄铜C36000合金的10%。合金有优秀的软、硬钎焊性能,良好的金属弧焊性能,气体弧焊性能低,不良氧乙炔焊和碳弧焊性能。

责任编辑:淮金

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