Il nastro rame-nichel è un prodotto piatto lavorato, fornito in bobine, in cui il rame conferisce la duttilità e il nichel la resistenza all'acqua. Due gradi rappresentano quasi tutto, e l'unica differenza che conta all'inizio è la quantità di nichel presente nella lega: circa il 10%, o circa il 30%. Tutto il resto deriva da quella scelta.
I gradi prendono il nome dal loro contenuto di nichel e i limiti delle specifiche sono sufficientemente ristretti da non poter essere confusi su un certificato una volta letta l'analisi.
| Designazione | UNS | Nichel | Ferro | Manganese | Altri limiti |
|---|---|---|---|---|---|
| CuNi 90/10 | C70600 | dal 9,0 all'11,0% | dall'1,0 all'1,8% | 1,0% massimo | Zinco 1,0% massimo, piombo 0,05% massimo; rame più gli elementi indicati 99,5 % min |
| CuNi 70/30 | C71500 | dal 29,0 al 33,0% | dallo 0,40 all'1,0% | 1,0% massimo | Zinco 1,0% massimo, piombo 0,05% massimo |
Il ferro non è un'impurità. Si tratta di un'aggiunta deliberata di cui il grado 90/10 ha bisogno per la sua resistenza all'acqua corrente, e per questo motivo la sua portata è scritta nelle specifiche. La designazione europea del grado 90/10 èDIN 2.0872, scritto anche CuNi10Fe1Mn, ed è la stessa lega con un diverso sistema di denominazione.
Questi due sono i gradi di rame-nichel lavorati. Vale la pena precisare il nome, perché negli stessi sistemi idrici viene venduta una lega nichel-rame chiamata Monel 400 ed è una famiglia diversa: i sistemi di designazione li separano alla prima lettera, con numeri C per le leghe a base rame come C70600 e numeri N per le leghe a base nichel. La striscia qui descritta è il materiale a base di rame, in cui il rame è la base e il nichel è l'aggiunta.
Aumentare il nichel dal 10% al 30% aumenta la resistenza e diminuisce la conduttività. I dati sottostanti sono i valori pubblicati per le due leghe; accanto ad esse va nominata la tempra, perché un nastro viene fornito in molteplici condizioni e i valori meccanici si muovono con esso.
| Proprietà | CuNi 90/10 (C70600) | CuNi 70/30 (C71500) |
|---|---|---|
| Peso specifico | 8.94 | 8.94 |
| Conduttività elettrica a 20 °C (68 °F) | 9% SIGC | 4,6% SIGC |
| Intervallo di fusione | Solidus 2.010 ° F (1.099 ° C), liquidus 2.100 ° F (1.149 ° C) | Solidus 2.140 ° F (1.171 ° C), liquidus 2.260 ° F (1.238 ° C) |
| Resistenza alla trazione, prodotto piatto laminato a caldo | Minimo 40 ksi (276 MPa) per lo standard | 55 ksi (379 MPa) tipici |
| Allungamento, prodotto piatto come laminato a caldo | Minimo 30% per lo standard | 45% tipico |
| Grado di lavorabilità, ottone automatico = 100 | 20 | 20 |
Due righe in quella tabella svolgono la maggior parte del lavoro nella decisione di acquisto. La conduttività del grado 70/30 è circa la metà di quella del grado 90/10, quindi un conduttore o una sbarra specificata in 70/30 deve essere dimensionato per questo. E i dati sulla forza sono citati per una sola condizione: lo stesso grado in un temperamento quarto-duro e in un temperamento duro verrà letto in modo molto diverso, motivo per cui la condizione appartiene alla riga dell'ordine accanto al grado.
La resistenza deriva dalla lega stessa. In acqua pulita o inquinata forma una pellicola superficiale sottile e stabile che rallenta ulteriori attacchi e la pellicola si riforma quando viene disturbata. La stessa superficie è ostile all'insediamento di organismi marini, motivo per cui il materiale viene scelto per le tubazioni e le parti dello scambiatore di calore che si trovano in un flusso.
Il contenuto di nichel determina la quantità di protezione disponibile e la resistenza della striscia. Il grado 90/10 copre la maggior parte dei servizi legati all'acqua di mare, mentre il grado 70/30 è specifico laddove è necessaria una maggiore resistenza. Nessuno dei due gradi è la risposta ovunque: i dati pubblicati sulle leghe mettono sia le leghe di rame-alluminio che i materiali comparabili in termini di costo, che è il commercio che un acquirente sta effettivamente facendo.
La striscia è un materiale di formatura. Arriva in una bobina con spessore e tempra controllati in modo che possa essere tranciato, stampato, laminato o piegato in un pezzo finito senza ulteriore trattamento termico, e il calibro è la ragione di gran parte della differenza di costo tra un ordine e un altro.
| Articolo | Cosa specificare | Perché decide l'ordine |
|---|---|---|
| Grado | CuNi 90/10 o CuNi 70/30, con il numero UNS | I limiti di analisi, la resistenza e la conducibilità |
| Standard | ASTM B122per lamiere, lamiere, nastri e barre laminate | I limiti di composizione e i requisiti meccanici a cui viene rilasciato il lotto |
| Spessore | Il calibro, con la tolleranza ad esso applicabile | Come si comporta il nastro nella pressa o nella profilatrice |
| Temperare | Ricotto dolce, semicrudo o duro | I valori di trazione e allungamento e la quantità di formatura rimasta prima che la parte sia terminata |
| Larghezza e bordo | Larghezza della bobina e se il bordo è tagliato o arrotolato | La resa della bobina e se il bordo necessita di un'ulteriore operazione |
| Condizione di fornitura | Diametro interno della bobina, peso della bobina ed eventuali interlacciature | Come la bobina alimenta l'apparecchiatura del cliente |
Sulla forma composita la gamma di spessori è pubblicata su questo sito comeda 0,05 mm a 0,5 mm, che è l'intervallo utilizzato per le linguette della batteria. I nastri pieni nelle qualità standard vengono quotati rispetto al disegno e l'analisi è confermata sul certificato di prova del laminatoio per ogni colata, che è il record che conta.
I dati applicativi pubblicati per entrambi i gradi sono dominati da un ambiente, l'acqua, e dai carichi elettrici ad esso associati.
| Applicazione | Grado normalmente scelto | Perché |
|---|---|---|
| Tubazioni, raccordi e flange dell'acqua di mare | 90/10 | Resistenza all'acqua di mare corrente al costo più basso tra i due gradi |
| Piastre tubiere, ghiere e deflettori del condensatore e dello scambiatore di calore | 90/10 e 70/30 dove è necessaria più forza | Resistenza all'acqua salata e alle temperature dello scambiatore |
| Sbarra elettrica marina | 90/10 | Resistenza alla corrosione e maggiore conduttività dei due gradi, per cui viene acquistata una sbarra collettrice |
| Linguette della batteria, sotto forma di striscia composita | Composito rame-nichel | Conduttività del rame con resistenza alla corrosione della faccia in nichel |
| Corpi valvola, giranti di pompe e manicotti dell'elica | 70/30 | La resistenza più elevata del grado, nelle parti che trasportano un carico |
| Scafi di barche e deflettori per acqua salata | 90/10 | Resistenza all'acqua salata e all'insediamento della vegetazione marina |
| Tubazioni dei freni e del servosterzo automobilistici | 90/10 | Resistenza al sale stradale e al fluido all'interno della linea |
| Limite | Perché | Cosa significa per l'ordine |
|---|---|---|
| Non è il prodotto piatto più economico | Il nichel è l’elemento costoso della lega e i dati pubblicati collocano entrambi i gradi al di sopra delle leghe di rame-alluminio e di materiali comparabili in termini di costo | La qualità dovrebbe essere acquistata per l'ambiente in cui verrà inserita la parte e il resto del disegno dovrebbe essere mantenuto al materiale più economico adatto |
| Non è un materiale ad alta resistenza | Entrambi i gradi sono descritti come di forza moderata nei dati pubblicati | Laddove la parte trasporta un carico, 70/30 è la scelta più forte e lo spessore deve ancora essere dimensionato per questo |
| 70/30 è il conduttore peggiore | 4,6% SIGC contro 9% SIGC | Un conduttore dimensionato 90/10 non porterà la stessa corrente 70/30 alla stessa sezione |
| Il certificato riporta il calore da cui proviene il lotto | L'analisi è confermata per quel calore ed i risultati meccanici per la condizione ordinata | Laddove il disegno richieda una proprietà non coperta dallo standard, questa deve essere menzionata nell'ordine e testata |
Il contenuto di nichel e tutto ciò che ne consegue. Il grado 90/10, UNS C70600, contiene dal 9 all'11% di nichel con dall'1,0 all'1,8% di ferro; il grado 70/30, UNS C71500, contiene dal 29 al 33% di nichel con una minore aggiunta di ferro. Il grado di nichel più alto è più forte e circa la metà conduttivo.
Il grado 90/10 copre la maggior parte dei servizi per l'acqua di mare, comprese tubazioni, raccordi e piastre tubiere, ed è il grado con il costo inferiore. Il grado 70/30 viene scelto dove la parte necessita di maggiore resistenza e non deve essere sostituito con 90/10 in un conduttore senza ridimensionare la sezione trasversale.
DIN 2.0872 è la designazione tedesca per il grado 90/10, scritto anche CuNi10Fe1Mn, e appare negli elenchi di equivalenze pubblicati insieme a UNS C70600. Un nastro ordinato con un nome dovrebbe essere certificato rispetto ai limiti di analisi del grado, che è ciò che dimostra che i due sono la stessa lega su un certificato.
L'analisi termica e i risultati meccanici per la condizione ordinata, rilasciati nel modulo EN 10204 3.1. Per il rame nichel questo conta più che per un materiale a catalogo, perché le aggiunte di ferro e manganese sono quelle da cui dipende il comportamento alla corrosione e rientrano nel certificato per il calore.
SÌ. I dati di fabbricazione pubblicati valutano la saldatura e la brasatura come eccellenti per entrambi i gradi, la saldatura ad arco con protezione di gas come eccellente e la capacità di lavorazione a freddo come buona. La lavorazione a caldo viene eseguita in una banda stretta, pubblicata come da 843 a 954 ° C (da 1.550 a 1.750 ° F) per il grado 90/10, e la ricottura tra 593 e 816 ° C (da 1.100 a 1.500 ° F).
La striscia composita fornita per le linguette della batteria è elencata su questo sito da 0,05 mm a 0,5 mm. Per i nastri pieni nelle qualità standard, lo spessore, la larghezza, lo stato d'animo e le condizioni dei bordi vengono indicati a disegno, poiché il nastro adatto alla pressa del cliente viene impostato in base al pezzo che deve essere formato.
La striscia di rame-nichel è un materiale di formatura scelto per l'acqua e la scelta del grado è un'unica decisione tra il 10% di nichel e il 30% di nichel. Il grado 90/10 copre la maggior parte dei servizi in acqua di mare e ha una migliore condotta; il grado 70/30 è più forte e ne conduce circa la metà. Ciò che poi l'acquirente controlla è lo standard, lo spessore, la tempra e il bordo, e ognuno di questi è scritto sul certificato.
Lo stabilimento di Changzhou, Jiangsu, produce nichel e prodotti in lega di nichel dal 2002 e la fabbrica copre 12.000 m² ed è certificata ISO 9001, con audit SGS. Il nastro CuNi viene fornito nella qualità 90/10 secondo ASTM B122 e DIN 2.0872, e come nastro composito in rame nichel da 0,05 mm a 0,5 mm: inviare il grado, lo spessore, lo stato e la richiesta per un preventivo confermato.
I valori delle proprietà di cui sopra sono valori pubblicati per le due leghe e non sono limiti di accettazione. Un lotto di rame-nichel viene accettato rispetto al grado, allo stato e alle dimensioni ordinati, e l'analisi e i risultati meccanici sono confermati sul certificato per il calore da cui proviene il materiale.