À propos de l'alliage cuivre-nickel
1. Classification des alliages cuivre-nickel
Le tableau 1 montre la qualité et la composition élémentaire de l'alliage de cupronickel. Le cupronickel peut être divisé en cupronickel de manganèse, cupronickel de fer, cupronickel ordinaire, cupronickel d'aluminium et cupronickel de zinc. En raison de la teneur différente en élément Ni, ses propriétés sont différentes et les occasions d'application sont également différentes. différent. En raison de sa résistance à la corrosion irremplaçable et de ses nombreuses propriétés supérieures aux alliages traditionnels, il présente un grand potentiel d’application.
2. Propriétés et applications des alliages cuivre-nickel
Le cuivre blanc ordinaire est généralement un alliage structurel cuivre-nickel. En plus de sa résistance élevée à la corrosion, il possède également de bonnes propriétés mécaniques complètes à haute et basse température, c'est-à-dire une bonne plasticité et une bonne ténacité. Il est généralement utilisé sous forme de tiges ou de bandes. Dans le même temps, l'ajout de certains éléments d'alliage traces tels que Fe, Mn, Zn et Al sur la base du cuivre blanc ordinaire peut répondre à des exigences de performances particulières dans des applications pratiques et mieux répondre aux besoins industriels. Le cuivre fer-nickel le plus largement utilisé est les tuyaux en alliage BFe10-1-1 (C70600) et BFe30-1-1. Les propriétés mécaniques à l'état dur doivent répondre à : une résistance à la traction supérieure ou égale à 370MPa, une limite d'élasticité supérieure ou égale à 150MPa, un allongement supérieur ou égal à 18%, une dureté Vickers supérieure ou égale à 85 ; résistance à la corrosion : quantité de corrosion (50 degrés, 3,5 % d'eau de mer NaCl) Inférieure ou égale à 0,025 mm/a, la corrosion par piqûre n'est pas autorisée. Le cuivre blanc de manganèse (alliage BMn3-12) a un coefficient de résistance modéré, un faible coefficient de température de résistance et est relativement stable. En raison de ses bonnes propriétés électriques, l'alliage BMn3-12 peut être utilisé pour fabriquer des résistances standard et des composants résistifs d'autres instruments de précision. Avec l'évolution des temps, les exigences en matière de précision des instruments sont de plus en plus élevées, de sorte que la recherche sur cet alliage ne peut pas se limiter à modifier la composition et la teneur de l'alliage [6]. Grâce aux processus de recuit, de rupture d'extrusion horizontale et d'étirage, l'alliage BMn3-12 présente des limites jumelles cohérentes spéciales, qui peuvent améliorer la résistance du matériau sans affecter la conductivité du matériau. L'alliage BMn40-1.5 est un alliage électrique cuivre-nickel qui a été utilisé plus tôt que l'alliage BMn3-12. En raison de son coefficient de résistance thermique plus faible, il présente une meilleure résistance à la chaleur et peut être utilisé dans une plage de températures plus large. Comparé à l'alliage BMn3-12, l'alliage BMn40-1.5 a un potentiel thermoélectrique plus élevé contre le cuivre, il convient donc aux résistances de précision, aux résistances coulissantes, aux transformateurs de démarrage et de régulation et aux jauges de contrainte de résistance pour le courant alternatif [8 ]. Le cuivre aluminium-nickel présente à la fois une résistance élevée, une bonne plasticité et une bonne ténacité. Parmi eux, l'alliage BAl13-3 est souvent utilisé pour fabriquer des pièces plus résistantes à la corrosion, et l'alliage BAl16-1.5 est utilisé pour fabriquer des ressorts plats ayant des utilisations importantes. Pendant longtemps, afin d'améliorer les performances du cuivre aluminium-nickel, une petite quantité d'oligo-éléments est souvent ajoutée pour créer une matrice renforcée de cuivre aluminium-nickel, qui a une bonne conductivité tout en conservant une résistance élevée pour répondre aux exigences des applications pratiques. . Étant donné que le cuivre aluminium-nickel a une résistance élevée, une conductivité électrique élevée et une bonne résistance à l'usure, il peut être utilisé comme matériau potentiel pour les grilles de connexion et les pièces résistantes à l'usure [9-11].
Le zinc cupronickel (alliage BZn18-18BZn15-20) est également appelé « argent allemand » [12]. Parce que le cuivre zinc-nickel présente les avantages d’une bonne résistance à la traction, à la fatigue et à la corrosion, il est principalement utilisé comme coques de composants ou de cristaux, d’équipements médicaux, de matériaux de construction et de coques d’instruments à vent [13].
3. Exigences de performance des alliages cuivre-nickel
Avec le développement rapide de l'industrie chinoise de la construction navale, de l'industrie pétrolière et gazière offshore, des industries minières marines, de l'énergie marine et du dessalement de l'eau de mer, les exigences en matière de matériaux sont de plus en plus élevées [16]. Parmi eux, les tuyaux en alliage cuivre-nickel sont principalement utilisés. Les tuyaux de condenseur en alliage de cuivre pour navires fonctionnent depuis longtemps dans un environnement de refroidissement à haute température, haute pression et hautement corrosif - l'eau de mer. Par conséquent, il ne suffit plus que la composition chimique, les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de l’eau de mer du produit répondent aux exigences. Des exigences strictes doivent également être imposées en matière de précision dimensionnelle géométrique, de performance des processus, d'organisation interne et d'autres indicateurs. Dans le même temps, les tuyaux en alliage cuivre-nickel doivent également avoir une bonne résistance à la corrosion. , coefficient de transfert thermique élevé, grand diamètre, haute précision, excellente technologie de soudage mécanique et bonne capacité à inhiber l'adhésion des micro-organismes marins [17] et d'autres caractéristiques.
