Was ist UNS C71500?
C71500 ist eine 70/30-Kupfer-Nickel-Legierung: etwa 70 Prozent Kupfer, 30 Prozent Nickel, mit Eisen- und Manganzusätzen. Es bietet die höchste Festigkeit und beste Meerwassererosionsbeständigkeit der Standard-Kupfernickel und ist immun gegen Korrosionsrisse durch Chloridstress-. C71500 wird für Kondensator- und Wärmetauscherrohre, Meerwasserleitungen, Hydraulikleitungen, Feuerlöschleitungen sowie Pumpen- und Ventilkomponenten im Schiffs- und Industriebereich verwendet.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Inhalt (%) |
|---|---|
| Kupfer (Cu) | Restbetrag (ca. 70) |
| Nickel (Ni) | 29.0 - 33.0 |
| Eisen (Fe) | 0.40 - 1.0 |
| Mangan (Mn) | 1,0 max |
| Zink (Zn) | 1,0 max |
| Blei (Pb) | 0,05 max |
Eisen ist hier keine Verunreinigung: Der Bereich von 0,4 bis 1,0 Prozent ist wesentlich für den Schutzfilm, der sich im fließenden Meerwasser bildet. Ohne ausreichend Eisen ist der Passivfilm schwächer und die Erosionsbeständigkeit sinkt.
Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Dichte | 8,94 g/cm3 | 0,323 lb/in3 |
| Schmelzbereich | 1170 - 1240 C | 2140 - 2260 F |
| Wärmeleitfähigkeit | 29 W/(m.K) | 17 Btu/(ft.hr.F) |
| Elektrische Leitfähigkeit | 5 % IACS | 0,03 MS/cm |
| Elastizitätsmodul | 152 GPa | 22.000 ksi |
| Mittlerer Ausdehnungskoeffizient | 16.2 x 10-6 /C | 9 x 10-6 /F |
Mechanische Eigenschaften (geglühtes Rohr)
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 372 - 414 MPa | 54 - 60 ksi |
| Streckgrenze, 0,2 % Offset | 138 - 172 MPa | 20 - 25 ksi |
| Verlängerung | 30 - 45% | 30 - 45% |
Geltende Standards
| Standard | Produkt |
|---|---|
| ASTM B111 / ASME SB111 | Nahtlose Kondensator- und Wärmetauscherrohre |
| ASTM B466 / ASME SB466 | Nahtlose Rohre und Rohre |
| ASTM B171 / B122 | Platte, Blech, Streifen |
| MIL-T-15005 / MIL-T-16420K | Militärische Rohre und Leitungen |
| EN 12451 | CW354H, CuNi30Mn1Fe (2.0882) |
Fertigung und Schweißen
C71500 lässt sich gut mit WIG und MIG schweißen, wobei passender oder leicht über-legierter Kupfer-Nickelfüllstoff verwendet wird; Die Verbindung sollte vor dem Schweißen mechanisch gereinigt und die Zwischenlagentemperatur moderat gehalten werden. Die Legierung lässt sich auch leicht löten, zu Rohrplatten walzen-ausdehnen und warm oder kalt umformen. Geglühte Härtegrade wie OS035 sorgen für maximale Duktilität beim Biegen und Aufweiten; Leicht-gezogenes OS025 bietet etwas mehr Festigkeit bei guter Formbarkeit.
Qualitätskontrolle
Optische Emissionsspektrometrie zur Überprüfung der Zusammensetzung, insbesondere Ni 29 - 33 Prozent und Fe 0.4 - 1.0 Prozent.
Zugversuch zur Bestätigung von Festigkeit und Dehnung.
Abflachungs- und Ausdehnungstests zur Prüfung der Rohrduktilität.
100-Prozent-Wirbelstromprüfung gemäß ASTM E243 zur Erkennung von Vertiefungen und Wandabweichungen.
Bei Bedarf hydrostatische Prüfung auf Dichtheit.
Härteuntersuchungen und Maßkontrollen.
Anwendungen
Meerwasserkondensator- und Wärmetauscherrohre, Entsalzungsverdampfer und Soleheizer, Meerwasserleitungen und Feuerlöschleitungen an Bord, Schiffshydraulikleitungen, Pumpenlaufräder und -körper, Ventilschäfte, Ferrulen und Rohrböden. Die Legierung dient auch der chemischen Verarbeitung, bei der chloridhaltige Medien Edelstahl durch Lochfraß oder Spannungskorrosion angreifen würden.
Häufig gestellte Fragen
F: Wann sollte C71500 gegenüber C70600 gewählt werden?
A: Wählen Sie C71500 für Meerwassergeschwindigkeiten über etwa 3 m/s, für verschmutztes oder sulfidhaltiges Wasser und wenn eine höhere Festigkeit erforderlich ist. C70600 ist ausreichend und kostengünstiger für mäßig sauberes Meerwasser.
F: Kann C71500 mit C70600 verschweißt werden?
A: Ja. Beide Legierungen sind kompatibel; Verwenden Sie einen Kupfer-Nickel-Füllstoff, der für die Grundmetalle und das qualifizierte Verfahren geeignet ist.
F: Welche Dichte hat C71500?
A: 8,94 g/cm3 (0,323 lb/in3).
F: Wie widersteht C71500 Biofouling?
A: Langsam und gleichmäßig freigesetzte Kupferionen machen die Oberfläche für Seepocken und Muscheln unwirtlich und halten die Wärmeübertragungsflächen sauber.
F: Was ist das europäische Äquivalent von C71500?
A: EN 12451 bezeichnet es als CW354H, auch bekannt als CuNi30Mn1Fe oder 2.0882.
F: Welche Härte eignet sich am besten zum Biegen und Bördeln?
A: Geglüht (OS035) bietet maximale Duktilität; Leicht-gezogen (OS025) wird dort eingesetzt, wo eine etwas höhere Festigkeit bei guter Formbarkeit erforderlich ist.
