ASTM B111 C23000 Rotguss: Chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften

Was ist ASTM B111 C23000?

C23000 ist eine Kupfer-Zinklegierung, die es zur Familie der Messinge zählt, aber sein hoher Kupfergehalt macht es eher zu Rotmessing als zu Gelbmessing. Die UNS-Bezeichnung folgt dem einheitlichen Nummerierungssystem, in dem der Buchstabe C Kupfer und Kupferlegierungen identifiziert und die Ziffern die spezifische Zusammensetzung angeben. Kupfer mit 84 bis 86 Prozent und Zink als Rest verleihen der Legierung einen warmen, rosigen Rotton, der sich deutlich von den bekannteren Gelbmessingen wie CuZn30 unterscheidet.

ASTM B111 ist die Spezifikation für nahtlose Kupfer- und Kupferlegierungsrohre für Kondensatoren, Wärmetauscher und ähnliche Anwendungen und das am häufigsten zitierte Dokument, wenn C23000-Rohre bestellt werden. Die gleiche Legierung kommt je nach Form in anderen Produktnormen vor: ASTM B43 für nahtlose Rotgussrohre in Standardgrößen, ASTM B135 für nahtlose Messingrohre und ASTM B36 für Platten, Bleche, Bänder und Walzstäbe.

Die Legierung ist kommerziell wichtig, da sie zwischen den reinen Kupferlegierungen mit hoher -Leitfähigkeit und den stärkeren Duplex-Messinglegierungen liegt. Es lässt sich in der Kälte fast so leicht verformen wie Kupfer, behält eine nützliche thermische und elektrische Leitfähigkeit bei, ist beständig gegen Süßwasser und viele Industriewässer und kostet weniger als die Kupfer--Nickelqualitäten. Dieses Gleichgewicht erklärt seine langjährige Verwendung in den Bereichen Sanitär, Wärmeübertragung und dekorative Metallarbeiten.

Chemische Zusammensetzung

Die nachstehenden Zusammensetzungsgrenzwerte gelten für C23000 in den ASTM-Produktnormen. Bei der Kupferbestimmung wird Silber zusammen mit Kupfer gezählt, was bei Legierungen mit hohem -Kupfergehalt üblich ist.

Da es sich bei der Legierung um ein einphasiges Alpha-Messing handelt, gibt es keine zu kontrollierende zweite Phase und es sind keine Entzinkungsinhibitoren im normalen Süßwasserbetrieb erforderlich. Wenn das Rohr mit chloridreichem oder aggressivem Wasser in Kontakt kommt, ist stattdessen eine inhibierte Qualität wie Admiralitäts- oder Aluminiummessing die richtige Wahl.

Mechanische Eigenschaften nach Temperierung

Die mechanischen Werte für C23000 hängen von der gelieferten Härte ab. Die folgende Tabelle listet die Mindestanforderungen für die üblicherweise in Rohrform hergestellten Härtegrade auf, wobei der geglühte Zustand für Biege- und Dehnungsarbeiten verwendet wird und die härteren Härtegrade dort verwendet werden, wo Steifigkeit erforderlich ist.

Der Verlauf veranschaulicht einen bekannten Kompromiss-. Geglühte Rohre dehnen sich vor dem Bruch um fast die Hälfte ihrer Messlänge und können zu Rohrplatten gerollt, gewickelt und gebogen werden, während hartgezogene Rohre steif und fest sind, aber nur eine sehr geringe Duktilitätsreserve aufweisen. Für jeden Umformvorgang sollte der Härtegrad zusammen mit den Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften angegeben werden, da die Härtegradbezeichnung allein den Umfang der Kaltumformung beschreibt und nicht ein einzelner Zahlensatz.

Physikalische Eigenschaften

Mit einem Kupferanteil von etwa 85 Prozent behält C23000 einen großen Anteil der Leitfähigkeit von reinem Kupfer. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa ein Viertel bis ein Drittel der von C11000, bleibt aber hoch genug für Wärmeübertragungsrohre, und die elektrische Leitfähigkeit ist entsprechend nützlich für stromführende Teile, die auch Korrosionsbeständigkeit erfordern. Die Dichte beträgt etwa 8,75 g/cm3 und der Schmelzbereich liegt im typischen Bereich von Alpha-Messingen. Die Wärmeausdehnung ist moderat und die Legierung ist nicht-magnetisch.

Typische Anwendungen

Die Kombination aus Formbarkeit, Farbe und mäßiger Korrosionsbeständigkeit führt C23000 in mehrere unterschiedliche Märkte.

Wärmetauscher und Kondensatorrohr, bei dem das Kühlmedium Frischwasser oder nicht{0}}aggressives Industriewasser ist.

Sanitärrohre, Rotgussrohre und Armaturen für häusliche und gewerbliche Wassersysteme.

Architekturblech, Streifen und Zierleisten dort, wo der Rotton erwünscht ist und eine Patina akzeptabel ist.

Dekorative Beschläge, Gitter, Namensschilder und Baubeschläge.

Elektrische Steckverbinder, Klemmen und stromführende Komponenten, die Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Instrumentierungs- und Steuerschläuche, die Druckdichtigkeit und leichtes Biegen erfordern.

Bearbeitung, Fügung und Prüfung

Geglühtes C23000 ist weich, duktil und lässt sich leicht biegen, aufweiten, stauchen und prägen. Da die Kaltverfestigung schnell erfolgt, wird normalerweise zwischen starken Reduzierungen ein Zeitplan für Prozessglühungen eingeplant. Das Löten und Hartlöten ist mit Standardflussmitteln und Füllmetallen aus Kupfer--Legierungen unkompliziert. Schmelzschweißen ist möglich, erfordert aber Vorsicht, da Zink flüchtig ist und aus dem Schweißbad verloren gehen kann; Eine gute Rauchabsaugung und eine kontrollierte Wärmezufuhr sind unerlässlich, um Porosität und Zinkmangel zu vermeiden.

Das Korrosionsverhalten verdient in zwei spezifischen Situationen Aufmerksamkeit. Ammoniak und Ammoniumverbindungen können in Gegenwart von Sauerstoff und Restzugspannung Spannungsrisskorrosion verursachen. Daher sollten kaltgeformte Teile vor dem Einsatz in solchen Umgebungen spannungsarm geglüht werden. In Wässern mit hohem Chloridgehalt und im Meerwasser kann es mit der Zeit zu einer Entzinkung kommen, daher sollte stattdessen eine inhibierte Legierung gewählt werden.

Für Rohre, die nach ASTM B111 geliefert werden, umfasst das übliche Inspektionsprogramm die Dimensionsüberprüfung, Wanddickenmessung, hydrostatische oder pneumatische Tests, Wirbelstromprüfungen auf Wandfehler und die Überprüfung der mechanischen Eigenschaften im angegebenen Zustand. Die zerstörungsfreie Prüfung ist besonders wertvoll bei dünnwandigen Wärmetauscherrohren, bei denen Wandverlust und nicht Volumenfestigkeit die Lebensdauer beendet.

FAQ

F: Was ist ASTM B111 C23000?
C23000 ist ein Rotguss mit niedrigem Zinkgehalt und 84 bis 86 Prozent Kupfer und Zink als Rest, und ASTM B111 ist die Spezifikation für das nahtlose Kupferlegierungsrohr, in dem es üblicherweise für Wärmetauscher und ähnliche Anwendungen geliefert wird.

F: Wie ist die chemische Zusammensetzung von C23000?
Kupfer 84,0 bis 86.0 Prozent einschließlich Silber, Zink als Rest, Blei maximal 0,05 Prozent, Eisen maximal 0,05 Prozent, andere Verunreinigungen jeweils maximal 0,15 Prozent und insgesamt maximal 0,50 Prozent.

F: Welche mechanischen Eigenschaften hat das C23000-Rohr?
Im geglühten O61-Zustand beträgt die Mindestzugfestigkeit 32 ksi oder 220 MPa bei 45 Prozent Dehnung; leicht gezogenes H55 ergibt 36 ksi oder 250 MPa bei 25 Prozent Dehnung; wie-gezeichnet ergibt H58 40 ksi oder 275 MPa; und hartgezogenes H80 ergibt 52 ksi oder 360 MPa bei 5 Prozent Dehnung.

F: Was ist der Unterschied zwischen C23000 und C26000?
C23000 ist ein Rotmessing mit etwa 85 Prozent Kupfer, das eine bessere Korrosionsbeständigkeit und größere Duktilität bietet, während C26000 ein Gelbmessing mit etwa 70 Prozent Kupfer ist, das fester ist und häufiger für tiefgezogene Komponenten verwendet wird.

F: Kann C23000 geschweißt werden?
Es kann geschweißt und gelötet werden, aber die Flüchtigkeit von Zink erfordert eine kontrollierte Wärmezufuhr, eine saubere Verbindungsvorbereitung und eine effektive Rauchabsaugung. Hartlöten und Weichlöten sind die gebräuchlichsten Verbindungsmethoden.

F: Ist C23000 für den Meerwassereinsatz geeignet?
Normalerweise nicht. Wenn es sich um Meerwasser oder Wasser mit hohem Chloridgehalt handelt, sollte ein inhibiertes Messing wie Admiralitätsmessing oder Kupfer-Nickel angegeben werden, um eine Entzinkung zu vermeiden.