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海洋材料48:美国铸造铍铜C82400

发布时间:2016-11-07

来源: 中国有色网

在美国的铜合金牌号中,C8xxxxx~C9xxxx合金为铸造铜合金,C1xxxx~C7xxxx合金为加工(变形)铜合金。铸造铜合金在船舶舰艇零配件制造中也获得广泛应用,但用量不大,仅占舰船用材总净质量的1%左右,不过用的合金品种可不少,例如2015年纳入美国ASTM标准的铸造铜合金超过70个,用于制造舰船零配件的有23个,占总数的32%,其中属紫铜的有铍铜1种,黄铜3种、白铜、其余的皆为青铜。

铍铜

在舰铅制造中用的铸造紫铜只有C824009BCu-1.7Be-0.3Co)合金,又名铸造铍铜合金165C,化学成分(质量%):Be1.65-1.75Co0.20~0.40Ni0.10Fe0.20Al0.15Sn0.10Pb0.02Zn0.10Cr0.10,其余Cu,用于制造耐蚀压力密封件、海底电话电缆重发系统和水下听音系统零件,它的Be含量比C82500合金的(Be1.90~2.15)低,因此它是价格最低的铍铜。铍是一种对人体有害对环境不利的元素,在生产过程中应采取有效的安全防护措施。

C82400合金的正弹性模量E=128GN/mm2,剪切模量G=50GN/mm2,泊松比0.30;循环次数5×107时的疲劳强度160N/mm2;晶体结构,α单相组织,面心立方;20℃密度8.31g/cm3,可进行砂型、壳型、陶瓷型、熔模、硬模、压力和压模铸造,尤其适于熔模铸造,制模收缩率1.56%,时效线胀率0.2%,时效密度增大0.6%

热学性能:液相线温度995℃,固相线温度900℃,初熔温度68.5℃,线胀系数(20~200℃)17.0μm/m·k),20℃时比热容420J/(kg·k)20℃时热导率109W/(m·k)

C82400合金20℃时的电导率25%IACS,电阻率690μΩ·m,铸态或TB00状态C8200合金的可切削性能为C3600黄铜的30%,铸造和时效(TF00)状态的为C3600合金的10%~20%;熔炼温度900~1000℃,轻型铸件的铸造温度1080~1135℃,重型铸件的1025~1080℃,时效温度345℃;固溶处理温度800~815℃。

铍铜对海洋大气和工农业环境有很强的抗蚀性,对一些有机化合物如乙醇、乙醛、酯类和甲酮等的抗蚀性也极高,对海水的抗蚀性比其他紫铜的稍大一些,对下列物质也是很抗蚀的:淡水、大多数有机酸、冷热稀硫酸、冷浓硫酸、冷稀盐酸、冷热稀碱液、冷浓碱液、大多数硫酸盐和氯,对温度较高的硫化物也有较高的抗蚀性,但对下列物质的抗蚀性则很差:汞及其化合物、硝酸、氯化铁、硫酸铁、带氧化阳离子和强酸阴离子的重金属盐、酸性铬酸盐、温度高的卤素。铍铜在海水和大多数化学介质中,甚至在残余变形0.2%的情况下仍有应力腐蚀抗力,但是在氨和卤素介质中,尤其是当温度较高时,对应力腐蚀开裂很敏感。

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