Ειδήσεις

Οι φλάντζες χαλκού-νικελίου χρησιμοποιούνται ευρέως στη ναυπηγική, τη χημική βιομηχανία, την ναυπηγική και την επεξεργασία θαλάσσιων υδάτων.μηχανικές ιδιότητες, επεξεργασιμότητα και συνολική οικονομική απόδοση, όπως περιγράφεται λεπτομερώς κατωτέρω:
1Εξαιρετική αντοχή στο θαλάσσιο νερό και τη διάβρωση από χλωρίδια
Ανθεκτικότητα σε ολοκληρωτική διάβρωση από το θαλάσσιο νερό: Τα κράματα χαλκού-νικελίου (όπως το Cu-Ni 90/10, 70/30) σχηματίζουν ένα πυκνό στρώμα πάσωσης από χαλκόξειδίου (Cu2O) στην επιφάνεια τους όταν εκτίθενται στο θαλάσσιο νερό,με ετήσιο ρυθμό διάβρωσης συνήθως < 0,05 mm, πολύ χαμηλότερο από το χάλυβα άνθρακα (0,1 ∆0,5 mm/έτος) και το συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα (0,05 ∆0,2 mm/έτος).Για παράδειγμα:, στα συστήματα αγωγών θαλάσσιου νερού πλοίων, οι φλάντζες χαλκού-νικελίου μπορούν να λειτουργούν σε άμεση επαφή με το θαλάσσιο νερό για περισσότερο από 20 χρόνια χωρίς αντικατάσταση, ενώ οι φλάντζες από χάλυβα άνθρακα,έστω και με ανθεκτικές στη διάβρωση επικαλύψεις, μπορεί να αναπτυχθούν διατριβές εντός πέντε ετών.
Αντίσταση στη διάβρωση από διάβρωση και διάβρωση από άγχος: Τα κράματα χαλκού-νικελίου δεν παρουσιάζουν ουσιαστικά διάβρωση από διάβρωση σε περιβάλλοντα με χλωριούχα ιόντα (δύναμη διάβρωσης > +0,2 V έναντιSCE) και είναι ανοσοποιημένες από τη διάσπαση από διάβρωση που προκαλείται από χλωρίδιο (SCC)Σε σύγκριση με το ανοξείδωτο χάλυβα 316L, το οποίο μπορεί ακόμη να αποτύχει λόγω διάσπασης της διάσπασης σε περιβάλλοντα θαλασσινού νερού, η διάσπαση των επιφανειών σφράγισης φλάντζας χαλκού-νικέλου είναι αμελητέα.
Ανθεκτικότητα στα θειώδη υλικά και στη βιοφθορά: Τα ιόντα χαλκού έχουν φυσικές αντιβακτηριακές ιδιότητες, αναστέλλοντας την προσκόλληση μικροοργανισμών (όπως κοκκινοειδή και φύκια) στο θαλάσσιο νερό και μειώνοντας τη βιοφθορά.Επιπλέον, σε περιβάλλοντα πετρελαίου και φυσικού αερίου που περιέχουν H2S, τα κράματα χαλκού-νικελίου είναι απίθανο να υποστούν σφραγισμό υπό πίεση με θειικό άλας (SSC),ότι ο χάλυβας άνθρακα και ο χαμηλής κράμασης χάλυβας απαιτούν πρόσθετη αγωγή αναστολής της διάβρωσης σε τέτοια περιβάλλοντα,.
ΙΙ. Εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή σε θερμοκρασίες
Ισορροπία αντοχής και αντοχής: Τα κράματα χαλκού-νικελίου έχουν αντοχή σε έλξη 300-450 MPa και ποσοστά επιμήκυνσης άνω του 30%, συνδυάζοντας υψηλή αντοχή με αντοχή σε κρούση.Οι φλέβες Cu-Ni 70/30 διατηρούν καλή αντοχή στους -196°C, καθιστώντας τα κατάλληλα για συστήματα χαμηλής θερμοκρασίας θαλασσινού νερού σε τερματικούς σταθμούς λήψης υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG).Ο χάλυβας άνθρακα έχει την τάση να γίνεται εύθραυστος σε χαμηλές θερμοκρασίες και απαιτεί θεραπεία εξομάλυνσης..
Σταθερότητα σε περιβάλλον μεσαίας θερμοκρασίας: Τα κράματα χαλκού-νικελίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν μακροχρόνια σε θερμοκρασίες 200~300°C με μείωση αντοχής μικρότερη από 10%,που τα καθιστούν κατάλληλα για εφαρμογές όπως οι ανταλλακτές θερμότητας και οι σωλήνες θέρμανσης θαλασσινού νερούΑντίθετα, ο αυστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να υποστεί διασωματική διάβρωση λόγω της βροχής καρβιδίων σε θερμοκρασίες άνω των 300 °C, ενώ τα κράματα χαλκού-νικελίου δεν παρουσιάζουν αυτόν τον κίνδυνο.
3Εξαιρετικές επιδόσεις μηχανικής και συγκόλλησης
Ιδιότητες σχηματισμού και μηχανικής επεξεργασίας: Τα κράματα χαλκού-νικελίου παρουσιάζουν καλή πλαστικότητα και μπορούν να σχηματιστούν με ψυχρή κάμψη, θερμή σφυρηλάτηση και άλλες διαδικασίες.δεν υποβάλλονται εύκολα σε σκληρύνσεις εργασίας (δείκτης σκληρύνσεων εργασίας < 0).3), και η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας τους υπερβαίνει αυτή του διπλού χάλυβα και των κράματος με βάση το νικέλιο.οι φλάντζες θαλάσσιου χαλκού-νικελίου μπορούν να κατασκευαστούν απευθείας σε σύνθετα εξαρτήματα με ψυχρή πίεση, ενώ ο διπλός χάλυβας απαιτεί έλεγχο της παραμόρφωσης για την πρόληψη των ρωγμών.
Ευρεία προσαρμοστικότητα συγκόλλησης: Τα κράματα χαλκού-νικελίου μπορούν να συγκολληθούν χρησιμοποιώντας διαδικασίες συγκόλλησης TIG, MIG και χειροκίνητης έλξης τόξου.και η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα δεν παρουσιάζει εύθραυσμα ή διασωματική διάβρωσηΣε σύγκριση με τα κράματα που βασίζονται σε νικέλιο (όπως το Inconel 625), τα οποία απαιτούν αυστηρό έλεγχο της θερμοκρασίας του διαδρόμου κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, η δυσκολία της διαδικασίας μειώνεται σημαντικά.
4Θερμική αγωγιμότητα και οικονομικά πλεονεκτήματα
Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Η θερμική αγωγιμότητα των κράματος χαλκού-νικέλου φτάνει τα 16 ∆26 W/m·K, περίπου 1,5 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του ανοξείδωτου χάλυβα 316L (16 W/m·K),που τους καθιστούν κατάλληλους για εφαρμογές που απαιτούν ταχεία διάχυση θερμότητας ή ανταλλαγή θερμότητας (e(π.χ. φλάντζες ψύξης θαλασσινού νερού), μειώνοντας έτσι τη συγκέντρωση θερμικής πίεσης.
Οικονομική αποτελεσματικότητα και διάρκεια ζωής: Τα κράματα χαλκού-νικελίου είναι πιο ακριβά από το χάλυβα άνθρακα και το συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά φθηνότερα από τα κράματα με βάση το νικέλιο (π.χ.Το Inconel 625 είναι 3-5 φορές πιο ακριβό)Στην ναυπηγική μηχανική, το πλεονέκτημα του κόστους κύκλου ζωής (LCC) των φλάντζων χαλκού-νικελίου είναι σημαντικό.μια συγκεκριμένη υπεράκτια πλατφόρμα που χρησιμοποιεί φλάντζες Cu-Ni 90/10 είχε αρχικό κόστος 30% υψηλότερο από το 316L, αλλά τα έξοδα λειτουργίας και συντήρησης κατά 20 έτη μειώθηκαν κατά 60%, με αποτέλεσμα να μειωθούν τα συνολικά έξοδα.
5. Περιβαλλοντικά και ανθεκτικά στα καιρικά φαινόμενα
Δεν υπάρχει κίνδυνος απελευθέρωσης βαρέων μετάλλων: Ο ρυθμός απελευθέρωσης ιόντων χαλκού στα κράματα χαλκού-νικελίου είναι εξαιρετικά χαμηλός (< 0,01 mg/l),ανταποκρίνεται στα πρότυπα αποδέσμευσης θαλάσσιου νερού και είναι κατάλληλο για έργα ναυτιλίας με αυστηρές περιβαλλοντικές απαιτήσειςΩστόσο, ορισμένες φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να απελευθερώνουν ιόντα νικελίου σε παρατεταμένη έκθεση σε θαλασσινό νερό, δημιουργώντας οικολογικούς κινδύνους.
Ανθεκτικότητα στην ατμοσφαιρική διάβρωση και τη μόλυνση: Τα κράματα χαλκού-νικελίου σχηματίζουν μια μπλε-πράσινη πατίνα χαλκού (βασικό χλωριούχο χαλκό) στις επιφάνειές τους σε θαλάσσιες ατμόσφαιρες, αποτρέποντας περαιτέρω τη διάβρωση,καθιστώντας τους κατάλληλους για ακτοπεριακές εκτεθειμένες αγωγέςΟι ομαλές επιφάνειες τους έχουν επίσης αντιβακτηριακές ιδιότητες, μειώνοντας την αντίσταση ροής που προκαλείται από τη μόλυνση και μειώνοντας τη συχνότητα συντήρησης.
Σύνοψη
Οι φλάντζες χαλκού-νικελίου, με τα βασικά τους πλεονεκτήματα της αντοχής στη διάβρωση από το θαλάσσιο νερό + ισορροπημένες μηχανικές ιδιότητες + ευκολία επεξεργασίας, έχουν γίνει το προτιμώμενο υλικό για τη ναυπηγική,πλοίαΣε σύγκριση με τον ανοξείδωτο χάλυβα και τον άνθρακα, η μακροχρόνια αντοχή τους σε περιβάλλοντα χλωριωδών ιόντων και η συνολική οικονομική τους αποτελεσματικότητα είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτες.Σε σύγκριση με κράματα με βάση το νικέλιο, προσφέρουν μεγαλύτερα οικονομικά πλεονεκτήματα σε σενάρια μέτριας θερμοκρασίας, χωρίς ακραία διάβρωση.και περιβαλλοντικές απαιτήσεις θα πρέπει να θεωρηθεί ότι μπορούν να αξιοποιήσουν πλήρως τα ισορροπημένα πλεονεκτήματά τους όσον αφορά την αντοχή στη διάβρωση και τις μηχανικές ιδιότητες.