Properti Torsional dan Analisis Kekerasan Paduan C70600 (B10) Tembaga-Nikel
Paduan C70600 (B10) tembaga-nikel banyak dilayani di bidang rekayasa laut, penukar panas, pembuatan kapal dan peralatan kimia karena ketahanan korosi dan sifat mekanik yang baik. Untuk aplikasi teknik, sangat penting untuk memahami sifat torsional dan kekerasan paduan ini. Di sini kami menganalisis sifat torsional dan kekerasan dari komposisi dan sifat bahan ini.
C7 0 6 0 0 (B1 0) Paduan tembaga-nikel sering disebut sebagai 90-10 nick-nickel, dan komponen utamanya {cUsel {cu) {CUREL (CU), dan NICREL (NI), dengan sekitar. Secara khusus, paduan ini berisi 88,6%-90. 8%Cu dan 9,0%-11. 0%Ni, sedangkan konten besi berkisar dari 0,4%-1. 0%dan konten mangan di atas 0,05%. Penambahan nikel meningkatkan resistensi korosi paduan tembaga, sementara sejumlah kecil zat besi semakin meningkatkan resistensi terhadap pitting dan celah korosi. Struktur mikro yang unik ini memberikan daya tahan alloy C70600 yang sangat baik di lingkungan yang garam tinggi, lingkungan korosif dan keseimbangan kekuatan dan plastisitas yang baik.
Sifat torsional merujuk pada kemampuan suatu bahan untuk menahan deformasi di bawah aksi momen torsional. Paduan C70600 (B10) sering ditantang oleh kekuatan multi-aksial dalam aplikasi industri, sehingga sangat penting untuk memahami kinerjanya di bawah pemuatan torsional.
Kekuatan torsional dari paduan C70600 Copper-nickel pada suhu kamar standar adalah tentang 120-150 MPa, yang membuatnya menunjukkan resistensi yang baik ketika mengalami tekanan geser tertentu, dan sangat cocok untuk pembuatan kapal dan pipa lepas pantai yang membutuhkan dukungan torsi yang stabil dalam waktu lama.
Modulus elastisitas torsional, yaitu kemampuan bahan untuk menahan torsi dalam kisaran elastisnya, adalah sekitar 130 GPa untuk C70600, dan meskipun ini sedikit lebih rendah dari paduan tembaga lainnya, bahan tersebut masih mampu mempertahankan integritas struktural di bawah kondisi pembebanan torsional yang kompleks karena ketahanan korosi yang sangat baik. Selain itu, data ini menunjukkan bahwa ketika merancang komponen torsional, ketebalan dinding dapat ditingkatkan atau struktur dapat dioptimalkan untuk memastikan bahwa bahan tersebut tahan lama dan dapat diandalkan dalam aplikasi dunia nyata.
Faktor-faktor utama yang mempengaruhi kehidupan kelelahan dari paduan C70600 tembaga-nikel adalah siklus torsi dan amplitudo stres. Eksperimen menunjukkan bahwa kekuatan kelelahan torsional dari paduan adalah sekitar 50 MPa di bawah kondisi lebih dari 1 juta siklus. Meskipun resistensi kelelahannya tidak sebagus beberapa baja berkekuatan tinggi, masih dapat memenuhi permintaan penggunaan jangka panjang dalam lingkungan rendah dan lingkungan yang sangat korosif seperti teknik marin.
Kekerasan suatu bahan mewakili kemampuannya untuk menahan deformasi plastik lokal. Dibandingkan dengan bahan rekayasa lainnya, paduan C70600 tembaga-nikel memiliki kekerasan dalam kisaran sedang dan menunjukkan ketahanan yang baik terhadap keausan. Kekerasan Brinell -nya biasanya dalam kisaran 100-120 HBW, tingkat yang memberikan ketahanan aus yang cukup untuk menahan abrasi dan mempertahankan integritas permukaan, terutama pada peralatan laut dan kimia. Pengujian kekerasan Vickers juga memberikan penilaian yang lebih rinci tentang kekerasan materi yang terlokalisasi. Kekerasan Vickers dari C70600 ada di sekitar 110-130 HV, menunjukkan bahwa bahan tersebut memiliki plastisitas dan ketangguhan yang baik untuk menahan retak di bawah tekanan yang lebih tinggi.
Perlakuan panas memiliki efek signifikan pada kekerasan paduan tembaga-nikel. Setelah perawatan solusi padat, kekerasan C70600 akan sedikit berkurang, tetapi setelah kerja dingin yang tepat seperti peregangan atau ekstrusi, kekerasannya dapat ditingkatkan secara efektif. Eksperimen menunjukkan bahwa kekerasan Brinell setelah kerja dingin dapat mencapai 130 HBW, dan kekuatan tarik dan kekuatan hasil juga akan ditingkatkan secara signifikan.
Sifat mekanis dari perubahan paduan tembaga-tembaga C70600 secara signifikan pada suhu yang berbeda. Data eksperimental menunjukkan bahwa kekuatan torsional dan kekerasan material menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Misalnya, pada 200 derajat, kekuatan torsional berkurang menjadi 110MPA; dan pada 400 derajat, lebih jauh berkurang menjadi 85MPA, dan kekerasan Brinell berkurang menjadi 90hbw. Oleh karena itu, perlu untuk memperhatikan perubahan kekuatan dan kekerasan material saat menggunakan C70600 di lingkungan suhu tinggi, sehingga dapat memastikan pengoperasian peralatan yang aman.
Paduan tembaga-tembaga C70600 banyak digunakan dalam pembuatan bagian-bagian seperti pipa laut dan poros baling-baling kapal, dan komponen-komponen ini perlu menahan beban torsional dan gesekan untuk waktu yang lama. Menurut kasus yang sebenarnya, material berkinerja baik di lingkungan air laut, dengan tingkat ketahanan korosi yang sangat baik dan stabilitas torsional. Sebagai contoh, setelah 3000 jam operasi terus menerus dari poros baling -baling kapal, tes menunjukkan bahwa perubahan kekerasan kurang dari 5%, sekali lagi mengkonfirmasi kinerja yang sangat baik dalam stabilitas mekanis dan ketahanan aus.
