CuNi10 是最常用的二元白銅,成分穩(wěn)定在銅 88.0%-90.0%、鎳 9.0%-11.0%,鐵≤0.5%,這種 “90 銅 10 鎳” 的經(jīng)典配方,以優(yōu)異的耐蝕性和銀白色外觀,成為儀表、船舶領(lǐng)域的傳統(tǒng)材料,全球年消耗量超 8 萬噸。
10% 的鎳是性能核心,與銅形成連續(xù)固溶體,使合金在淡水、海水環(huán)境中耐蝕性比純銅提升 3 倍。在 3.5% NaCl 溶液中,年腐蝕速率僅 0.01mm,某遠(yuǎn)洋船舶的 CuNi10 海水冷卻管,直徑 50mm,壁厚 2mm,連續(xù)運(yùn)行 8 年無泄漏,內(nèi)壁結(jié)垢量比銅管減少 60%。鎳的加入還賦予合金優(yōu)良的冷熱加工性能,熱軋溫度 850℃時變形抗力僅為黃銅的 70%,可軋制成 5 米長的無縫管。
力學(xué)性能均衡,室溫抗拉強(qiáng)度 350-400MPa,延伸率 30%-35%,布氏硬度 100-110HB,適合制作需要成型的薄壁件。某壓力表的 CuNi10 彈簧管,在 0-25MPa 壓力范圍內(nèi),示值誤差≤0.5% FS,經(jīng)過 1 萬次循環(huán)測試后,彈性衰減僅 2%。其低溫韌性優(yōu)異,-196℃時沖擊值仍達(dá) 80J/cm2,無脆性斷裂風(fēng)險(xiǎn),適合低溫管道。
銀白色表面是 CuNi10 的獨(dú)特優(yōu)勢,經(jīng)拋光后光澤度達(dá) 90%,且抗氧化變色能力強(qiáng),在室內(nèi)環(huán)境中 3 年無明顯發(fā)黃。某高端儀表的 CuNi10 外殼,無需電鍍即可保持金屬質(zhì)感,鹽霧試驗(yàn)(5% NaCl,35℃)500 小時無銹蝕,外觀評級 9 級。
制備工藝成熟,采用工頻感應(yīng)爐熔煉,鎳以電解鎳板(純度 99.95%)加入,銅選用無氧銅,熔煉溫度 1150℃,澆注前需脫氧處理(磷含量控制在 0.02%-0.05%)。熱軋開坯溫度 850℃,冷軋總變形量 60% 后,經(jīng) 500℃退火 1 小時,消除應(yīng)力并控制晶粒尺寸在 50-80μm。
應(yīng)用覆蓋多領(lǐng)域:船舶的海水系統(tǒng)管道,耐沖刷腐蝕;精密儀表的指針、刻度盤,兼具耐蝕與裝飾性;醫(yī)療器械的消毒容器,耐蒸汽腐蝕,符合 ISO 10993 生物相容性標(biāo)準(zhǔn)。
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