1. Algemeen temperatuurbestendigheidsbereik van koperlegeringen
Koperlegeringen kunnen worden onderverdeeld in drie brede groepen op basis van hun temperatuurtolerantie, die de wisselwerking- weerspiegelen tussen legeringselementen (die de sterkte/oxidatieweerstand verbeteren maar de ductiliteit bij extreme omstandigheden kunnen verminderen):
| Legeringscategorie | Typisch bedrijfstemperatuurbereik | Belangrijkste beperkingen |
|---|---|---|
| Zuiver koper (Cu) | -200 graden tot 250 graden (-328 graden F tot 482 graden F) | Boven 300 graden: geleidelijke oxidatie (vormt Cu₂O/CuO-schaal) en verminderde treksterkte; onder -200 graden: klein ductiliteitsverlies maar geen brosse breuk. |
| Messing (Cu-Zn) | -100 graden tot 200 graden (-148 graden F tot 392 graden F) | Hoog zinkgehalte (groter dan of gelijk aan 30% Zn): gevoelig voor ontzinking en spanningsscheuren boven 200 graden; brosheid bij lage-temperaturen (vooral + messing) onder -100 graden. |
| Brons (Cu-Sn/Al/Ni) | -250 graden tot 400 graden (-418 graden F tot 752 graden F) | Tinbrons: Oxidatieweerstand neemt af boven 350 graden; aluminium/nikkelbrons: Superieure sterkte bij hoge- temperaturen, maar kan zachter worden boven 450 graden. |
| Speciale koperlegeringen (Cu-Ni, Cu-Cr-Zr) | -270 graden tot 600 graden (-454 graden F tot 1112 graden F) | Ontworpen voor extreme temperaturen: Cu-Ni is bestand tegen cryogene brosheid; Cu-Cr-Zr behoudt zijn sterkte bij hogere temperaturen via neerslagverharding. |
2. Samenvatting van temperatuur-bestendige koperlegeringen
| Serviceconditie | Aanbevolen kwaliteiten | Temperatuurbereik | Belangrijkste toepassingen |
|---|---|---|---|
| Hoge-temperatuur | C70600, C71500 (Cu-Ni); C61400, C63000 (albrons); C18150, C18200 (Cu-Cr-Zr); C65500 (Si-brons); C75200 (nikkelzilver); C52100 (fosforbrons); C18660 (Cu-Mg); C19900 (Cu-Ti); C15000 (Cu-Zr); C18000 (Cu-Cr) | Tot 600 graden (1112 graden F) | Warmtewisselaars, motoronderdelen, ovenonderdelen, elektrische contacten |
| Lage-temperatuur | C70600, C71500 (Cu-Ni); C10200, C11000 (OFC); C61400 (albrons); C65500 (Si-brons); C52100 (fosforbrons); C18660 (Cu-Mg); C19900 (Cu-Ti); C15000 (Cu-Zr); C18000 (Cu-Cr); C75200 (nikkelzilver) | Tot -270 graden (-454 graden F) | LNG-opslag, cryogene apparatuur, arctische maritieme structuren |
Door de juiste legeringskwaliteit te selecteren op basis van temperatuurvereisten en omgevingsomstandigheden kunnen ingenieurs optimale prestaties, duurzaamheid en veiligheid garanderen in kritische toepassingen-van cryogene brandstofsystemen tot industriële- hogetemperatuurmachines.
