C44300锡黄铜(也称为“海军黄铜”或“Admiralty Brass”)是一种应用非常广泛、性能优异的铜合金。以下是其详细特性介绍:
1. 基本简介
C44300是美国ASTM标准下的牌号,属于铜-锌-锡合金系列。它的通用名称是 “海军黄铜” 。对应的中国国家标准牌号是 HSn70-1,日本JIS标准牌号是 C4430。
2. 化学成分(典型值,%)
铜: 70.0 - 73.0
锡: 0.8 - 1.2 (关键添加元素)
锌: 余量 (约 25.2 - 28.2)
砷: 0.02 - 0.06 (关键添加元素)
铅: ≤ 0.07
铁: ≤ 0.06
杂质总和: ≤ 0.15
关键元素作用:
锡: 显著提高合金在海水、咸水等环境中的耐脱锌腐蚀和耐冲刷腐蚀能力。这是它被称为“海军黄铜”的核心原因。
砷: 微量的砷是有效的脱锌抑制剂。它能与铜形成保护层,阻止腐蚀过程中锌的选择性流失,从而防止材料因脱锌而变得疏松多孔。这是其耐腐蚀性的另一重保障。
3. 主要特性
优点:
优异的耐腐蚀性:
特别适用于海水、微咸水、蒸汽和冷凝水环境。
抗“脱锌腐蚀”和“应力腐蚀开裂”能力远高于普通黄铜(如C2700)。
良好的机械性能:
具有中等强度和良好的延展性,易于进行冷、热加工成型。
优良的导热性:
导热系数约为109 W/(m·K),是优良的热交换材料。
良好的可加工性:
可以进行轧制、拉伸、弯曲、冲压等加工。
切削性能中等(不如含铅黄铜,但优于纯铜)。
可焊接性和钎焊性:
适用于软钎焊、硬钎焊和气体保护焊(如TIG/MIG)。
注意: 不推荐氧乙炔焊和电阻焊,因其可能导致热裂或性能下降。
缺点/注意事项:
不耐高速水流腐蚀:
在高流速(通常>2米/秒)海水或含有泥沙、气泡的流体中,其耐冲刷腐蚀能力有限,可能出现“冲击腐蚀”。在这种严苛条件下,通常选用铝青铜或铜镍合金(如C70600)。
对特定介质敏感:
对氨、硫化物等敏感,可能引起应力腐蚀。
在软水中也可能发生轻微的脱锌。
成本:
比普通黄铜(如C2600)成本更高,主要因为添加了锡和砷,以及更严格的生产工艺控制。
4. 物理与机械性能(典型值)
密度: 约 8.53 g/cm³
熔点: 约 900 - 945°C
导电率: 约 26% IACS(国际退火铜标准)
导热系数: 约 109 W/(m·K) (在20°C时)
抗拉强度:
退火态:约 325 - 380 MPa
半硬态:约 380 - 450 MPa
屈服强度(0.5%延伸):
退火态:约 125 MPa
半硬态:约 250 - 310 MPa
延伸率:
退火态:≥ 45%
半硬态:≥ 30%
硬度(洛氏B,HRB):
退火态:约 45 HRB
半硬态:约 65 - 75 HRB
5. 主要应用领域
由于其卓越的耐海水腐蚀性能,应用主要集中在:
海洋与船舶工业:
冷凝器管、热交换器管、蒸发器管
船用管道系统、泵阀部件
电力工业:
火力发电厂、核电站的冷凝器管和给水加热器管(使用淡水或微咸水冷却时)。
石油化工:
用于制造低压换热设备、蒸馏塔管件等。
一般工业:
各种需要良好耐水腐蚀的热交换设备、散热片等。
总结
C44300锡黄铜(海军黄铜)是一种在中低速、清洁或微污染海水及类似水介质中表现出卓越耐腐蚀性的铜合金**。其核心优势在于通过添加锡和砷,有效抵抗了黄铜最常见的失效形式——脱锌腐蚀。它是船舶、电站冷凝器等关键设备的经典管材选择,但在极高流速或含固粒的严苛腐蚀环境下,需要评估其适用性或选择更高级别的合金。
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