B10（白铜合金）

B10铜合金是中国国家标准（GB/T 5231）中的牌号，它是一种典型的铜镍合金，在国际上更通用的近似牌号是 C70600（美国UNS系统），常被称为“90-10白铜”或“铜镍10%”。

一、化学成分（主要成分，wt%）

B10的核心是铜-镍二元系，并添加少量关键元素以优化性能：

铜（Cu）： 余量（约88-90%）

镍（Ni）： 9.0-11.0% - 核心合金元素，提供固溶强化，显著提高强度、耐蚀性（尤其是海水耐蚀性），并改善抗污性。

铁（Fe）： 1.0-1.8% - 关键添加元素。铁能显著提高合金对海水冲刷腐蚀的抵抗力，并细化晶粒。通常要求Fe/Ni ≈ 0.1-0.2时性能最佳。

锰（Mn）： 0.5-1.0% - 脱氧剂，改善热加工性能，并有助于提高耐蚀性。

杂质： 严格控制铅（Pb）、磷（P）、硫（S）等含量，以保证其优异的冷热加工性能和耐蚀性。

核心特征： 通过Ni、Fe、Mn的协同作用，B10在保持良好工艺性能的同时，获得了极其优异的耐海水腐蚀能力。

二、主要性能

B10铜镍合金之所以被广泛应用，源于其综合性能的卓越平衡。

1. 优异的耐腐蚀性能（核心优势）

耐海水腐蚀： 这是B10最突出的优点。它在流动海水、静止海水中都具有极低的腐蚀速率（通常<0.025 mm/年），且能抵抗应力腐蚀开裂和点蚀。表面会形成一层致密、稳定的保护膜（主要含Ni、Cu、Fe的氧化物）。

耐生物污损： 铜离子具有一定的抗海洋生物附着能力，优于许多不锈钢和钛合金。

耐淡水、蒸汽腐蚀： 在冷凝器、热交换器用的淡水、蒸汽侧同样表现良好。

耐高速水流冲刷腐蚀（抗侵蚀性）： 得益于铁的添加，它能承受高达3-4米/秒的海水流速。

2. 良好的力学性能

强度： 抗拉强度（Rm）约为280-350 MPa，高于纯铜和黄铜，低于高强度铝合金或钢，但足以满足管材、板材的结构要求。

塑性： 延伸率（A）可达30%以上，具有良好的冷、热成形能力。

状态： 可通过冷加工（如拉拔、轧制）进行硬化（状态如H58、H80），显著提高强度，但塑性会下降。

3. 优秀的物理与工艺性能

导热性： 导热系数约为65 W/(m·K)，低于纯铜和黄铜，但仍远高于不锈钢和钛合金，是一种优良的热交换材料。

导电性： 约为纯铜的9%，属于低导电性材料。

可加工性： 焊接性能良好，可采用钎焊、气体保护焊（TIG/MIG）、等离子焊等。切削加工性能一般（约为易切削黄铜的20%）。

无磁性： 是重要的无磁性材料。

美观性： 呈明亮的银白色，类似镍或不锈钢。

4. 与其他常用海水管材的性能对比

特性

B10铜镍合金 (C70600)

铝青铜 (如C95800)

316L不锈钢

钛合金 (如Gr.2)

耐海水腐蚀

极优，全面抗蚀

优，但可能对选择性腐蚀敏感

在低流速、充氧海水中良好；易发生点蚀和缝隙腐蚀

最优，几乎完全耐蚀

抗冲刷腐蚀

极优

优

一般

最优

抗生物污损

良好

一般

差

差

导热性

良好

中等

差

差

强度

中等

高

高

高

成本

中等偏高

中等

较低（初始）

极高

可焊性

良好

较困难

优

优（需专用设备）

三、典型应用领域

凭借其卓越的耐海水腐蚀综合性能，B10是海洋工程和沿海电站的关键材料：

船舶与海洋平台：

海水管路系统（如消防、冷却、压载、舱底水管）。

冷凝器和热交换器管。

海上油气生产系统的管路。

电力工业：

滨海及核电站的海水冷却管和冷凝器管（主力应用）。

海水淡化：

多级闪蒸（MSF）和反渗透（RO）装置中的热交换管和管路。

化工与石油化工：

处理海水、盐水、弱酸、弱碱等介质的容器和管道。

四、总结

B10铜合金（90-10 CuNi）是一种以镍和铁为主要合金元素的高性能铜镍合金。 它的核心优势在于极佳的耐海水腐蚀、抗冲刷腐蚀和抗海洋生物污损的综合能力，同时兼具良好的导热性、工艺性和适中的强度。虽然初始成本高于普通不锈钢，但其超长的使用寿命和极低的维护成本，使其在苛刻的海洋环境中具有极高的全生命周期性价比，成为海水管路和冷凝器系统的标杆性材料之一。对于更高腐蚀要求的场合，会考虑使用镍含量更高的B30（70-30 CuNi， C71500）或蒙乃尔合金（Ni-Cu合金）。