C71500 是应用最广泛的铜镍合金之一,俗称 30%镍白铜 或 70/30 白铜。其名义成分为:70% 铜,30% 镍,以及少量铁、锰等添加元素以优化性能。
C71500 完美结合了高强度、极佳的耐腐蚀性和良好的加工性能,使其在苛刻环境中成为可靠的选择。
铜 (Cu): 余量 (~69%)
镍 (Ni): 29% - 33%
铁 (Fe): 0.40% - 1.0% (关键添加元素,增强抗冲蚀能力)
锰 (Mn): 0.40% - 1.0% (脱氧剂,改善热加工性)
锌 (Zn): ≤ 1.0%
铅 (Pb): ≤ 0.05%
其他杂质: 微量
颜色与外观: 呈银白色,具有优雅的光泽,美观且耐变色。
密度: 约 8.94 g/cm³,比纯铜略重。
导热导电性: 导热和导电性比纯铜低,但优于大多数不锈钢和合金。其导热系数约为纯铜的10%。
强度与硬度:
退火态 (O态): 抗拉强度约 380 MPa,屈服强度约 140 MPa,延伸率很高(~45%),柔软易成型。
硬态 (H态): 通过冷加工(如拉拔、轧制)可显著提高强度。抗拉强度可达 600 MPa 以上,但塑性下降。
弹性: 具有优异的弹性和抗疲劳性,适合制造弹簧、触点等需要反复形变的部件。
这是C71500最核心的优势,尤其在以下环境中:
海水与盐水环境: 拥有极佳的抗海水腐蚀和应力腐蚀开裂能力,是海洋工程的标杆材料之一。对海水流速不敏感,耐空泡腐蚀和冲蚀。
抗生物污损: 具有一定抑制海洋生物附着的能力。
耐碱性溶液: 对碱性环境,包括热的浓碱液,有很好的抵抗力。
耐非氧化性酸和盐: 在盐酸、硫酸(非充气条件下)、有机酸等环境中表现良好。
耐大气腐蚀: 在工业大气、乡村大气和海洋大气中都非常稳定,不易变色。
重要提示: 在含有氨、硫化物 或强氧化性酸(如硝酸)的环境中,其耐蚀性会下降,需谨慎评估。
冷热加工性:
冷加工性能优秀:易于进行轧制、拉拔、弯曲、冲压等操作。加工硬化率高,可通过中间退火恢复塑性。
热加工性能良好:在650-900°C温度范围内可进行热轧、锻造,但比纯铜要求更高。
焊接性:
非常好。可采用 GTAW(TIG)、GMAW(MIG)、钎焊、电阻焊 等多种方法。
焊接接头强度高,耐蚀性接近母材。推荐使用同材质焊丝。
切削性: 评级为 20%(以易切削黄铜C36000为100%)。其韧性高,属于“粘性”材料,切削时易产生长切屑,需要锋利的刀具、适当的断屑槽和冷却液。
基于上述特性,C71500广泛应用于:
海洋与船舶工程: 冷凝器、热交换器管板、海水管道系统、泵阀部件、螺旋桨轴、海底电缆护套。
化工与石油化工: 制造处理海水、碱性介质、非氧化性酸的容器、热交换器、管道、泵体。
发电与淡化: 火力发电厂和核电站的冷凝管、海水淡化装置的传热管。
货币与装饰: 用于制造高面额硬币(因其耐磨损、耐腐蚀、色泽美观)、建筑装饰、珠宝首饰。
电子电气: 弹簧触点、连接器、电阻元件。
与 C70600 (90/10 白铜) 对比: C71500含镍量更高,因此强度、硬度、耐蚀性(尤其在高速海水和污染海水中)更优,但成本也更高。C70600更经济,适用于要求稍低的环境。
与不锈钢对比: 在海水环境中,C71500的抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力通常优于304/316不锈钢,且导热性远高于不锈钢。
成本: 由于含30%的镍,价格相对较高,但其长寿命和低维护成本在全生命周期内往往更具经济性。
防污处理: 在海洋应用中,有时会配合阴极保护系统使用以提供额外保护。
C71500白铜是一种高性能的铜镍合金,其核心价值在于:在保持良好加工性和强度的同时,提供了顶级的、尤其是针对海水环境的耐腐蚀性能。 它是要求长寿命、高可靠性的苛刻工程环境(如海洋、化工)中的经典和优选材料。在选择时,需综合考虑其卓越性能与较高的初始材料成本。