BFe30-1-1是一种非常重要的铜镍合金,属于白铜(或称白铜)家族。以下为您详细介绍其化学成分、性能特点及应用。
BFe30-1-1是中国国标(GB/T 5231-2012)中的牌号,其对应的国际常用牌号为 C71500(美国UNS系统),也常被称为 70/30 白铜或 铜镍 70/30。
其名义成分和范围如下:
镍 (Ni):~30% (主合金元素,形成连续固溶体,是提高耐蚀性、强度和热稳定性的核心)
铁 (Fe):0.5-1.0% (关键添加剂,显著提高合金抗冲刷腐蚀和应力腐蚀开裂的能力,特别是在海水等高速流动介质中)
锰 (Mn):0.5-1.0% (脱氧剂,提高可锻性和焊接性)
铜 (Cu):余量 (通常约68-70%)
杂质限制:对锌(Zn)、铅(Pb)、硫(S)等杂质含量有严格限制,以保证其优异的耐腐蚀和加工性能。
BFe30-1-1综合性能非常优异,尤其在海洋环境中表现突出。
a. 物理性能
密度:约 8.94 g/cm³
熔点:约 1170-1240 °C
导电率:约 5% IACS(远低于纯铜,属于低导电性材料)
导热率:较低,约为纯铜的十分之一。
颜色:呈银白色,外观类似不锈钢。
b. 机械性能(取决于状态:退火态 vs 硬态)
抗拉强度:退火态约 380-450 MPa;硬态(冷加工后)可达 550-700 MPa 或更高。
屈服强度:退火态约 140 MPa;硬态可达 500 MPa 以上。
延伸率:退火态良好,可达 35-45%;硬态会显著降低。
硬度:具有良好的强度和韧性的平衡。
c. 耐腐蚀性能(核心优势)
优异的抗海水腐蚀性:对海水、盐水、微咸水具有极高的耐蚀性,耐冲刷腐蚀和空泡腐蚀性能远超大多数铜合金和不锈钢。
良好的抗生物污损性:铜离子渗出能有效抑制海生物(如藤壶、藻类)的附着。
耐应力腐蚀开裂:在含氨和硫化物环境中,抗应力腐蚀性能优于许多铜合金。
耐脱合金腐蚀:由于其单相固溶体结构,几乎不发生黄铜常见的“脱锌”类腐蚀。
在大气和淡水中稳定:耐大气腐蚀,在淡水环境中性能也很好。
d. 工艺性能
冷、热加工性:极佳。易于进行轧制、拉伸、锻造等加工。
焊接性:良好。可采用氩弧焊(TIG/MIG)、钎焊等多种方法焊接,焊后建议退火以恢复最佳耐蚀性。
切削性:一般(约为易切削黄铜的20%),需要使用锋利的刀具和合适的冷却液。
基于其卓越的耐海水腐蚀和综合机械性能,BFe30-1-1主要用于:
船舶与海洋工程:
冷凝器和热交换器管(是船舶电站、核潜艇、航母等的关键材料)
海水管道系统
泵、阀、螺旋桨轴
脱盐(海水淡化)装置管束
电力与化工:
滨海电站的海水冷却管
化工设备中的耐腐蚀管道和容器
硬币制造:许多国家的硬币使用此类合金或类似的铜镍合金。
BFe30-1-1 (C71500) 是一种以镍为主要合金元素、添加了关键铁和锰的铜镍合金。它的核心优势在于:
在海水和盐水环境中无与伦比的耐腐蚀性,特别是耐冲刷腐蚀。
高强度与良好塑性的结合。
出色的冷热加工和焊接性能。
它是海洋工程、船舶制造和滨海电力工业中不可或缺的关键材料,被誉为“海洋金属”的杰出代表。在选择时,需根据具体服役环境(如流速、温度、污染情况)和加工要求来确定其供应状态(如退火态、半硬态、硬态)。