Apakah Admiralty Brass?
Admiralty brass ialah aloi zink-kuprum yang dibangunkan untuk kapal dan perkhidmatan loji janakuasa pantai, di mana loyang biasa gagal kerana kehilangan zink terpilih. Ia terletak hampir dengan komposisi loyang 70/30 tetapi membawa penambahan timah dan perencat penyahzinan yang disengajakan. Dalam sistem penetapan moden komposisi yang paling banyak digunakan ialah UNS C44300, dengan C44400 dan C44500 meliputi varian terhalang antimoni dan fosforus.
Keluarga aloi juga dipanggil logam admiralty. Dalam kesusasteraan lama, kedua-dua nama itu digunakan secara longgar, tetapi dalam pembelian dokumen perbezaannya penting: istilah brass admiralty harus sentiasa terikat pada nombor UNS atau pada spesifikasi produk seperti ASTM B111 supaya komposisi, temper dan jenis perencat tidak jelas.
Reputasinya terletak pada tiga sifat yang sukar untuk digabungkan dalam satu bahan. Ia menentang air laut yang bergerak dan air payau, ia memindahkan haba dengan cekap kerana kandungan kuprumnya yang tinggi, dan ia mengekalkan kekuatan dan kemuluran yang mencukupi untuk dikembangkan menjadi kepingan tiub dan digulung kepada had terima yang rapat. Gabungan itulah sebabnya tiub kondenser dan penukar haba kekal sebagai aplikasi tunggal terbesarnya.
Komposisi C44300 Admiralty Brass
C44300 ditakrifkan oleh komposisi standard di bawah. Tembaga membentuk keseimbangan struktur, zink memberikan kekuatan melalui larutan pepejal, timah meningkatkan ketahanan terhadap kakisan air laut, dan penambahan arsenik hadir secara khusus untuk menghalang penyahzinan.
| unsur | Kandungan (berat%) | Fungsi |
|---|---|---|
| Tembaga | 70.0-73.0 | Elemen asas, mengawal kekonduksian dan warna |
| timah | 0.9-1.2 | Meningkatkan ketahanan kakisan dalam air laut dan air yang mengalir |
| Arsenik | 0.02-0.06 | Perencat penyahzinan |
| memimpin | 0.07 maks | Kekotoran, terhad untuk kebolehkimpalan |
| besi | 0.06 maks | kekotoran |
| Zink | Baki | Pengukuh penyelesaian pepejal |
C44400 menggantikan antimoni untuk arsenik dan C44500 menggantikan fosforus, yang selalunya lebih disukai di mana tiub siap akan digunakan dalam sistem air boleh diminum atau-makanan. Ketiga-tiganya dilindungi sebagai tiub aloi-kuprum oleh ASTM B111, manakala gred Eropah yang setara muncul dalam EN 12451 dan EN 12449 untuk tiub dan EN 12164 untuk rod. Dalam sistem Cina, sebutan yang sepadan ialah HAl77-2 dalam kerja berkaitan, manakala HSn70-1 meliputi komposisi jenis admiralti galas timah.
Sifat Mekanikal dan Temperamen
Tiub loyang Admiralty dibekalkan dalam keadaan sepuhlindap untuk pengembangan ke dalam kepingan tiub dan dalam keadaan yang dilukis dengan ringan di mana kekakuan tambahan diperlukan untuk rentang yang lebih panjang. Di bawah ASTM B111 penetapan temper terikat pada kekuatan tegangan yang diperlukan, 0.5 peratus kekuatan hasil sambungan dan pemanjangan, dan keadaan O61 sepuhlindap adalah titik permulaan biasa untuk kerja pemeluwap dan penukar haba.
| Harta benda | Keadaan sepuhlindap biasa (O61) |
|---|---|
| Kekuatan tegangan, minimum | 345 MPa (50 ksi) |
| Kekuatan hasil pada sambungan 0.5 peratus, minimum | 140 MPa (20 ksi) |
| Pemanjangan dalam 50 mm, minimum | 35 peratus |
| Kekonduksian terma | Kira-kira 110 W/mK pada suhu bilik |
| Ketumpatan | Kira-kira 8.53 g/cm3 |
Kandungan kuprum yang agak tinggi memberikan kekonduksian terma aloi jauh melebihi gred kuprum-nikel, yang membolehkan dinding nipis dan kiraan tiub yang lebih rendah untuk tugas yang sama. Modulus dan kemulurannya juga membenarkan pengembangan penggelek ke dalam kepingan tiub tanpa retak.
Admiralty Brass Berbanding dengan Naval Brass
Kedua-dua nama ini sering keliru kerana kedua-duanya dibangunkan untuk perkhidmatan marin, tetapi mereka menduduki peranan yang berbeza. Loyang tentera laut lebih kuat dan keras kerana ia membawa kandungan zink yang lebih tinggi, manakala loyang admiralty menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap penyahzinan. Peraturan praktikal adalah untuk menentukan loyang admiralty untuk penukar haba dan tiub pemeluwap, dan loyang tentera laut untuk item struktur seperti plat tiub, pengikat dan aci di mana kekuatan adalah keperluan utama.
| Ciri | Loyang Admiralty | Tembaga tentera laut |
|---|---|---|
| Nombor UNS biasa | C44300, C44400, C44500 | C46400, C46500 |
| Anggaran kandungan kuprum | 71 peratus | 60 peratus |
| timah | 0.9-1.2 peratus | Kira-kira 0.75 peratus |
| Struktur | Terutamanya alfa | Alfa-dupleks beta |
| Kekuatan dan kekerasan | Sederhana | Lebih tinggi |
| Rintangan penyahzinan | Cemerlang, terhalang | Baik hingga sederhana |
| Bentuk produk biasa | Tiub lancar, pinggan, batang | Batang, palang, stok penempaan, pinggan |
Aplikasi Admiralty Brass
Oleh kerana aloi direka bentuk di sekeliling air-kakisan sisi, kebanyakan aplikasi melibatkan pemindahan haba atau pembendungan air laut.
Pemeluwap permukaan wap dan pemeluwap tambahan di stesen janakuasa dan di atas kapal.
Penukar haba cangkerang dan tiub di kilang penapisan, loji kimia dan unit penyahgaraman.
Pemanas air suapan, penyejuk minyak pelincir dan penyejuk udara di mana air penyejuk adalah payau atau masin.
Paip marin, talian perkhidmatan air laut, pemangkas injap dan komponen pam.
Tiub penyuling dan tiub penyejat dalam loji penjanaan air tawar.
Aplikasi paip dan kebersihan apabila varian terhalang antimoni atau fosforus ditentukan untuk sentuhan air yang boleh diminum.
Had perkhidmatan mengikut kimia air. Aloi berprestasi baik dalam air laut bersih pada halaju sederhana tetapi terdedah kepada serangan terlanggar jika aliran melebihi halaju yang dibenarkan untuk saiz tiub, dan kepada serangan ammonia dengan kehadiran oksigen, yang boleh menyebabkan retakan kakisan tegasan bahan kerja sejuk-. Oleh itu, tegasan sisa selepas pembentukan harus dilegakan, dan halaju aliran disimpan dalam panduan kejuruteraan.
Fabrikasi, Kimpalan dan Titik Pemeriksaan
Tiub loyang Admiralty biasanya disambung dengan pengembangan penggelek ke dalam kepingan tiub, dengan memateri, atau dengan mengimpal dalam pemasangan yang lebih besar. Kimpalan gabungan boleh dilakukan tetapi kehadiran arsenik menjadikan kawalan wasap perlu, dan kandungan zink yang rendah mengurangkan tetapi tidak menghapuskan risiko penyejatan zink dalam arka. Di mana kimpalan diperlukan, pengisi padan atau pengisi berasaskan tembaga-yang dipilih untuk persekitaran perkhidmatan hendaklah digunakan dan penyambung harus dilepaskan tekanan.
Tiub anil boleh dibengkokkan, dinyalakan dan digoyang. Kerja sejuk meningkatkan kekuatan dan merendahkan kemuluran, jadi anil akhir adalah dinasihatkan sebelum sebarang operasi yang memerlukan ubah bentuk yang ketara. Untuk pemeluwap kritikal, program pemeriksaan biasa termasuk pemeriksaan dimensi terhadap ASTM B111, ujian tekanan hidrostatik atau pneumatik, ujian arus pusar pada dinding tiub, dan pengesahan saiz butiran dan tegasan baki di mana keretakan kakisan tegasan menjadi kebimbangan.
Rintangan penyahzinan hendaklah disahkan oleh komposisi tiub siap dan bukannya diandaikan daripada nama gred, kerana penambahan perencat adalah apa yang memisahkan tiub yang boleh diservis daripada tiub yang akan gagal dalam beberapa tahun tugas air laut.
Soalan Lazim
S: Apakah brass admiralty?
Admiralty brass ialah aloi kuprum-zink dengan kuprum dalam julat 70 hingga 73 peratus, timah pada kira-kira 1 peratus dan sedikit tambahan arsenik, antimoni atau fosforus yang menghalang penyahzinan. UNS C44300 ialah komposisi standard.
S: Apakah kegunaan utama loyang admiralty?
Kegunaan utamanya ialah tiub kondenser dan penukar haba, paip marin, komponen pam dan injap dan tiub penyuling, terutamanya di mana air penyejuk adalah air laut atau payau.
S: Apakah perbezaan antara loyang admiralty dan loyang tentera laut?
Loyang tentera laut adalah lebih kuat dan lebih keras kerana kandungan zinknya yang lebih tinggi, manakala loyang admiralty lebih baik menentang penyahzinan. Loyang Admiralty lebih disukai untuk tiub penukar dan loyang tentera laut untuk item struktur seperti plat tiub dan pengikat.
S: Mengapakah arsenik ditambah kepada loyang admiralty?
Arsenik, antimoni atau fosforus bertindak sebagai perencat penyahzinan. Ia mengubah mekanisme kakisan pada permukaan logam supaya zink tidak terlarut secara selektif, mengekalkan bunyi tiub dalam-air yang mengandungi klorida.
S: Bolehkah tembaga admiralty dikimpal?
Ia boleh dikimpal dan dipateri, walaupun kawalan wasap diperlukan kerana penambahan arsenik dan sambungan harus dilegakan tekanan. Pengembangan penggelek dan pematerian kekal sebagai kaedah penyambungan yang paling biasa untuk tiub pemeluwap.
S: Piawaian manakah yang meliputi tiub tembaga admiralty?
ASTM B111 meliputi tiub aloi-kuprum dan kuprum termasuk C44300, C44400 dan C44500 dalam suhu yang ditentukan. Setara Eropah terdapat dalam EN 12451 dan EN 12449.
