白銅の熱処理について、白銅鋼種の機械的性質と用途について説明します。
1.白銅の紹介
Niを含む銅ニッケル合金<50% (wt) are called white copper.
銅とニッケルという 2 つの元素は周期表で非常に近いため、電気化学的特性と原子半径に大きな違いはなく、両方とも面心立方格子であり、互いに無限に溶けます。 銅は非磁性であり、ニッケルは強磁性です。 Cu-Ni の二元合金では、Ni 含有量が減少すると、合金のキュリー点が低下します。 ニッケル含有量が 74% に低下すると、キュリー点は室温まで低下します。 ニッケル含有量が 50% に低下すると、キュリー点は -200 度未満に低下します。
銅にニッケルを添加すると、強度、耐食性、電気抵抗、熱電特性が大幅に向上します。 工業用銅ニッケル合金は、さまざまな性能特性と用途に基づいて、構造用白銅と電気用白銅に分類されます。 銅とニッケルの二元合金は単純白銅と呼ばれます。 単純な白銅の優れた特性は、海水、有機酸、さまざまな塩溶液などのさまざまな腐食媒体中での高い化学的安定性と、優れた冷間および熱間加工特性です。 白銅のグレード番号の前に「B」が付き、その後にニッケル含有量 (%) が続きます。 他の元素を含む白銅を複合白銅または特殊白銅と呼びます。
Mn を含む白銅はマンガン白銅と呼ばれ、BMn40-1 などのコンスタンタンとしても知られています。5 その組成（重量）は、Ni 40%、Mn 1.5% です。
白銅に少量のマンガンまたは鉄を添加すると、結晶粒径が微細化されるだけでなく、耐食性も大幅に向上します。 したがって、鉄を含む複合白銅、鉄白銅 BFe30-1-1 および BFe5-1 は、外航船やその他の腐食性の強い媒体で動作する部品として使用できます。
銅ニッケル合金における亜鉛の主な役割は、固溶体強化と耐食性の向上です。 亜鉛ニッケル銅には、5%-35% (wt) の Ni と 13%-45% (wt) の Zn が含まれています。 その中で、BZn15-20が最も広く使用されています。 耐食性が高く、加工性が良く、美しい銀白色で、比重が小さく、低コストです。 亜鉛ニッケル銅には以下が添加されています。<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
銅ニッケル合金中のアルミニウムの溶解度は、温度が低下するにつれて低下し、固溶強化される可能性があります。 例えば、アルミニウムニッケル銅 BAl13-3 および BAl16-1.5 は、優れた機械的特性と耐食性を備えているだけでなく、高い弾性と耐低温性も備えています。 90K（-183度）の低温でも、機械的特性は低下しないだけでなく、向上します。 改善する！
Ti（チタン）、Zr（ジルコニウム）、Ne（ニオブ）、Mo、その他の元素を銅ニッケル合金に添加すると、合金の鋳造性能が向上し、室温での機械的特性と熱可塑性が向上し、溶接や腐食にも効果があります。抵抗。
以下に、耐食構造における白銅の機械的特性と用途を示します。
B5
ストリップM、引張強さ220MPa、伸び32%
ストリップY、引張強さ400MPa、伸び10%
船舶の耐食部品などに使用されます。
B19
ストリップY、引張強さ400MPa、伸び10%
ストリップM、引張強さ300MPa、伸び25%
ストリップY、引張強さ400MPa、伸び3%
プレートM、引張強さ300MPa、伸び30%
プレートY、引張強さ400MPa、伸び3%
精密機器、計器部品、蒸気、淡水、海水中で使用される金属メッシュや耐薬品性の部品に使用されます。
B30
ストリップM、引張強さ380MPa
ストリップY、引張強さ550MPa
プレートM、引張強さ380MPa、伸び23%
プレートY、引張強さ550MPa、伸び3%
蒸気や海水中で使用される耐食部品、高温高圧下で使用される金属管や復水管などに使用されます。
BM3-12
ストリップM、引張強さ360MPa、伸び25%
プレートY、引張強さ360MPa、伸び25%
目的は上記と同じです。
BZn15-20
ストリップM、引張強さ350MPa、伸び3.5%
ストリップY、引張強さ550MPa、伸び1.5%
ストリップT、引張強さ650MPa、伸び1%
プレートM、引張強さ350MPa、伸び3.5%
ストリップY、引張強さ550MPa、伸び2%
プレートT、引張強さ650MPa、伸び1%
制御棒 Y、直径 5-20mm、引張強さ 450MPa、伸び 5%
制御棒Y、直径21-30mm、引張強さ400MPa、伸び7%
制御棒 Y、直径 31-40mm、引張強さ 350MPa、伸び 12%
制御棒M、引張強さ300MPa、伸び30%
計器精密機械部品、工業用器具、医療機械などに使用されています。
BAL6-1.5
プレート、引張強さ550MPa、伸び3%
バネや弾性部品の製造に使用されます。
2. 一般的に使用される電気白銅の主な物性を以下に紹介します。
シンプルな白銅 B0.6
熱伝導率 λ272w/(m・度)
比抵抗ρ0.031×10ˉ6Ω・m
抵抗温度係数 0.0028/度
シンプルな白銅 B16
線膨張係数 15.3×10ˉ6/度
比抵抗ρ0.223×10ˉ6Ω・m
抵抗温度係数 0.0028/度
マンガン銅BMn3-12
線膨張係数 16.0×10ˉ6/度
比熱 c410J/kg・度
熱伝導率 λ22w/(m・度)
比抵抗ρ0.435×10ˉ6Ω・m
抵抗温度係数 0.00003/度
コンスタンタンBMn40-1.5
線膨張係数 14.4×10ˉ6/度
比熱 c410J/kg・度
熱伝導率 λ21w/(m・度)
比抵抗ρ0.435×10ˉ6Ω・m
抵抗温度係数 0.00002/度
ブロンズBMn43-0.5をテストしてください
線膨張係数 14.4×10ˉ6/度
熱伝導率 λ24w/(m・度)
比抵抗ρ0.49×10ˉ6Ω・m
抵抗温度係数-0.00014/度
3.白銅の熱処理
アルミニウム白銅BAl2-3は熱処理により強化できます。 900度で固溶し、50％冷間圧延し、550度で時効した後、強度は800-1000MPaに達し、固溶状態はわずか250-350MPaです。
白銅インゴットの結晶内偏析は深刻であり、均質化焼鈍を行う必要がある。 白銅の均質化焼鈍方式は以下の通りです。
B19、B30、温度 100-1050 度、時間 3-4 時間
BMn3-12、気温 830-870 度、時間 2-3 時
BMn40-1.5、気温 1050-1150 度、時間 3-4 時間
BZn15-20、温度 940-970 度、時間 2-3 時間
白銅のさまざまな熱処理プロセスは、その性能に大きな影響を与えます。 精密機器に使用されるBMn3-12は、抵抗値を安定させるために応力除去と焼鈍を行う必要があります。
高温で作業するBMn40-1.5は、水冷または空冷して750-850度の高温で短時間アニールする必要があります。
弾性部品の製造に使用される亜鉛ニッケル銅 BZn15-20 は、325-375 度の低温でアニールできます。
白銅加工部品の中間焼鈍温度 ( 度 ) は、有効厚さ (mm) が減少するにつれて、以下に示すように適切に下げる必要があります。
B19, B25
750-780℃ (>5mm) 700-750度 (15-mm)
{{0}} 度 (0.5-1mm) 530-620 度 (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 度 (5mm 以上) 680-730 度 (1-5mm)
{{0}} 度 (0.5-1mm) 520-600 度 (＜0.5mm)
BAl6-1.5、BAl13-3
700-750℃ (>5mm) 700-730 (1-5mm)
{{0}} 度 (0.5-1mm) 550-600 度 (<0.5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5mm) 750-800度 (1-5mm)
{{0}} 度 (0.5-1mm) 550-600 度 (＜0.5mm)
完成した銅ニッケル棒およびワイヤのアニーリング温度も、以下に示すように、アニーリング前の「半硬質および軟質」のさまざまな状態によって異なります。
BZn15-20
バー、セミハード 400-420 度、ソフト 650-700 度
ワイヤーΦ{{0}}。3-Φ6.0、ソフト650-700度
BM3-12
ワイヤーΦ{{0}}。3-Φ6.0、ソフト500-540度
BMn40-1.5
ワイヤーΦ{{0}.3-Φ0.8、ソフト670-680度
ワイヤーΦ{{0}.85-Φ2.0、ソフト690-700度
ワイヤーΦ2.1-Φ6.0、ソフト710-730度
