O que são ligas de cobre e níquel?
Ligas de cobre e níquel, comumente chamados de cuproníquel, são reconhecidos por sua excelente resistência à corrosão, principalmente na água do mar, o que os torna ideais para aplicações marítimas e industriais. Essas ligas também apresentam boa condutividade térmica, resistência mecânica e resistência à bioincrustação.
As duas ligas de cobre-níquel mais utilizadas são:
UNS C70600 (90/10 Cobre Níquel)
UNS C71500 (70/30 Cobre Níquel)
UNS C70600 (Cobre Níquel 90/10): Composição, Propriedades e Aplicações
Composição Química de C70600
| Elemento | Porcentagem (%) |
|---|---|
| Cobre (Cu) | 88.7 - 91.2 |
| Níquel (Ni) | 9.0 - 11.0 |
| Ferro (Fe) | 1.0 - 1.8 |
| Manganês (Mn) | 1,0 Máx. |
Principais propriedades do UNS C70600
| Propriedade | Descrição |
|---|---|
| Resistência à corrosão | Excelente em água do mar e água salobra; resiste à bioincrustação, reduzindo a frequência de limpeza |
| Condutividade Térmica | Bom, tornando-o adequado para trocadores de calor e tubos condensadores |
| Formabilidade e soldabilidade | Fácil de fabricar; boa conformabilidade e soldabilidade para formas complexas |
Aplicações do material C70600
| Indústria | Aplicativo |
|---|---|
| Marinha / Construção Naval | Tubulação de água do mar, trocadores de calor, tubos condensadores |
| Usinas de Dessalinização | Tubulação e componentes em contato com água do mar |
| Petróleo e Gás Offshore | Sistemas de tubulação expostos à água do mar |
UNS C71500 (Cobre Níquel 70/30): Composição, Propriedades e Aplicações
Composição Química de C71500
| Elemento | Porcentagem (%) |
|---|---|
| Cobre (Cu) | 66.5 - 69.5 |
| Níquel (Ni) | 29.0 - 33.0 |
| Ferro (Fe) | 0.4 - 1.0 |
| Manganês (Mn) | 1,0 Máx. |
Principais propriedades do UNS C71500
| Propriedade | Descrição |
|---|---|
| Resistência à corrosão | Superior a C70600, especialmente em ambientes-de alta velocidade ou abrasivos |
| Resistência Mecânica | Superior a C70600, adequado para aplicações mais exigentes |
| Resistência à Erosão | Maior resistência à erosão e ataques de impacto em altas taxas de fluxo |
Aplicações do material C71500
| Indústria | Aplicativo |
|---|---|
| Trocadores de calor e condensadores | Usinas de energia e construção naval que exigem alta resistência e resistência à corrosão |
| Sistemas de tubulação de água do mar | Condições de alta-velocidade e fluxo turbulento |
| Petróleo e Gás Offshore | Risers, revestimento das pernas da plataforma, componentes expostos à água do mar agressiva |
Principais diferenças: UNS C70600 vs. UNS C71500
| Parâmetro | UNS C70600 (90/10) | UNS C71500 (70/30) |
|---|---|---|
| Conteúdo de níquel | 9.0 - 11.0% | 29.0 - 33.0% |
| Conteúdo de cobre | ~ 90% | ~ 70% |
| Resistência à corrosão | Excelente | Superior(especialmente em alta-velocidade) |
| Resistência Mecânica | Bom | Mais alto |
| Resistência à Erosão | Bom | Aprimorado |
| Resistência à bioincrustação | Excelente (um pouco superior) | Bom |
| Custo | Mais econômico | Maior (devido ao teor de níquel) |
| Aplicações Típicas | Serviço geral de água do mar | Condições exigentes/de alta-velocidade |
Escolhendo a liga certa para sua aplicação
| Fator | Recomendação |
|---|---|
| Requisitos de resistência à corrosão | Se seu aplicativo envolver água do mar em alta-velocidade ou ambientes-propensos à erosão,escolha C71500 |
| Necessidades de resistência mecânica | Para aplicações que exigem maior resistência mecânica,C71500 tem melhor desempenho |
| Restrições orçamentárias | Se o custo for um fator significativo,C70600 é mais econômicoao mesmo tempo que proporciona excelente resistência à corrosão em ambientes menos exigentes |
| Necessidades específicas de aplicação | Considere o ambiente operacional, a temperatura e a exposição potencial a meios agressivos |
| Doença | Liga recomendada |
|---|---|
| Água do mar limpa, velocidade normal (menor ou igual a 3,6 m/s) | C70600 |
| High-velocity seawater (> 3.6 m/s) | C71500 |
| Água do mar com areia suspensa ou abrasivos | C71500 |
| A bioincrustação é a principal preocupação | C70600(um pouco superior) |
| Água do mar poluída (H₂S, amônia) | C71500(preferido) |
| Projetos-de orçamento sensível | C70600 |
Comparação de propriedades mecânicas (recozido)
| Propriedade | UNS C70600 | UNS C71500 |
|---|---|---|
| Resistência à tração (MPa) | 275 minutos. | 275 minutos. |
| Força de rendimento (MPa) | 105 minutos. | 105 minutos. |
| Alongamento (%) | 40 minutos. | 40 minutos. |
| Usinabilidade (% de latão-de corte livre) | 20% | 20% |
Comparação de propriedades físicas
| Propriedade | UNS C70600 | UNS C71500 |
|---|---|---|
| Densidade (g/cm³) | 8.94 | 8.94 |
| Ponto de Fusão (Liquidus) | 1150 graus | 1150 graus |
| Condutividade Térmica (W/m·K) | 40 | 40 |
| Condutividade Elétrica (% IACS) | 9.1 | 9.1 |
| Módulo de Elasticidade (GPa) | 140 | 140 |
Propriedades de Fabricação
| Propriedade | UNS C70600 | UNS C71500 |
|---|---|---|
| Trabalhabilidade a frio | Excelente | Excelente |
| Trabalhabilidade a quente | Bom | Bom |
| Soldagem (GTAW/TIG) | Excelente | Excelente |
| De solda | Excelente | Excelente |
| Brasagem | Bom | Bom |
| Temperatura de recozimento (grau) | 700 - 825 | 700 - 825 |
| Temperatura de trabalho quente (grau) | 850 - 950 | 850 - 950 |
Formulários de produtos disponíveis
| Formulário de Produto | C70600 | C71500 |
|---|---|---|
| Tubo / tubo sem costura | ✓ | ✓ |
| Tubo / Tubo Soldado | ✓ | ✓ |
| Placa / Folha | ✓ | ✓ |
| Barra / Haste | ✓ | ✓ |
| Flanges (todos os tipos) | ✓ | ✓ |
| Acessórios (cotovelos, tees, redutores) | ✓ | ✓ |
| Forjados | ✓ | ✓ |
Padrões Aplicáveis
| Padrão | C70600 | C71500 |
|---|---|---|
| ASTM B111 | ✓ (Tubos Condensadores) | ✓ (Tubos Condensadores) |
| ASTM B466 | ✓ (Tubo Sem Costura) | ✓ (Tubo Sem Costura) |
| ASME SB111 | ✓ | ✓ |
| ASME SB466 | ✓ | ✓ |
| EN 12451 | CuNi10Fe1Mn | CuNi30Fe1Mn |
Perguntas frequentes
1. Qual é a principal diferença entre UNS C70600 e UNS C71500?
A principal diferença entreUNS C70600eUNS C71500é o teor de níquel.UNS C70600 (cobre níquel 90/10)contém 9-11% de níquel, enquantoUNS C71500 (cobre níquel 70/30)contém 29-33% de níquel, proporcionando ao C71500 maior resistência e resistência à corrosão superior.
2. Qual liga tem melhor resistência à corrosão: C70600 ou C71500?
UNS C71500oferece resistência à corrosão superior em comparação com o C70600, especialmente em ambientes de água do mar de alta-velocidade ou onde a erosão e o impacto são preocupações.
3. O C70600 é mais fácil de usinar do que o C71500?
Ambas as ligas têm o mesmoclassificação de usinabilidade de 20% do latão-de corte livre. No entanto, o C71500 é um pouco mais duro devido ao seu maior teor de níquel e pode exigir ferramentas mais potentes.
4. Qual é a densidade do C71500 em comparação com o C70600?
Ambosdensidade c71500e densidade C70600 são8,94g/cm³. Isso significa que os cálculos de peso para dimensões equivalentes são iguais para ambas as ligas.
5. Qual liga é mais cara: C70600 ou C71500?
UNS C71500é geralmente mais caro que o C70600 devido ao seu maior teor de níquel (29-33% vs 9-11%).
6. Os tubos ASTM B111 C70600 podem ser usados em água do mar de alta-velocidade?
ParaASTM B111 C70600tubos, a velocidade máxima de projeto é de 3,6 m/s. Para velocidades acima disso,C71500é recomendado.
7. Qual método de soldagem é recomendado para C70600 e C71500?
Soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW/TIG)com metal de adição ERCuNi (AWS A5.7) é recomendado para ambosC70600eMaterial C71500.
8. Qual liga tem melhor resistência à bioincrustação: 90/10 ou 70/30?
90/10 cobre níquel (C70600)tem resistência à bioincrustação ligeiramente superior em comparação com o cobre-níquel 70/30 (C71500).
9. Os tubos sb111 c71500 são adequados para usinas de dessalinização?
Sim.sb111 c71500tubos são usados em usinas de dessalinização, especialmente para a seção de recuperação de calor de unidades flash de vários-estágios (MSF).
Detecção
| Método de inspeção | Padrão/Propósito |
|---|---|
| Teste de corrente parasita | ASTM E243 - detecta defeitos em tubulações não-ferromagnéticas |
| Teste Hidrostático | Verificação de integridade de pressão |
| Teste ultrassônico | Medição de espessura de parede |
| Análise química | Espectrômetro - Verificacomposição química c71500ou composição C70600 |
| Teste Mecânico | Testes de tração, dureza, achatamento e expansão |
| Teste de achatamento | Exigido para ambas as ligas de acordo com ASTM B111 |
| Teste de Expansão | 30% a 60 graus (após recozimento) |
Embalagem
| Item | Método |
|---|---|
| Tubos de pequeno diâmetro (menor ou igual a 12 polegadas) | Papel impermeável + saco plástico + caixa de madeira |
| Large diameter pipes (>12 polegadas) | Tampas de plástico + feixes de tiras de aço + paletes de madeira |
| Flanges e acessórios | Óleo-antiferrugem + filme plástico + caixa + caixa de madeira |
| Marcação | Grau (C70600/C71500), tamanho, programação, número de aquecimento, padrão (ASTM B111/ASME SB466) |
Equipamento de fábrica
| Equipamento | Objetivo da produção de cobre e níquel |
|---|---|
| Forno de fusão por indução | Controle preciso decomposição química c71500e composição C70600 |
| Máquina de fundição contínua | Produção de tarugo |
| Prensa de extrusão | Formação de casca oca |
| Moinho Pilger Frio | Redução do diâmetro do tubo |
| Banco de desenho | Dimensionamento final e acabamento superficial |
| Forno de recozimento | Alívio de tensão (700-825 graus para ambas as ligas) |
| Máquina de endireitamento | Precisão dimensional |
| Centro de usinagem CNC | Produção de flanges e acessórios |
| Equipamento END | Corrente parasita e testes ultrassônicos |
Certificados
