Tại sao đồng và đồng-niken không giống nhau
Đồng nguyên chất có thể được nhận biết nhờ tông màu đỏ cam ấm áp. Khi niken hòa tan vào mạng đồng, đặc tính quang học của kim loại sẽ thay đổi: độ phản xạ ở vùng đỏ và{2}}gần hồng ngoại giảm xuống trong khi đường cong phản xạ phẳng trên dải nhìn thấy được, do đó bề mặt được coi là màu xám, bạc hoặc trắng ấm thay vì màu đỏ. Do đó, ống đồng-niken 90/10 mới ngâm (UNS C70600) trông có vẻ bạc và loại 70/30 (C71500) trông vẫn trắng hơn. Màu sắc là chỉ báo hữu ích đầu tiên nhưng nó không phải là thông số kỹ thuật. Màng oxit, màu ủ và bề mặt hoàn thiện đều thay đổi những gì mắt nhìn thấy, vì vậy màu sắc phải luôn được xác nhận bằng lần kiểm tra thứ hai, có thể đo lường được.
Dữ liệu tham khảo cho ba lớp phổ biến
| Tài sản | Đồng C11000 ETP | C70600 CuNi 90/10 | C71500 CuNi 70/30 |
|---|---|---|---|
| Màu danh nghĩa | Đỏ{0}}cam | Bạc-xám | Bạc-trắng |
| Thành phần danh nghĩa | Cu 99,90 phút | Cân bằng Cu, Ni 10, Fe 1,0-1,8, Mn 1,0 tối đa | Cân bằng Cu, Ni 29-33, Fe 0,4-1,0, Mn tối đa 1,0 |
| Tỉ trọng | 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ | 8,94 g/cm³ |
| Độ dẫn điện ở 20 độ | 100-101 % IACS | Khoảng 9% IACS | Khoảng 5% IACS |
| Độ dẫn nhiệt | Khoảng 390 W/(m·K) | Khoảng 45 W/(m·K) | Khoảng 29 W/(m·K) |
| Phản ứng từ | Không{0}}có từ tính | Không{0}}có từ tính | Không{0}}có từ tính |
| Sản phẩm ăn mòn ngoài trời điển hình | cỏ xanh | Phim màu nâu xám- | Phim màu nâu xám- |
| Dịch vụ điển hình | Nước uống, dây dẫn điện | Bộ trao đổi nhiệt biển, đường ống nước biển | Nhiệm vụ nước biển khắc nghiệt, vận tốc cao hơn |
Hai mục trong bảng đó hữu ích hơn những mục còn lại. Thứ nhất, mật độ gần như giống nhau ở cả ba loại, do đó việc kiểm tra mật độ không thể tách đồng khỏi đồng{1}}niken; nó chỉ loại trừ các sản phẩm thay thế bằng thép hoặc nhôm. Thứ hai, độ dẫn điện chênh lệch khoảng mười lần, điều này làm cho phép đo điện trở bốn-thiết bị đầu cuối trở thành thử nghiệm dựa trên thiết bị-thiết thực nhất trong xưởng hoặc trên bến cảng.
Các thử nghiệm thực địa và hội thảo có hiệu quả
Nộp một chỗ mới.Cắt hoặc dũa qua lớp oxit và nhìn vào phần kim loại trần trong vòng vài giây. Đồng đọc màu đỏ; đồng-niken chuyển từ màu xám sang bạc. Đây là cách kiểm tra đáng tin cậy nhanh nhất và không cần thiết bị.
Đo điện trở.Đồng có điện trở suất khoảng 0,0172 µΩ·m (100 % IACS), C70600 khoảng 0,19 µΩ·m và C71500 cao hơn khá nhiều. Một micro{6}}ôm kế có chiều dài đo cố định sẽ phân tách các họ một cách rõ ràng; sử dụng cùng độ dài và nhiệt độ cho cả hai lần đo.
Xem cách vết bẩn phản ứng với axit nitric loãng.Đồng phản ứng nhanh và tạo ra dung dịch có màu xanh lam đậm-; hợp kim ổ trục niken-phản ứng chậm hơn đáng kể. Thử nghiệm này mang tính chất định tính và chỉ nên được sử dụng như một biện pháp kiểm tra hỗ trợ ở khu vực thông gió với phương tiện bảo vệ cá nhân thích hợp.
Hãy nhìn vào lớp gỉ chứ không phải độ sáng bóng.Đồng tiếp xúc ngoài trời phát triển đồng cacbonat cơ bản màu xanh lá cây. Đồng-niken tạo ra một lớp màng bảo vệ mỏng màu xám-màu nâu và giữ tông màu xỉn hơn, mát hơn.
Đừng dựa vào nam châm.Cả hai họ đều thực sự không có từ tính-ở nhiệt độ phòng, do đó, nam châm không tách biệt nhóm này với nhóm kia và chỉ phát hiện ô nhiễm thép ferit.
Bỏ qua bài kiểm tra tia lửa.Thử nghiệm tia lửa điện là một kỹ thuật thép cacbon và thép hợp kim và không có ý nghĩa gì đối với hợp kim đồng.
Nơi sự khác biệt thay đổi quyết định kỹ thuật
Trong nước uống và hệ thống ống nước thông thường, đồng đã khử oxy-phốt pho có chi phí thấp, tính dẫn nhiệt cao và dễ dàng kết nối khiến nó trở thành lựa chọn mặc định. Trong nước biển, tình hình lại ngược lại: đồng{2}}niken chống lại sự tấn công va chạm và rỗ clorua tốt hơn nhiều và chịu được vận tốc dòng chảy cao hơn, cho phép thành mỏng hơn và bó ống nhẹ hơn. Khoảng cách dẫn nhiệt lớn, khoảng 390 W/(m·K) so với 45 W/(m·K) trong 90/10, do đó, nhà thiết kế bộ trao đổi nhiệt thay thế vật liệu này cho vật liệu kia phải tính toán lại diện tích bề mặt cần thiết thay vì hoán đổi các ống trên cơ sở tương tự-cho-tương tự. Niken cũng chi phối giá của hợp kim, đó là lý do tại sao 90/10 thường được chỉ định trong đó 70/30 không thực sự cần thiết.
Xác nhận phòng thí nghiệm
Khi chứng chỉ tài liệu bị thiếu hoặc bị tranh chấp, ba kỹ thuật sẽ giải quyết vấn đề. Huỳnh quang tia X{1}}cho ra hình ảnh bán-định lượng niken nhanh chóng trên bề mặt đã được chuẩn bị sẵn. Phép đo phổ phát xạ quang học sau khi đánh lửa sạch sẽ cho ra thành phần đầy đủ có thể so sánh trực tiếp với thông số kỹ thuật cấp. Kỹ thuật luyện kim phá hủy, được hỗ trợ bởi một đường cắt độ cứng, cho thấy cấu trúc hạt và mức độ gia công nguội-và do đó xác nhận nhiệt độ cũng như hợp kim. Thử nghiệm dòng điện xoáy được thêm vào các bó ống để xác minh độ dày thành ống và phát hiện vết nứt mà không cần cắt ống.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Đồng{0}}niken có từ tính không?
Không. Cả đồng và đồng{1}}niken đều không có từ tính ở nhiệt độ phòng, vì vậy không thể sử dụng nam châm để phân biệt chúng. Một nam châm sẽ chỉ phát hiện ra sự ô nhiễm của thép ferit.
Hỏi: Tôi có thể xác định hợp kim theo mật độ không?
Số C11000, C70600 và C71500 đều ở mức gần 8,94 g/cm³. Phép đo mật độ rất hữu ích để kiểm tra tuyên bố rằng một bộ phận là kim loại cơ bản khác, không phải để tách đồng khỏi đồng{6}}niken.
Hỏi: Tại sao đồng niken trông có vẻ bạc trong khi đồng có màu đỏ?
Niken trong dung dịch rắn làm thay đổi đường cong phản xạ quang học của hợp kim. Sự phản xạ ở các giọt màu đỏ và{1}}hồng ngoại gần cũng như đường cong nhìn thấy được làm phẳng, do đó mắt sẽ hiểu bề mặt là màu xám hoặc bạc chứ không phải màu đỏ.
Hỏi: Hợp kim đồng nào mạnh nhất?
Đồng berili đạt cường độ cao nhất trong họ đồng, lên tới khoảng 1.400 MPa trong điều kiện kết tủa-cứng lại, có độ dẫn nhiệt gần 105 W/(m·K). Các cấp đồng-niken được chọn vì khả năng chống ăn mòn và độ bền thay vì độ bền tối đa.
Hỏi: Ký hiệu nào tương đương với C70600?
C70600 là số UNS cho hợp kim đồng-niken 90/10. Nó xuất hiện dưới dạng ASTM B111, ASTM B466 và ASME SB111 cho các sản phẩm ống và ống dẫn, và nó được tham chiếu trong thực tiễn Châu Âu là CuNi10Fe1Mn theo DIN 2.0872.
Hỏi: Màu sắc của ống đã qua sử dụng có cho tôi biết đó là hợp kim gì không?
Chỉ đại khái thôi. Các màng bảo dưỡng, màu nhiệt và lịch sử làm sạch đều thay đổi màu sắc rõ ràng, do đó, ống đã qua sử dụng phải được xác định bằng vết mài cộng với chỉ số điện trở hoặc kiểm tra thành phần trước khi tái sử dụng hoặc hàn.
