Koper-nikkel strip is een smeedbaar plat product, geleverd in rollen, waarbij koper de rekbaarheid en nikkel de weerstand tegen water levert. Twee kwaliteiten zijn goed voor bijna alles, en het enige verschil dat er in het begin toe doet, is hoeveel nikkel er in de legering zit: ongeveer 10 procent, of ongeveer 30 procent. Al het andere volgt uit die keuze.
De kwaliteiten worden benoemd naar hun nikkelgehalte, en de specificatielimieten zijn zo nauw dat de twee niet verward kunnen worden op een certificaat zodra de analyse is gelezen.
| Aanduiding | UNS | Nikkel | IJzer | Mangaan | Andere limieten |
|---|---|---|---|---|---|
| CuNi 90/10 | C70600 | 9,0 tot 11,0 % | 1,0 tot 1,8 % | 1,0 % max | Zink 1,0 % max, lood 0,05 % max; koper plus de genoemde elementen 99,5 % min |
| CuNi 70/30 | C71500 | 29,0 tot 33,0 % | 0,40 tot 1,0 % | 1,0 % max | Zink 1,0 % max, lood 0,05 % max |
Het ijzer is geen onzuiverheid. Het is een doelbewuste toevoeging die de 90/10 kwaliteit nodig heeft voor zijn weerstand tegen stromend water, en het bereik ervan is om die reden in de specificatie opgenomen. De Europese aanduiding van de 90/10 kwaliteit is DIN 2.0872, ook geschreven als CuNi10Fe1Mn, en het is dezelfde legering onder een ander naamgevingssysteem.
Dit zijn de twee gesmede koper-nikkel kwaliteiten. De naam is de moeite waard om vast te pinnen, omdat een nikkel-koper legering genaamd Monel 400 in dezelfde watersystemen wordt verkocht en het een andere familie is: de aanduiding systemen scheiden ze bij de eerste letter, met C-nummers voor de koper-basis legeringen zoals C70600 en N-nummers voor de nikkel-basis legeringen. De hier beschreven strip is het koper-basis materiaal, waarbij koper de basis is en nikkel de toevoeging.
Het verhogen van het nikkelgehalte van 10 procent naar 30 procent levert sterkte op en kost geleidbaarheid. De onderstaande cijfers zijn de gepubliceerde waarden voor de twee legeringen; de hardheid moet ernaast worden vermeld, omdat een strip in verschillende omstandigheden wordt geleverd en de mechanische waarden daarmee meebewegen.
| Eigenschap | CuNi 90/10 (C70600) | CuNi 70/30 (C71500) |
|---|---|---|
| Soortelijk gewicht | 8,94 | 8,94 |
| Elektrische geleidbaarheid bij 68 °F (20 °C) | 9 % IACS | 4,6 % IACS |
| Smeltbereik | Solidus 2.010 °F (1.099 °C), liquidus 2.100 °F (1.149 °C) | Solidus 2.140 °F (1.171 °C), liquidus 2.260 °F (1.238 °C) |
| Treksterkte, plat product warmgewalst | 40 ksi (276 MPa) minimum voor standaard | 55 ksi (379 MPa) typisch |
| Rek, plat product warmgewalst | 30 % minimum voor standaard | 45 % typisch |
| Bewerkbaarheidsindex, vrijsnijmessing = 100 | 20 | 20 |
Twee rijen in die tabel doen het meeste werk bij een aankoopbeslissing. De geleidbaarheid van de 70/30 kwaliteit is ongeveer de helft van die van de 90/10 kwaliteit, dus een geleider of een stroomrail gespecificeerd in 70/30 moet daarvoor worden gedimensioneerd. En de sterktecijfers worden voor slechts één toestand gegeven: dezelfde kwaliteit in een kwart-harde en in een harde toestand zal heel anders uitpakken, daarom hoort de toestand op de bestellijn naast de kwaliteit te staan.
De weerstand komt van de legering zelf. In schoon of vervuild water vormt het een dunne, stabiele oppervlaktefilm die verdere aantasting vertraagt, en de film vormt zich opnieuw wanneer deze wordt verstoord. Hetzelfde oppervlak is vijandig tegen de vestiging van mariene organismen, daarom wordt het materiaal gekozen voor leidingen en warmtewisselaaronderdelen die in een stroming zitten.
Het nikkelgehalte bepaalt hoeveel van die bescherming beschikbaar is en hoe sterk de strip is. De 90/10 kwaliteit dekt het grootste deel van het zeewatergebruik, en de 70/30 kwaliteit wordt gespecificeerd waar meer sterkte nodig is. Geen van beide kwaliteiten is overal de oplossing: de gepubliceerde legeringsgegevens plaatsen beide boven koper-aluminium legeringen en vergelijkbare materialen qua kosten, wat de afweging is die een koper daadwerkelijk maakt.
Strip is een vormbaar materiaal. Het wordt geleverd in een rol met gecontroleerde dikte en hardheid, zodat het kan worden gestanst, geperst, gerold of gebogen tot een afgewerkt onderdeel zonder verdere warmtebehandeling, en de dikte is de reden voor veel van het kostenverschil tussen de ene en de andere bestelling.
| Artikel | Wat te specificeren | Waarom het de bestelling bepaalt |
|---|---|---|
| Kwaliteit | CuNi 90/10 of CuNi 70/30, met het UNS-nummer | De analyse limieten, de sterkte en de geleidbaarheid |
| Standaard | ASTM B122 voor plaat, plaat, strip en gewalste staaf | De samenstellingslimieten en de mechanische vereisten waaraan het lot wordt vrijgegeven |
| Dikte | De dikte, met de tolerantie die erop van toepassing is | Hoe de strip zich gedraagt in de pers of de rolvormer |
| Hardheid | Zacht gegloeid, kwart hard of hard | De trek- en rekwaarden, en hoeveel vorming er overblijft voordat het onderdeel klaar is |
| Breedte en rand | Rolbreedte, en of de rand gesneden of gerold is | De opbrengst uit de rol, en of de rand een verdere bewerking nodig heeft |
| Leveringsconditie | Binnendiameter van de rol, gewicht van de rol, en eventuele tussenlagen | Hoe de rol in de apparatuur van de klant wordt gevoerd |
Op het samengestelde formulier wordt het diktebereik op deze site gepubliceerd als 0,05 mm tot 0,5 mm, wat het bereik is dat wordt gebruikt voor batterijlipjes. Massieve strip in de standaardkwaliteiten wordt tegen de tekening geciteerd, en de analyse wordt bevestigd op het fabriekstestcertificaat voor elke smelt, wat het record is dat telt.
De gepubliceerde toepassingsgegevens voor beide kwaliteiten worden gedomineerd door één omgeving, water, en door de elektrische taken die daarmee gepaard gaan.
| Toepassing | Normaal gekozen kwaliteit | Waarom |
|---|---|---|
| Zeewaterleidingen, fittingen en flenzen | 90/10 | Weerstand tegen stromend zeewater tegen de laagste kosten van de twee kwaliteiten |
| Condensor- en warmtewisselaarbuisplaten, ferrule en schotten | 90/10, en 70/30 waar meer sterkte nodig is | Weerstand tegen zout water en tegen de temperaturen van de wisselaar |
| Maritieme elektrische stroomrail | 90/10 | Corrosiebestendigheid en de hogere geleidbaarheid van de twee kwaliteiten, waarvoor een stroomrail wordt gekocht |
| Batterijlipjes, in samengestelde stripvorm | Koper-nikkel composiet | Geleidbaarheid van het koper met de corrosiebestendigheid van het nikkeloppervlak |
| Klephuizen, pompwielkasten en schroefasomhulsels | 70/30 | De hogere sterkte van de kwaliteit, in onderdelen die een belasting dragen |
| Scheepsrompen en zeewater schotten | 90/10 | Weerstand tegen zout water en tegen de vestiging van mariene aangroei |
| Automotive rem- en stuurbekrachtigingsleidingen | 90/10 | Weerstand tegen strooizout en tegen de vloeistof in de leiding |
| Limiet | Waarom | Wat het betekent voor de bestelling |
|---|---|---|
| Het is niet het goedkoopste platte product | Nikkel is het dure element in de legering, en de gepubliceerde gegevens plaatsen beide kwaliteiten boven koper-aluminium legeringen en vergelijkbare materialen qua kosten | De kwaliteit moet worden gekocht voor de omgeving waarin het onderdeel zich zal bevinden, en de rest van de tekening moet worden gehouden bij het goedkoopste materiaal dat volstaat |
| Het is geen materiaal met hoge sterkte | Beide kwaliteiten worden in de gepubliceerde gegevens beschreven als van matige sterkte | Waar het onderdeel een belasting draagt, is 70/30 de sterkere keuze en de dikte moet er nog steeds voor worden gedimensioneerd |
| 70/30 is de slechtere geleider | 4,6 % IACS tegenover 9 % IACS | Een geleider gedimensioneerd in 90/10 kan niet dezelfde stroom dragen in 70/30 bij dezelfde dwarsdoorsnede |
| Het certificaat rapporteert de smelt waaruit het lot afkomstig is | De analyse wordt bevestigd voor die smelt, en de mechanische resultaten voor de bestelde toestand | Waar de tekening een eigenschap vereist die de standaard niet dekt, moet deze op de bestelling worden vermeld en getest |
Het nikkelgehalte, en alles wat daaruit voortvloeit. De 90/10 kwaliteit, UNS C70600, bevat 9 tot 11 procent nikkel met 1,0 tot 1,8 procent ijzer; de 70/30 kwaliteit, UNS C71500, bevat 29 tot 33 procent nikkel met een kleinere ijzertoevoeging. De legering met een hoger nikkelgehalte is sterker en ongeveer half zo geleidend.
De 90/10 kwaliteit dekt het meeste zeewatergebruik, inclusief leidingen, fittingen en buisplaten, en het is de kwaliteit met de lagere kosten. De 70/30 kwaliteit wordt gekozen waar het onderdeel meer sterkte nodig heeft, en het mag niet worden vervangen door 90/10 in een geleider zonder de dwarsdoorsnede opnieuw te dimensioneren.
DIN 2.0872 is de Duitse aanduiding voor de 90/10 kwaliteit, ook geschreven als CuNi10Fe1Mn, en het verschijnt in de gepubliceerde equivalentielijsten naast UNS C70600. Een strip besteld onder de ene naam moet worden gecertificeerd tegen de analyse limieten van de kwaliteit, wat laat zien dat de twee dezelfde legering zijn op een certificaat.
De smeltanalyse en de mechanische resultaten voor de bestelde toestand, afgegeven in het EN 10204 3.1 formulier. Voor koper-nikkel is dit belangrijker dan voor een catalogusmateriaal, omdat de ijzer- en mangaan-toevoegingen bepalen hoe het corrosiegedrag is, en ze horen op het certificaat voor de smelt.
Ja. De gepubliceerde fabricagegegevens beoordelen solderen en hard solderen als uitstekend voor beide kwaliteiten, gasafgeschermd booglassen als uitstekend, en de capaciteit voor koudvervormen als goed. Warmvervormen wordt uitgevoerd in een smalle band, gepubliceerd als 1.550 tot 1.750 °F (843 tot 954 °C) voor de 90/10 kwaliteit, en gloeien tussen 1.100 en 1.500 °F (593 tot 816 °C).
De samengestelde strip geleverd voor batterijlipjes staat op deze site vermeld van 0,05 mm tot 0,5 mm. Voor massieve strip in de standaardkwaliteiten worden de dikte, breedte, hardheid en randconditie tegen de tekening geciteerd, omdat de rol die bij de pers van de klant past, wordt bepaald door het onderdeel dat moet worden gevormd.
Koper-nikkel strip is een vormbaar materiaal gekozen voor water, en de keuze van de kwaliteit is een enkele beslissing tussen 10 procent nikkel en 30 procent nikkel. De 90/10 kwaliteit dekt het meeste zeewatergebruik en geleidt beter; de 70/30 kwaliteit is sterker en geleidt ongeveer half zo goed. Wat de koper daarna controleert, is de standaard, de dikte, de hardheid en de rand, en elk van die wordt op het certificaat geschreven.
De fabriek in Changzhou, Jiangsu produceert sinds 2002 nikkel- en nikkel-legeringsproducten, en de fabriek beslaat 12.000 m² en is gecertificeerd volgens ISO 9001, met SGS-audits. CuNi strip wordt geleverd in de 90/10 kwaliteit volgens ASTM B122 en DIN 2.0872, en als koper-nikkel composiet strip van 0,05 mm tot 0,5 mm: stuur de kwaliteit, de dikte, de hardheid en de toepassing voor een bevestigde offerte.
De bovenstaande eigenschapswaarden zijn gepubliceerde waarden voor de twee legeringen en zijn geen acceptatielimieten. Een koper-nikkel lot wordt geaccepteerd tegen de bestelde kwaliteit, hardheid en afmetingen, en de analyse en de mechanische resultaten worden bevestigd op het certificaat voor de smelt waaruit het materiaal afkomstig is.