C83600(海軍黃銅)憑借 “67% 銅 + 29% 鋅 + 1% 錫” 的經(jīng)典配方,成為海水環(huán)境中的耐蝕標(biāo)桿,其成分范圍為:銅 66.0%-68.0%,鋅 28.0%-31.0%,錫 0.7%-1.3%,鉛≤0.2%,鐵≤0.1%。錫的加入使合金耐脫鋅腐蝕能力提升 5 倍,是船舶、海洋平臺等領(lǐng)域的核心材料。
1% 的錫是 C83600 耐海水性能的關(guān)鍵。錫與銅形成 Cu?Sn 金屬間化合物,均勻分布在晶界處,有效阻止鋅的選擇性溶解。在 3% NaCl 溶液浸泡試驗中,其脫鋅層厚度僅 0.003mm,是普通黃銅的十五分之一。某遠洋貨輪使用 C83600 制作海水冷卻管,連續(xù)航行 15 萬海里,內(nèi)壁無腐蝕坑,換熱效率保持率 95%。
29% 的鋅賦予合金良好的力學(xué)性能,抗拉強度 420-460MPa,延伸率 20%-25%,能通過冷軋制成 1mm 厚的薄壁管。某冷凝器的 C83600 換熱管,在流速 2m/s 的海水中,抗振性能優(yōu)異,無疲勞斷裂風(fēng)險,使用壽命達 8 年。
耐沖刷腐蝕能力突出,在含沙量 1% 的海水中,磨損速率 0.015mm / 年。某挖泥船的 C83600 泥漿泵葉輪,使用壽命達 1500 小時,比高錳鋼葉輪延長 60%。其耐生物附著性能也優(yōu)于多數(shù)銅合金,表面形成的氧化膜能抑制海洋生物生長,清潔周期延長至 8 個月。
加工性能兼顧成型與強度,冷加工率 50%,可軋制成管材、板材等。某船用儀表的 C83600 外殼,經(jīng)沖壓成型后,防水等級達 IP68,在 10 米水深下保持 24 小時無滲漏。焊接采用氣焊,焊絲選用 HS221,焊后強度達母材的 85%,滿足海水管道連接需求。
制備工藝注重耐蝕性控制,熔煉時錫以塊狀加入(溫度 1050℃),攪拌 15 分鐘確保均勻,鉛含量嚴格控制≤0.1% 以防點蝕。鑄造采用離心鑄造,管材內(nèi)壁粗糙度 Ra6.3μm,減少海水流動阻力。400℃低溫退火,消除加工應(yīng)力,尺寸穩(wěn)定性達 0.01mm/m。
應(yīng)用集中在海洋領(lǐng)域:船舶的海水吸入閥,耐海水腐蝕,啟閉靈活達 10 萬次;海洋風(fēng)電的水下電纜鎧甲,在 50 米水深下耐水壓腐蝕;海水淡化預(yù)處理系統(tǒng)的格柵,耐高氯海水腐蝕,維護周期延長至 4 年。
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