海洋材料48：美國鑄造鈹銅C82400
2016年11月07日 10:24 5672次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 新材料前沿 作者： 王祝堂
在美國的銅合金牌號中，C8xxxxx~C9xxxx合金為鑄造銅合金，C1xxxx~C7xxxx合金為加工（變形）銅合金。鑄造銅合金在船舶艦艇零配件制造中也獲得廣泛應用，但用量不大，僅占艦船用材總凈質量的1%左右，不過用的合金品種可不少，例如2015年納入美國ASTM標準的鑄造銅合金超過70個，用于制造艦船零配件的有23個，占總數的32%，其中屬紫銅的有鈹銅1種，黃銅3種、白銅、其余的皆為青銅。
鈹銅
在艦鉛制造中用的鑄造紫銅只有C82400（9BCu-1.7Be-0.3Co）合金，又名鑄造鈹銅合金165C，化學成分（質量%）：Be1.65-1.75，Co0.20~0.40，Ni≤0.10，Fe≤0.20，Al≤0.15，Sn≤0.10，Pb≤0.02，Zn0.10，Cr≤0.10，其余Cu，用于制造耐蝕壓力密封件、海底電話電纜重發系統和水下聽音系統零件，它的Be含量比C82500合金的（Be1.90~2.15）低，因此它是價格最低的鈹銅。鈹是一種對人體有害對環境不利的元素，在生產過程中應采取有效的安全防護措施。
C82400合金的正彈性模量E=128GN/mm2，剪切模量G=50GN/mm2，泊松比0.30；循環次數5×107時的疲勞強度160N/mm2；晶體結構，α單相組織，面心立方；20℃密度8.31g/cm3，可進行砂型、殼型、陶瓷型、熔模、硬模、壓力和壓模鑄造，尤其適于熔模鑄造，制模收縮率1.56%，時效線脹率0.2%，時效密度增大0.6%。
熱學性能：液相線溫度995℃，固相線溫度900℃，初熔溫度68.5℃，線脹系數（20℃~200℃）17.0μm/（m·k），20℃時比熱容420J/(kg·k)，20℃時熱導率109W/(m·k)。
C82400合金20℃時的電導率25%IACS，電阻率690μΩ·m，鑄態或TB00狀態C8200合金的可切削性能為C3600黃銅的30%，鑄造和時效（TF00）狀態的為C3600合金的10%~20%；熔煉溫度900℃~1000℃，輕型鑄件的鑄造溫度1080℃~1135℃，重型鑄件的1025℃~1080℃，時效溫度345℃；固溶處理溫度800℃~815℃。
鈹銅對海洋大氣和工農業環境有很強的抗蝕性，對一些有機化合物如乙醇、乙醛、酯類和甲酮等的抗蝕性也極高，對海水的抗蝕性比其他紫銅的稍大一些，對下列物質也是很抗蝕的：淡水、大多數有機酸、冷熱稀硫酸、冷濃硫酸、冷稀鹽酸、冷熱稀堿液、冷濃堿液、大多數硫酸鹽和氯，對溫度較高的硫化物也有較高的抗蝕性，但對下列物質的抗蝕性則很差：汞及其化合物、硝酸、氯化鐵、硫酸鐵、帶氧化陽離子和強酸陰離子的重金屬鹽、酸性鉻酸鹽、溫度高的鹵素。鈹銅在海水和大多數化學介質中，甚至在殘余變形0.2%的情況下仍有應力腐蝕抗力，但是在氨和鹵素介質中，尤其是當溫度較高時，對應力腐蝕開裂很敏感。
責任編輯：于璐
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