Kaj določa trdnost medeninaste cevi
Medenina je zlitina bakra-cinka, njeno trdnost pa določata dve stvari: koliko cinka je v raztopini in koliko hladnega dela je bila cev deležna. Do približno 37 % cinka ostane zlitina eno-fazna alfa struktura, ki je duktilna in se zlahka hladno oblikuje; nad to stopnjo se pojavi trša beta faza in zlitina postane močnejša, vendar potrebuje vročo obdelavo. Kaljenje nato pomnoži učinek, tako da se isti razred lahko dobavi dovolj mehko, da se z roko razširi, ali dovolj trdo, da se upre globoki praski.
Za cevne izdelke so veljavne specifikacije ASTM B135 za brezšivne medeninaste cevi in EN 1057 za bakrene cevi, ki se uporabljajo v vodovodnih in plinskih storitvah; medeninasto palico in palico za strojno obdelane dele obravnavata ločeno ASTM B16 in EN 12164. Ko kupec vpraša, kako močna je medeninasta cev, je iskren odgovor, da je treba na vprašanje odgovoriti glede na razred in temperament, ker je razpon znotraj enega razreda večji od razmika med sosednjimi razredi.
Primerjava moči glede na stopnjo in temperament
Spodnja tabela primerja stopnje trdnosti, ki so običajno navedene za glavne vrste medeninastih cevi, v primerjavi z žarjenim bakrom. Vrednosti so podane kot tipični razponi za žarjene in hladno{1}}obdelane pogoje; minimalne vrednosti, ki morajo biti izpolnjene pri preskusu, so tiste, ki so navedene v ustrezni specifikaciji za naročeno temperaturo.
| Material | Imenska sestava | Natezna trdnost, žarjeno | Natezna trdnost, hladno obdelano | Tipična dolžnost |
|---|---|---|---|---|
| C26000 kartuša medenina | Približno 70% bakra, 30% cinka | Približno 300-370 MPa | Do približno 500-530 MPa | Splošno delo s cevmi, radiatorji in strojno opremo |
| C28000 60/40 medenina | Približno 60% bakra, 40% cinka | Približno 370-430 MPa | Do približno 500 MPa | Vroče obdelana oprema, pomorska oprema, arhitekturna dela |
| C36000 brezplačno-za rezanje medenine | Približno 61% bakra, 3% svinca, ostalo cink | Običajno se ne dobavlja žarjeno | Približno 340-500 MPa | Strojno obdelani ventili, fitingi, pritrdilni elementi |
| C12200 bakrena cev | Deoksidiran baker z visoko vsebnostjo fosforja | Najmanj približno 205 MPa v žarjenem stanju | Narašča z zmanjšanjem | Vodovodne instalacije, hlajenje, izmenjevalniki toplote |
Iz teh številk sledita dva zaključka. Prvič, medeninasta cev 70/30 v hladnem-obdelanem stanju je spet približno polovica močnejša od žarjene bakrene cevi enakih dimenzij. Drugič, prednost v trdnosti izgine, če je medenina naročena žarjena, zato so tlak, vibracije in držanje navoja vedno navedeni skupaj s temperaturo.
Aplikacije, kjer je moč medenine pomembna
Medeninasta cev se redkeje izbere za čisto prenašanje obremenitev kot zaradi kombinacije zmerne trdnosti, odlične obdelovalnosti, privlačne končne obdelave in dobre odpornosti proti koroziji. Tipične dolžnosti vključujejo:
Sanitarna in arhitekturna cev, kjer sta svetel zaključek in stabilna barva enako pomembna kot moč.
Ohišja ventilov, fitingi in deli instrumentov, strojno izdelani iz palice C36000, kjer se trdnost zlitine uporablja za držanje navojev in odpornost na obremenitve ključa.
Toplotni izmenjevalnik in kondenzatorska cev v sladki vodi in storitev hlajenja procesa.
Pomorska in okrasna obloga, kjer odpornost na atmosferske vplive odtehta potrebo po visoki natezni vrednosti.
Če storitev vključuje morsko vodo, imajo običajno prednost bakrove-zlitine z večjo trdnostjo z dodanim kositrom ali aluminijem, ker so navadne medenine 60/40 in 70/30 dovzetne za razcinkanje v agresivnih vodah, razen če je določen inhibirani razred.
Kako pridobiti moč v službi
Trije praktični ukrepi nadzorujejo trdnost, ki jo dejansko doseže namestitev medeninaste cevi. Prva je izbira stanja: izberite najtrši položaj, ki ga je še mogoče upogniti in razžagati na mestu, ker vsako žarjenje, opravljeno po zadnji operaciji oblikovanja, odstrani prednost hladnega dela v mlinu. Drugo je načrtovanje spoja: spajkani in zvarjeni spoji povzročajo lokalne spremembe lastnosti, toplotno{2}}območja pa morajo biti oddaljena od visoko-obremenjenih območij. Tretji je razmik podpore in nadzor vibracij, saj je medenina bolj dovzetna za utrujenost kot jeklo in ponavljajoče se upogibanje pri nepodprtem razponu bo sčasoma povzročilo pokanje.
Če je potrebna večja trdnost, ne da bi zapustili družino bakrovih zlitin, možnosti vključujejo aluminijev bron, kot je C61400, ki razvije izrazito višjo mejo tečenja skupaj z vrhunsko odpornostjo na morsko vodo, in razrede ležajev kositra, ki se uporabljajo za pomorsko in admiralsko službo.
Pregled in pogoste pasti
Vhodni pregled medeninaste cevi običajno zajema zunanji premer, debelino stene, dolžino, ravnost in površinsko obdelavo ter preverjanje trdote, ki potrjuje dejansko dobavljeno stanje. Kjer velja tlačna obremenitev, se izvede hidrostatični ali pnevmatski preizkus pri tlaku, navedenem v specifikaciji nakupa. Kjer bo cev upognjena, je treba vzorec upogniti in po potrebi razširiti, da se dokaže, da je temperatura uporabna.
Najpogostejša napaka pri nakupu je navedba razreda brez temperamenta. Drugi je predpostavka, da težja stena kompenzira žarjeno stanje, kar pa ni. Tretja je spregledanje tveganja razcinkanja v agresivni vodi, kjer bi morali naročiti inhibirano stopnjo. Vsakemu od teh se je mogoče izogniti tako, da na povpraševanju navedete kakovost, temperaturo, dimenzije, standard in servisne pogoje.
pogosta vprašanja
V: Kako močna je medeninasta cev v primerjavi z bakreno cevjo?
Hladno obdelana medeninasta cev 70/30 običajno doseže napetost 500 MPa ali več, medtem ko se žarjena bakrena cev začne pri najmanj 205 MPa, tako da je medenina približno dvakrat močnejša, če primerjamo obe v najmočnejšem komercialno dostopnem stanju.
V: Ali vsebnost cinka poveča trdnost medenine?
Do približno 37 % cinka zlitina ostane enofazna in ostane duktilna; poleg tega nastane trša beta faza in moč se poveča, zato je medenina 60/40 močnejša, vendar manj primerna za hladno oblikovanje kot medenina 70/30.
V: Kateri razred medenine je najmočnejši za cev?
C28000 razvije največjo natezno trdnost med običajnimi vrstami medeninastih cevi v žarjenem stanju, medtem ko je C26000 mogoče hladno vlečeti do podobnih ali nekoliko višjih vrednosti z boljšo duktilnostjo.
V: Ali se lahko medeninasta cev uporablja za visokotlačne storitve?
Da, znotraj nazivnega tlaka, določenega z veljavnim kodeksom za določen razred, stanje in debelino stene, vendar je treba določiti stanje in oblika spoja mora biti primerna za razred tlaka.
V: Zakaj žarjenje zmanjša trdnost medeninaste cevi?
Žarjenje odstrani dislokacijsko strukturo, ustvarjeno s hladnim vlečenjem, ki je glavni vir ojačitve kovane medenine, zato se po vsakem termičnem ciklu trdnost zmanjša, duktilnost pa poveča.
V: Kaj mora biti navedeno na naročilu medeninaste cevi?
Oznaka razreda, temperatura, zunanji premer in debelina stene z dovoljenimi odstopanji, dolžina, veljavni standard, površinske zahteve in kakršni koli pogoji delovanja pod pritiskom ali korozijo.
