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1、2008年第4期 阀 门 —15—文章编号:100225855(2008)0420015208阀门用铜合金材料的选用与研究倪平(宁波埃美柯铜阀门有限公司,浙江宁波315020)摘要 介绍了铜及铜合金的基本特性及其在铜阀门中的应用,针对阀门标准中铜合金壳体和零件的工况条件,论述了阀用铜合金的特性和金属添加元素的作用,提出了阀用铜合金选择的一般原则。关键词 阀门;铜合金;材料;选用中图分类号:TH134 文献标识码:AThecharacteristicsofvalvecopperallo
2、yanditsadoptionNIPing(NingboAMICOCopperValvesMfgInc,Ningbo315020,China)Abstract:Thepaperintroducesbasiccharacteristicsofcopperandcopperalloyaswellastheirutiliza2tionsingeneral.BasedonworkingconditionsofcopperalloyshellsandpartsinChineseandinterna2tionalvalvestandards,itdissertatesthe
3、characteristicsofvalvecopperalloyandtheeffectsofmetaladdition2element;andatthesametime,itgivesthegeneralprinciplesofchoosingvalvecopperalloy.Keywords:valvecopperalloy;material;adoption1 概述CuSO4·3Cu(OH)2和碱式碳酸铜CuCO3·Cu铜合金在阀门以及阀用零件上得到了充分应(OH)2薄膜,又称“铜绿”。这层致密的薄膜与铜用,其中选用较多的是锡青铜、铝青铜、铅黄铜及基体结
4、合牢固,能防止铜被继续腐蚀,因此铜在大硅黄铜。我国现有各类铜阀门标准约112个,其中气、纯净淡水或流速缓慢的海水中都具有很强的耐在164个船用阀门的GB和CB中有86个是铜阀门蚀性。在大气中的腐蚀速率为0102mm/a,在海水标准,在已有的9个气瓶阀门GB中,有8个是铜中的腐蚀率为0102～0104mm/a。但在某些介质中阀门标准,此外在GB、JB、QB和CJ等标准中还铜及铜合金并不耐蚀,例如铜离子遇NH3会反应有近20个可选择铜合金壳体的阀门标准。确切把生成蓝色的铜氨络合物,遇硫离子会生成黑色CuS+握各种铜合金特性,定量分析金属添加元素的作www.bzfxw
5、.com沉淀物等,因此在潮湿的大气、含氨(或NH4)用,合理选择阀用铜合金,对于保证阀门具有良好或硫化物介质的大气或水中、过热蒸汽以及汞或汞的使用性能、工作寿命和较低的生产成本是有益盐溶液中,很容易产生腐蚀破裂而被禁用。的。(2)抑菌性 当溶液中铜离子的浓度超过2 铜及铜合金的基本特性01002mg/L时,即可抑制细菌等微生物的生长,在铜及铜合金除了具有导电、导热和抗磁特性水介质中5h可以灭菌99%。其抑菌性有别于其他外,还呈现出耐蚀性、抑菌性、装饰性、耐磨性、加工过的材料或涂层,是可以长期稳定地提供抑菌低温性、成形性、切削性、可镀性、密封副组装保护而不会消失,
6、因此常用于饮用水管道及附件、性、经济性和适用性等基本特性。食品器皿和海洋工程等。但铜合金表面的抑菌性起(1)耐蚀性 铜的耐蚀性能很好,在与大气、到的只是辅助杀菌作用,并不能够防止交叉污染并水等接触时,反应生成难溶于水的碱式硫酸铜取代标准的防感染措施。作者简介:倪平(1947-),男,浙江宁波人,工程师,从事阀门的产品开发和工艺设计。 阀 门 —16—2008年第4期(3)装饰性 纯铜通过添加合金元素,或借助(7)切削性 机加工切削性能好,工件表面光化学药品、颜料和艺术加工的综合作用,使其表面洁
7、度高。由紫色转为黄色、青色或白色等其他颜色或装饰(8)可镀性 由于一些金属易于在铜层上沉纹,有很强的装饰性。由于铜及铜合金有很好的抗积,而且结合力好,往往将铜层用作电镀的底层,氧化性能,在大气中于室温下,铜氧化速度非常缓如Cu-Ni-Cr镀层以厚铜薄镍层作为防护性镀慢,因此能长期保持本色。当温度超过130℃时,层。铜层在提高基体与镀层间的结合力,改善镀层铜表面开始氧化,生成黑色的CuO。在高温下,韧性以及耐蚀性等方面有显著作用。铜的氧化速度加快,由CuO分解出致密的红色氧(9)密封副组装性 阀用铜合金的弹性模量化亚铜(Cu2O)和游离氧。98～110GPa(约为
8、钢的一半),用较小的密封
