Τα χάλκινα κράματα έχουν μακρά ιστορία αποδεδειγμένης απόδοσης ως ανθεκτικά θαλάσσια υλικά στις εφαρμογές που έρχονται σε επαφή με το θαλασσινό νερό.
Τα χάλκινα κράματα χρησιμοποιούνται ευρέως εδώ και πολλά χρόνια στις θαλάσσιες εφαρμογές όπως σωληνώσεις, έλικες, βαλβίδες, αντλίες και σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας, λόγω του συνδυασμού των ιδιοτήτων τους: αντοχή στη διάβρωση, ανθεκτικότητα, θερμική αγωγιμότητα, ευκολία διαμόρφωσης και χαμηλή ευαισθησία στη προσκόλληση των θαλάσσιων μακροοργανισμών.
Τα χάλκινα κράματα προσφέρουν μια σειρά υλικών που ταιριάζουν με διάφορα σχέδια, τεχνικές κατασκευής, εφαρμογές και περιβάλλοντα λειτουργίας και μπορούν να ομαδοποιηθούν ανά οικογένειες κραμάτων:
- Χαλκός
- Χαλκόνικέλιο
- Ορείχαλκος
- Μπρούτζος
- Χαλκόβηρύλλιο
Χαλκός
Εκτός από την υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο χαλκός έχει καλή αντίσταση στη διάβρωση της θαλάσσιας ατμόσφαιρας και στο θαλασσινό νερό, παρουσιάζοντας πολύ μικρή επιφανειακή διάβρωση ή ρωγµοδιάβρωση.
| Κράμα | Εφαρμογές | Ιδιότητες |
|---|---|---|
| Μηχανικός χαλκός |
|
|
Χαλκονικέλιο
Η προσθήκη νικελίου (30% σε 70/30, 10% σε 90/10) ενισχύει την αντοχή, την ανθεκτικότητα στην φθορά και στη διάβρωση απο τα νερά, συμπεριλαμβανομένου του θαλασσινού, του υφάλμυρου και του επεξεργασμένου νερού.
Τα κράματα παρουσιάζουν επίσης στο θαλασσινό νερό εξαιρετική αντοχή στη ρηγµάτωση λόγω καταπόνησης και διάβρωσης .
Και τα δύο κράματα περιέχουν μικρές αλλά σημαντικές προσθήκες σιδήρου και μαγγανίου, τα οποία έχουν επιλεγεί για να παρέχουν τον καλύτερο συνδυασμό αντοχής στα θαλασσιά ρεύματα και στη συνολική διάβρωση.
Κράματα με υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο και εκείνα που είναι κράματα με χρώμιο, αλουμίνιο και κασσίτερο, χρησιμοποιούνται όπου απαιτείται μεγαλύτερη αντοχή στις συνθήκες ροής, τριβή άμμου, φθορά και θραύση, καθώς και υψηλότερες μηχανικές ιδιότητες.
| Κράμα | Εφαρμογές | Ιδιότητες | |
|---|---|---|---|
| Χαλκονικέλιο (70/30, 90/10) |
|
|
|
| Χαλκός-νικέλιο-χρωμίο |
|
||
| Χαλκό-νικέλιο υψηλής αντοχής | Cu-Ni-Al |
|
|
| Cu-Ni-Sn |
|
||
Μπρούτζος
Τα παραδοσιακά κράματα χαλκού-κασσιτέρου συνδέονται με τη λέξη «μπρούτζος». Ωστόσο, σήμερα, ο όρος αναφέρεται σε κράματα χαλκού-κασσιτέρου με περαιτέρω προσθήκες κραμάτων για να δώσουν βελτιωμένη αντοχή, όπως κράματα χαλκού-κασσίτερου-ψευδαργύρου (μέταλλο όπλων) και κράματα χαλκού-κασσιτέρου-φωσφόρου (φωσφορούχος μπρούντζος). Είναι σημαντικό ότι τώρα καλύπτει επίσης κράματα χαλκού που δεν έχουν προσθήκη κασσίτερου, αλλά θεωρείται ότι παρέχουν τις υψηλές ιδιότητες που σχετίζονται με τον μπρούτζο, συμπεριλαμβανομένων χαλκού-πυριτίου (χαλκοπυρίτιο) και χαλκού-αλουμινίου (χαλκοαλουμίνιο). Ο μπρούντζος έχει ανώτερη αντίσταση στη διάβρωση της αμμωνίας σε σύγκριση με τον ορείχαλκο.
| Κράμα | Εφαρμογές | Ιδιότητες |
|---|---|---|
| Φωσφορούχος Μπρούντζος |
|
|
| Χαλκοπυρίτιο |
|
|
| Χαλκοαλουμίνιο |
|
|
| Χαλκοαλουμινονικέλιο |
|
|
| Χαλκός – Αλουμίνιο – Πυρίτιο |
|
|
| Μέταλλο όπλων |
|
|
Ορείχαλκοι
Τα κράματα χαλκού-ψευδαργύρου είναι κοινώς γνωστά ως ορείχαλκος και συχνά έχουν μικρές προσθήκες άλλων στοιχείων για να ενισχύσουν τις ιδιότητές τους, όπως κασσίτερο ή αλουμίνιο για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση ή αρσενικό για την αναστολή της αποψευδαργύρωση ή την ενίσχυση της στεγανότητας ή της μηχανικής κατεργασίας. Η αντοχή τους αυξάνεται με την περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο και επίσης με πρόσθετα στοιχεία κράματος.
| Κράμα | Εφαρμογές | Ιδιότητες |
|---|---|---|
| Ορείχαλκος Αλουμινίου |
|
|
| Ναυτικός Ορείχαλκος |
|
|
| Αλουμίνιο-Νικέλιο-Χαλκοπυρίτιο |
|
|
| Dezincification-resistant brass (DZR) |
|
|
| Manganese bronze (cast and wrought) |
|
|
| UR 30TM (αποκλειστικό κράμα) |
|
Χαλκοβηρύλλιο
Το χαλκοβηρύλλιο έχει υψηλή αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στο γδάρσιμο λόγω τριβής, και είναι ανεπηρέαστος στην ευθραυστότητα λόγω υδρογόνου και στη διάβρωση που προκαλείται από το χλώριο.
| Κράμα | Εφαρμογές | Properties |
|---|---|---|
| Χαλκοβηρύλλιο |
|
|
