구리와 알루미늄의 합금은 알루미늄 청동으로 알려져 있으며, 다른 합금 첨가물과 함께 다양한 산업에 유익한 다양한 특성을 생성합니다. 이 중 니켈 알루미늄 청동 합금 그룹이 가장 널리 사용됩니다. 이 합금들은 시간이 지남에 따라 성능을 최적화하기 위해 조정되어 왔으며 다른 유형의 합금 시스템에 대한 경제적 대안을 제공할 수 있는 특성 조합을 제공할 수 있습니다. 최종 용도는 전 세계 모든 상업용 항공기의 랜딩 기어 부싱과 베어링부터 해수 펌프와 밸브, 해군 및 상업용 선박의 프로펠러, 석유 및 가스 산업의 스파크 방지 도구, 건축의 미려한 외관에 이르기까지 다양합니다.
니켈 알루미늄 청동은 주조 및 단조 제품 형태로 제공되며 고유한 특성이 조합되어 있습니다:
- 뛰어난 내마모성 및 마모 저항성
- 고강도 밀도(강철보다 10% 가벼움)
- 스파크 방지
- 낮은 자기 투과성(일부 등급에서 1.03µ 미만)
- 높은 내식성
- 우수한 응력 부식 특성
- 우수한 극저온 특성
- 캐비테이션에 대한 높은 저항성
- 강철의 2배에 달하는 감쇠 용량
- 생물 오염에 대한 높은 내성
- 자가 수리 능력이 있는 보호 산화물 표면 필름.
니켈 알루미늄 청동 합금 사양
일반적으로 니켈 알루미늄 청동은 6~13%의 알루미늄과 최대 7%의 철 및 7%의 니켈을 함유한 합금으로 분류할 수 있습니다. 더 일반적인 합금은 일반적으로 이 두 원소가 3~6% 함유되어 있습니다. 망간은 탈산제 및 강화 원소로 최대 약 1.5%까지 첨가됩니다.
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합금 번호
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Cu%
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Al%
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Fe%
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Ni%
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Mn%
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Si%
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0.2% 증명 강도 N/mm²(MPa)
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인장 강도 N/mm² (MPa)
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연신율
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경도 HB
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CW305G
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Rem
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9.0-10.0
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0.5-1.5
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/
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/
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180
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420
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20
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100
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CW303G
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Rem
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6.5-8.5
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1.5-3.5
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/
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180
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460
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30
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110
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CW304G
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Rem
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8.0-9.5
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1.0-3.0
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2.0-4.0
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/
|
|
180
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500
|
30
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115
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CW302G
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Rem
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6.3-7.6
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/
|
/
|
/
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1.5-3.5
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250
|
500
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20
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120
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CW306G
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Rem
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9.0-11
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2.0-4.0
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/
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1.5-3.5
|
|
250
|
500
|
20
|
120
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CW307G
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Rem
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8.5-11
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3.0-5.0
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4.0-6.0
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350
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650
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12
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180
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CW308G
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Rem
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10.5-12.5
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5.0-7.0
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5.0-7.0
|
|
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450
|
750
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5
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190
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니켈 알루미늄 청동 합금 응용 분야
항공우주
항공우주 분야에서 니켈 알루미늄 청동의 주요 응용 분야는 전 세계 상업용 항공기의 랜딩기어 베어링입니다.
강철에 비해 우수한 베어링 특성, 겨울철 활주로 제빙 시 염분 조건에서의 내식성, 높은 기계적 특성으로 인해 이 용도에 이상적인 합금입니다. 주요 사양은 AMS 4640, AMS 4880, AMS 4881, AMS 4590, BS2 B 23, NFL14-702, NFL14-705 및 NFL14-706입니다. 항공기 회사 및 주요 하청업체도 자체 사양을 가지고 있습니다(예: Airbus ASN-A 3406, ASN-A 3315, ASN-A6127A 및 Rolls Royce MSR 8503).
건축
알루미늄 청동은 다양한 건축 분야에 사용됩니다. 산소가 풍부한 환경에서 보호 산화물 층을 형성하는 자연적인 능력 덕분에 내륙 및 해양 대기 조건 모두에 적용할 수 있습니다. 니켈 알루미늄 청동은 풍부한 황금 산화물을 함유하고 있으며, 고유한 특성으로 인해 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.
런던의 국회의사당 건물인 포트컬리스 하우스는 450톤의 니켈 알루미늄 청동을 창틀, 클래딩 및 지붕(인위적으로 어둡게 처리)에 사용하여 폭탄 폭발에도 견딜 수 있도록 건축되었으며 수명은 120년입니다.
해양
니켈 알루미늄 청동은 해군 분야, 특히 전 세계 잠수함 함대를 위한 대규모 시장이 있습니다. 주요 응용 분야는 해수 배관 및 밸브 시스템, 무기 취급, 플렉시블 커플링, 소나 장비, 해수 외부 해치, 유압 밸브 및 베어링, 패스너 및 밀봉 플랜지, 저소음 프로펠러, 추진 장비, 잠망경 어셈블리 등입니다. 이러한 응용 분야에서는 니켈 알루미늄 청동의 중요한 특성인 우수한 내식성, 스파크 방지, 내마모성, 고강도 및 우수한 충격 특성을 활용합니다.
또한 이 합금은 잠수함에서 조용한 운항을 위해 소리를 억제하는 데 중요한 강철의 두 배에 달하는 우수한 감쇠 특성을 나타냅니다. 스파크 방지 및 내마모성은 무기 취급 시스템에서 특히 중요합니다. 철과 니켈 함량이 낮은 다양한 등급은 1.03µ 이하의 자기 투과성으로 제조할 수 있습니다.
니켈 알루미늄 청동은 상선 및 크루즈 여객선의 선박 프로펠러에 사용되는 주요 합금 중 하나입니다. 캐비테이션에 대한 높은 저항성과 합리적인 비용, 손상 시 수리가 용이하다는 장점으로 인해 이 분야에서 최고의 경쟁자로 꼽힙니다. 가변 피치 프로펠러용 허브도 니켈 알루미늄 청동으로 제작됩니다. 이 합금은 프로펠러 블레이드가 원통형 개구부 내에서 회전하기 때문에 자체에 대한 갈링 방지 특성이 뛰어나며, 이는 프로펠러 블레이드가 원통형 개구부 내에서 회전할 때 중요합니다. 니켈 알루미늄 청동은 또한 원양 요트의 윈치 기어 메커니즘에 사용되며, 여기서 갈링 방지, 고강도 및 염수 분무에 대한 내식성이 중요한 역할을 합니다.
해양 석유/가스 및 석유화학
해양 석유/가스 산업에서는 니켈 알루미늄 청동을 다양한 용도로 사용하며, 특히 해수 펌핑 시스템의 배관, 밸브, 펌프, 소방 장비에 이 합금을 사용합니다. 구리-니켈 배관 시스템과 호환되며 관련 펌프 및 밸브에 사용됩니다. 또한 해수 펌핑 시스템에서 우물로 다시 주입할 물을 운반하는 데 사용됩니다.
액추에이터 밸브는 육상 기반 파이프라인과 석유가 운송되는 해저 모두에서 중요한 애플리케이션입니다.
육상 기반 애플리케이션에서 파이프라인은 고립된 지역뿐만 아니라 험한 지역에도 위치할 수 있습니다. 액추에이터 밸브는 송유관의 안전과 기름 유출로부터 환경을 보호하는 데 중요한 연결 고리를 형성합니다. 밸브는 북극 지역과 같이 극도로 추운 환경의 -50°C부터 중동 사막 지역의 한여름의 +50°C까지 극한의 온도에서 작동해야 합니다. 사막의 모래 유입을 견뎌야 하고 수년 동안 사용하지 않은 후에도 작동할 수 있어야 합니다. 이러한 이유로 니켈 알루미늄 청동은 내식성과 베어링 특성으로 인해 많은 디자인에서 선택됩니다. 니켈 알루미늄 청동은 배관 시스템 내에서 밸브를 닫는 주요 구성 요소이기도 합니다. 액추에이터 밸브는 때때로 밸브에 접근할 수 없고 전파로 작동해야 하는 해양 석유 굴착 플랫폼에서 사용됩니다.
담수화 및 응축기 시스템
이 산업은 펌프, 밸브, 워터 박스, 임펠러, 콘덴서 튜브 플레이트 및 하우징에 니켈 알루미늄 청동을 사용하는 중요한 수요처입니다. 고압 콘덴서 시스템에서 최대 약 325°C의 고온에 사용됩니다. 90-10 및 70-30 구리 니켈이 허용하는 수준을 초과하는 4.3m/sec의 권장 수준까지 해수를 펌핑하는 데 사용할 수 있습니다. 알루미늄 청동은 구리 니켈의 생물 오염 저항성은 없지만 해양 성장에 대한 저항성은 여전히 높습니다.
