June 16, 2025
Vòng ván đồng-nickel được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật hàng hải, ngành công nghiệp hóa chất, đóng tàu và xử lý nước biển.tính chất cơ học, khả năng xử lý và hiệu quả chi phí tổng thể, như được chi tiết dưới đây:
1. Chống tốt cho nước biển và ăn mòn clo
Chống cho sự ăn mòn toàn diện của nước biển: Hợp kim đồng-nickel (như Cu-Ni 90/10, 70/30) tạo thành một lớp dày đặc của phim thụ động oxit đồng (Cu2O) trên bề mặt của chúng khi tiếp xúc với nước biển,ngăn ngừa hiệu quả sự xâm nhập của ion clorua. với tỷ lệ ăn mòn hàng năm thường < 0,05 mm, thấp hơn nhiều so với thép carbon (0,1 × 0,5 mm/năm) và thép không gỉ thông thường (0,05 × 0,2 mm/năm).Ví dụ:, trong các hệ thống đường ống nước biển tàu, vòm đồng-nickel có thể hoạt động tiếp xúc trực tiếp với nước biển trong hơn 20 năm mà không cần thay thế, trong khi vòm thép carbon,ngay cả với lớp phủ chống ăn mòn, có thể phát triển lỗ thủng trong vòng năm năm.
Chống ăn mòn lỗ và ăn mòn căng thẳng: Hợp kim đồng-nickel hầu như không có ăn mòn lỗ trong môi trường ion clorua (năng suất lỗ > + 0,2 V so vớiSCE) và miễn nhiễm với nứt ăn mòn căng thẳng do clorua (SCC)So với thép không gỉ 316L, mà vẫn có thể thất bại do ăn mòn vết nứt trong môi trường nước biển, sự ăn mòn của bề mặt niêm phong miếng đồng-nickel là không đáng kể.
Chống lại sulfure và nhiễm bẩn sinh học: Các ion đồng có tính chất kháng khuẩn tự nhiên, ức chế sự gắn kết của vi sinh vật (như vỏ và tảo) trong nước biển và làm giảm nhiễm bẩn sinh học.Ngoài ra, trong môi trường dầu khí có chứa H2S, hợp kim đồng-nickel không có khả năng trải qua nứt căng sulfide (SSC),Thép carbon và thép hợp kim thấp đòi hỏi điều trị ức chế ăn mòn bổ sung trong môi trường như vậy.
II. Tính chất cơ học tuyệt vời và chống nhiệt độ
Cân bằng sức mạnh và độ dẻo dai: Hợp kim đồng-nickel có độ dẻo dai 300 ~ 450 MPa và tỷ lệ kéo dài vượt quá 30%, kết hợp sức mạnh cao với độ dẻo dai tác động.Cu-Ni 70/30 flanges duy trì độ dẻo dai tốt ở -196 °C, làm cho chúng phù hợp với các hệ thống nước biển nhiệt độ thấp trong các trạm tiếp nhận khí tự nhiên hóa lỏng (LNG);thép carbon có xu hướng trở nên mong manh ở nhiệt độ thấp và cần điều trị bình thường hóa.
Sự ổn định trong môi trường nhiệt độ trung bình: Hợp kim đồng-nickel có thể được sử dụng lâu dài ở nhiệt độ 200~300 °C với giảm độ bền dưới 10%,làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng như máy trao đổi nhiệt và ống sưởi nước biểnNgược lại, thép không gỉ austenit có thể bị ăn mòn giữa các hạt do mưa carbide ở nhiệt độ trên 300 °C, trong khi hợp kim đồng-nickel không gây ra rủi ro này.
3- Hiệu suất gia công và hàn tuyệt vời
Tính chất hình thành và gia công: Hợp kim đồng-nickel có tính dẻo dai tốt và có thể được hình thành bằng cách uốn cong lạnh, rèn nóng và các quy trình khác.chúng không dễ dàng bị cứng làm việc (chỉ số cứng làm việc < 0.3), và hiệu suất gia công của chúng vượt quá của thép képlex và hợp kim dựa trên niken.Các miếng lót đồng-nickel hàng hải có thể được sản xuất trực tiếp thành các phụ kiện phức tạp bằng cách ép lạnh, trong khi thép képlex đòi hỏi kiểm soát biến dạng để ngăn ngừa nứt.
Khả năng hàn rộng: Hợp kim đồng-nickel có thể được hàn bằng cách sử dụng các quy trình hàn cung TIG, MIG và thủ công. Không cần xử lý nhiệt trước hoặc sau hàn đặc biệt,và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt không biểu hiện sự mỏng manh hoặc ăn mòn giữa các hạtSo với hợp kim dựa trên niken (như Inconel 625), đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ giữa trong quá trình hàn, khó khăn của quá trình được giảm đáng kể.
4. Khả năng dẫn nhiệt và lợi thế kinh tế
Hiệu suất dẫn nhiệt cao: Độ dẫn nhiệt của hợp kim đồng-nickel đạt 16 ¢26 W/m·K, khoảng 1,5 lần so với thép không gỉ 316L (16 W/m·K),làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi phân tán nhiệt nhanh hoặc trao đổi nhiệt (e(ví dụ, các vòm làm mát nước biển), do đó làm giảm nồng độ căng thẳng nhiệt.
Hiệu quả về chi phí và tuổi thọ: Hợp kim đồng niken đắt hơn thép cacbon và thép không gỉ thông thường nhưng rẻ hơn hợp kim dựa trên niken (ví dụ:Inconel 625 đắt hơn 3-5 lần)Trong kỹ thuật hàng hải, lợi thế chi phí vòng đời (LCC) của ván đồng-nickel là đáng kểmột nền tảng ngoài khơi sử dụng Cu-Ni 90/10 flanges có chi phí ban đầu cao hơn 30% so với 316L, nhưng chi phí vận hành và bảo trì trong 20 năm đã giảm 60%, dẫn đến chi phí tổng thể thấp hơn.
5. Các tính năng giá trị gia tăng về môi trường và thời tiết
Không có nguy cơ giải phóng kim loại nặng: Tỷ lệ giải phóng ion đồng trong hợp kim đồng-nickel cực kỳ thấp (< 0,01 mg/L),đáp ứng các tiêu chuẩn xả nước biển và phù hợp với các dự án kỹ thuật biển với các yêu cầu môi trường nghiêm ngặtTuy nhiên, một số miếng lót thép không gỉ có thể giải phóng các ion niken khi tiếp xúc với nước biển kéo dài, gây ra rủi ro sinh thái.
Chống ăn mòn khí quyển và bẩn: Hợp kim đồng-nickel tạo thành một mảng màu xanh lá cây đồng (clorua đồng cơ bản) trên bề mặt của chúng trong khí quyển biển, tiếp tục ngăn ngừa ăn mòn,làm cho chúng phù hợp với các đường ống tiếp xúc ven biển; bề mặt mịn của chúng cũng có tính chất chống vi khuẩn, làm giảm sức đề kháng dòng chảy do bẩn và giảm tần suất bảo trì.
Tóm lại
Vàng-nickel, với những lợi thế cốt lõi của chúng: chống ăn mòn bằng nước biển + tính chất cơ học cân bằng + dễ chế biến, đã trở thành vật liệu ưa thích cho kỹ thuật hàng hải,tàuSo với thép không gỉ và thép carbon, độ bền lâu dài của chúng trong môi trường ion clorua và hiệu quả chi phí tổng thể đặc biệt đáng chú ý.So với hợp kim dựa trên nikenKhi lựa chọn vật liệu, các yếu tố như khả năng chống ăn mòn trung bình, nhiệt độ, áp suất,và các yêu cầu môi trường nên được xem xét để tận dụng đầy đủ những lợi thế cân bằng của chúng về khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.