Bakır alaşımlı boruların üretim süreci
Ekstrüzyon ve Soğuk Çekme Yöntemiyle Bakır Alaşımlı Boruların (C44300, C61400, C68700, C70600, C71500) Üretim Süreci
- Bakır alaşımlı borular, korozyon direnci, mukavemeti ve ısı iletkenliği nedeniyle denizcilik, ısı eşanjörü, otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekstrüzyon ve soğuk çekme işlemi, alaşım bileşimine bağlı olarak biraz farklılık gösterir. Aşağıda, her bir ana alaşım grubu için ayrıntılı bir döküm verilmiştir.---
1. Hammadde Hazırlığı
Alaşım Türleri ve Başlıca Özellikleri
| Alaşım | Kompozisyon | Temel Özellikler | Ortak Uygulamalar |
| C44300 | Cu-Zn-Sn (Amiral Pirinç) | Mükemmel korozyon direnci | Kondenserler, ısı eşanjörleri |
| C61400 | Cu-Al (Alüminyum Bronz) | Yüksek mukavemet, aşınma direnci | Denizcilik donanımı, pompalar |
| C68700 | Cu-Zn-As (Arsenikli Pirinç) | Biyolojik kirlenmeye karşı direnç | Isı eşanjörleri, deniz suyu |
| C70600 | Cu-Ni 90/10 | Deniz suyu korozyonuna karşı direnç | Tuzdan arındırma, gemi boru tesisatı |
| C71500 | Cu-Ni 70/30 | Üstün dayanıklılık, termal kararlılık | Açık deniz petrol ve doğalgazı |
Kütük Hazırlığı
- Döküm: Kütükler, homojenliği sağlamak için sürekli döküm veya doğrudan soğutmalı döküm yöntemiyle dökülür.
- Isıtma:
- Pirinç (C44300, C68700): 650–750°C
- Alüminyum Bronz (C61400): 750–850°C
- Cu-Ni Alaşımları (C70600, C71500): 800–950°C
---
2. Sıcak Ekstrüzyon İşlemi
Başlıca Adımlar
1. Kütük Yağlaması:
- Yüksek nikel içerikli alaşımlar için grafit veya cam bazlı yağlayıcı (C70600, C71500).
- Pirinç için yağ bazlı (C44300, C68700).
2. Ekstrüzyon Presi Kurulumu:
- Kalıp ve Mil: Tungsten karbür veya H13 takım çeliği.
- Ekstrüzyon Oranı:
- Pirinç (C44300, C68700): 10:1 ila 20:1
- Alüminyum Bronz (C61400): 8:1 ila 15:1 (daha yüksek basınç gereklidir)
- Cu-Ni (C70600, C71500): 12:1 ila 25:1
3. Ekstrüde Boru Çıkışı:
- Yaklaşık ölçüler (Dış çap: +%10–20, duvar kalınlığı: +%15–30 daha büyük).
- Yüzeyde oksit tabakası olabilir (bir sonraki adımda giderilecektir).
---
3. Kireç Çözme ve Temizleme
- Turşu yapımı:
- Pirinç (C44300, C68700): Seyreltik sülfürik asit (H₂SO₄).
- Alüminyum Bronz (C61400): HNO₃ + HF (dikkat: aşındırıcıdır).
- Cu-Ni (C70600, C71500): HNO3 veya H2SOQ+ inhibitörü.
- Mekanik Kireç Giderme: Zorlu oksitler (örneğin, C61400) için aşındırıcı püskürtme kullanılabilir.
---
4. Soğuk Çekme İşlemi
Genel Adımlar (Tüm Alaşımlar)
1. Sivri uçlu: Bir ucu çizim için sivrilmiştir.
2. Yağlama:
- Pirinç: Sabun veya yağ bazlı.
- Alüminyum Bronz/Cu-Ni: Fosfat kaplama + sabun.
3. Çizim Ayarları:
- Kalıplar: Tungsten karbür veya PCD (polikristalin elmas).
- Mil yatakları: Sabit (hassasiyet için) veya hareketli (uzun borular için).
4. Geçiş Başına İndirim:
- Pirinç (C44300, C68700): %25-35 alan azalması.
- Alüminyum Bronz (C61400): %15–25 (daha yüksek mukavemet).
- Cu-Ni (C70600, C71500): %20–30.
5. Ara Tavlama:
- Pirinç: Her 2-3 çekimde bir (400-600°C).
- Alüminyum Bronz: Her 1-2 çekimde bir (650-750°C).
- Cu-Ni: Her 1-2 çekimde bir (700-850°C).
---
5. Son Isıl İşlem ve Bitirme
Tavlama (Yeniden Kristalleşme)
| Alaşım | Tavlama Sıcaklığı (°C) | Atmosfer | Amaç |
| C44300 | 400–550 | Hava veya Azot | Bükülmeye uygun şekilde yumuşatın |
| C61400 | 650–750 | Azot/Hidrojen | Stres giderici, oksidasyonu önleyici |
| C68700 | 450–600 | Hava | Esnekliği geri kazandırın |
| C70600 | 700–800 | Hidrojen/Azot | Nikel oksidasyonunu önleyin |
| C71500 | 750–850 | Hidrojen/Azot | Tahıl yapısını optimize edin |
Son İşlem
- Düzleştirme: Rulo veya gerdirme yöntemiyle düzleştirme.
- Kesme: Testere veya döner bıçakla boyuna kesme.
- Yüzey İşlemi:
- Parlatma (ısı eşanjörleri için).
- Pasivasyon (Bakır-Nikel alaşımları için HNO₃).
---
6. Kalite Kontrol ve Test
- Boyutsal Kontroller: Lazer mikrometreler, ultrasonik duvar kalınlığı ölçüm cihazları.
- Mekanik Testler:
- Çekme dayanımı (ASTM B111, B584).
- Sertlik (Rockwell B veya Vickers).
- Korozyon Testi:
- Denizcilik alaşımları için tuz püskürtme testi (ASTM B117) (C70600, C71500).
- C44300 (Admiralty Brass) için cıva nitrat testi (ASTM B154).
---
Başlıca Alaşım İşleme Farklılıklarının Karşılaştırılması
| Parametre | C44300 (Pirinç) | C61400 (Al Bronz) | C68700 (Arsenikli Pirinç) | C70600 (Bakır-Nikel 90/10) | C71500 (Bakır-Nikel 70/30) |
| Ekstrüzyon Sıcaklığı | 650–750°C | 750–850°C | 650–750°C | 800–900°C | 850–950°C |
| Soğuk Çekim Geçişleri | 3–5 | 4–6 | 3–5 | 5–8 | 6–10 |
| Tavlama Frekansı | Her 2-3 günde bir | Her 1-2 | Her 2-3 günde bir | Her 1-2 | Her 1 |
| Son Güç | 300–400 MPa | 500–700 MPa | 350–450 MPa | 300–400 MPa | 400–550 MPa |
---
Son Notlar
- Bakır-Nikel Alaşımları (C70600, C71500): İş sertleşmesi nedeniyle daha sıkı proses kontrolü gerektirir.
- Alüminyum Bronz (C61400): Daha yüksek ekstrüzyon kuvvetleri ve dikkatli tavlama gerektirir.
- Pirinç (C44300, C68700): İşlenmesi daha kolaydır ancak çinko kaybına karşı hassastır (C44300 için inhibitörlere ihtiyaç duyulur).
Belirli alaşımlar için alternatif yöntemler (örneğin, sürekli döküm + pilgerleme) hakkında detaylı bilgi ister misiniz?
