90/10 Kupfer-Nickel (oft als C70600, seine UNS-Nummer oder CN90/10 abgekürzt) ist ein weit verbreitetes Materialbinäre Kupfer--Nickellegierungdefiniert durch seine Zusammensetzung aus ca. 90 % Kupfer und 10 % Nickel. Es ist ein Grundnahrungsmittel in Branchen, die eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit -insbesondere in Meeres-, Offshore- und wässrigen Umgebungen- erfordern und mechanische Leistung, Formbarkeit und Haltbarkeit in Einklang bringen.
Im Gegensatz zu reinem Kupfer (das in Salzwasser anfällig für Korrosion ist) oder höher{0}Nickellegierungen (z. B. 70/30 Kupfer-Nickel, das 30 % Nickel enthält) wird 90/10 Kupfer-Nickel wegen seiner Kosteneffizienz im Verhältnis zu seiner Leistung geschätzt. Sein entscheidendes Merkmal ist seine Fähigkeit, eine zu bildenschützende, haftende Oxidschicht(reich an Nickel- und Kupferoxiden), wenn es Sauerstoff oder Salzwasser ausgesetzt wird. Diese Schicht fungiert als Barriere gegen Korrosion, einschließlich Lochfraß, Spaltkorrosion und Erosion-Korrosion-häufige Probleme bei Metallen in Meerwasser, Brackwasser oder industriellen Kühlsystemen.
Typische Anwendungen sind:
Marine-Hardware: Schiffsrümpfe, Propellerwellen, Seewasser-Einlasssiebe und Wärmetauscherrohre.
Offshore-Infrastruktur: Unterwasserpipelines, Plattformkomponenten und Rohre für Entsalzungsanlagen.
Industrielle Systeme: Kondensatorrohre in Kraftwerken (mit Meerwasser als Kühlmittel) und chemische Verarbeitungsanlagen.
Aufgrund seines attraktiven silbernen Aussehens und seiner Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion wird es auch in architektonischen Anwendungen (z. B. Zierverkleidungen) verwendet.
Die chemische Zusammensetzung von 90/10 Kupfer-Nickel ist von globalen Organisationen wie ASTM (American Society for Testing and Materials) und ISO standardisiert, wobei kleinere Legierungselemente hinzugefügt werden, um bestimmte Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit) zu verbessern. Unten ist dietypische und standardisierte Zusammensetzung(nach Gewicht), basierend auf UNS C70600 (die häufigste Sorte von 90/10 Kupfer-Nickel):
Insbesondere können die genauen Bereiche je nach Norm leicht variieren (z. B. ASTM B111 für nahtlose Rohre, ASTM B466 für geschweißte Rohre), aber das Kerngleichgewicht von 90 % Cu/10 % Ni bleibt konstant, um die charakteristische Korrosionsbeständigkeit der Legierung zu bewahren.
Die Härte von 90/10 Kupfer-Nickel hängt in erster Linie von seiner Härte abTemperament (Wärmebehandlung oder Kalt-Arbeitszustand)-da die Kaltumformung die Härte durch die Einführung innerer Spannungen erhöht, während das Glühen die Legierung weicher macht. Die Härte wird typischerweise mit gemessenBrinell-Härtetest (HB)oderRockwell-Härtetest (z. B. Rockwell B, HRB)für Nicht-Eisenmetalle wie Kupfer-Nickel. Nachfolgend sind die typischen Härtewerte für gängige Härtegrade aufgeführt:
Durch Glühen (Erhitzen der Legierung auf ca. 650–750 Grad, Halten und anschließendes langsames Abkühlen) wird 90/10 Kupfer-Nickel erweicht, um die Formbarkeit zu maximieren (z. B. zum Biegen, Schweißen oder Ziehen in Rohre).
Brinellhärte (HB): ~60 – 80 HB (getestet mit einer Last von 500 kg und einer 10-mm-Kugel).
Rockwell-Härte (HRB): ~50 – 70 HRB (eine übliche Skala für weiche bis mittelharte Nicht-metalle).
Diese Härte ist ideal für Anwendungen, die eine Formgebung erfordern, wie zum Beispiel die Herstellung von Wärmetauscherrohren oder Schiffskomponenten.
Kaltbearbeitung (z. B. Walzen, Ziehen oder Extrudieren ohne anschließendes Glühen) erhöht die Härte und Festigkeit auf Kosten einer verringerten Duktilität. Zu den üblichen kaltverformten Härtegraden gehören „1/4 hart“, „1/2 hart“ und „voll hart“, wobei die Härte mit dem Grad der Kaltverformung zunimmt:
1/4 schwer: ~80 – 100 HB / ~70 – 80 HRB
1/2 schwer: ~100 – 120 HB / ~80 – 90 HRB
Vollhart: ~120 – 140 HB / ~90 – 100 HRB
Kalt{0}umgeformtes 90/10-Kupfer-Nickel wird für Anwendungen verwendet, die eine höhere Verschleißfestigkeit oder Festigkeit erfordern, wie z. B. Befestigungselemente, Federn oder dünne Bleche für Architekturverkleidungen.
