主要成分:铜(Cu)约为80-81%,镍(Ni)约为19-20%,有时含有极少量锰(Mn)、铁(Fe)用于脱氧和微调性能。
组织结构:为单相固溶体合金。这意味着镍原子均匀地溶解在铜的晶格中,形成均匀、致密的微观结构。这是其具备优良耐腐蚀性和塑性的根本原因。
总体耐蚀性:在铜合金中名列前茅。对大气、淡水、海水以及多种有机化学物质都有极好的抵抗力。
抗海水腐蚀:特别耐海水和海洋大气腐蚀,腐蚀速率很低,且能抵抗应力腐蚀开裂和冲刷腐蚀。这是其用于海洋工程的关键。
抗生物污染:铜离子具有一定的抑菌和防海生物(如藤壶、藻类)附着的能力,优于许多不锈钢。
强度与硬度:强度高于纯铜和黄铜,但低于高镍白铜(如B30)或铝青铜。可通过冷加工(如拉拔、轧制)显著提高其强度和硬度(加工硬化)。
塑性:热态和冷态压力加工性能都非常好,易于进行轧制、拉伸、弯曲等成形。
物理性能:导热导电性低于纯铜,但优于其他很多工程合金。无磁性。色泽呈美观的银白色。
切削性能:较差。由于其韧性好、易粘刀,切削时刀具易磨损,加工表面光洁度一般。通常需要选用合适的刀具和切削液。
焊接与钎焊:焊接性能良好,可采用多种常规方法(如气体保护焊、钎焊)进行焊接。钎焊性能优异。
热处理:不能通过热处理强化,只能通过冷加工硬化,并通过去应力退火来消除内应力。
为了更清晰地定位B19,这里有一个简单对比:
特性 | B19 (CuNi19) | B30 (CuNi30, 更常见) | BZn15-20 (锌白铜/德银) |
主要成分 | Cu-19%Ni | Cu-30%Ni | Cu-15%Ni-20%Zn |
核心特点 | 性价比高的耐海水材料,综合性能均衡 | 耐蚀性最强,强度更高,价格更贵 | 银白色光泽,高强度和耐磨,成本较低 |
耐海水性 | 优秀 | 极其优秀(工业标准) | 良好(但长期在海水中有脱锌腐蚀风险) |
强度 | 中等 | 高 | 很高(可通过加工硬化达到很高强度) |
典型应用 | 船舶冷凝管、海水管道、硬币、艺术品 | 舰船高压冷凝器、海水淡化核心部件、化工设备 | 乐器、精密仪器、装饰件、弹簧、医疗器械 |
成本 | 中等 | 高 | 相对较低 |
基于以上特性,B19白铜常用于:
海洋与船舶工程:制造海水冷凝管、蒸发器管、海水泵部件、船舶系统管道等。
化工与能源:用于制造耐腐蚀的阀门、泵壳、热交换器管。
造币与装饰:某些国家的硬币、纪念章,以及需要银色外观和耐腐蚀的装饰品。
电气工业:制作需要中等导电和耐蚀的弹簧、插接件等。
首选场景:当需要优良的耐海水腐蚀性能,且对强度要求不是极端高,同时考虑成本效益时,B19是比B30更具经济性的选择。
注意点:
在高速流动的泥沙海水或含硫化物的恶劣环境中,其性能可能不如B30或更高级的合金(如含铬白铜)。
进行机加工时需特别注意,优化切削参数。
总结来说,B19白铜是一种性能均衡、以优异耐海水腐蚀性和良好加工塑性为核心特点的铜镍合金。它在海洋、化工等领域是B30白铜的重要补充,提供了更具成本效益的解决方案。
如果您有更具体的应用环境或性能要求(如强度、介质、预算),我可以为您提供更针对性的分析。