CuNi10 是最常用的二元白銅,成分穩定在銅 88.0%-90.0%、鎳 9.0%-11.0%,鐵≤0.5%,這種 “90 銅 10 鎳” 的經典配方,以優異的耐蝕性和銀白色外觀,成為儀表、船舶領域的傳統材料,全球年消耗量超 8 萬噸。
10% 的鎳是性能核心,與銅形成連續固溶體,使合金在淡水、海水環境中耐蝕性比純銅提升 3 倍。在 3.5% NaCl 溶液中,年腐蝕速率僅 0.01mm,某遠洋船舶的 CuNi10 海水冷卻管,直徑 50mm,壁厚 2mm,連續運行 8 年無泄漏,內壁結垢量比銅管減少 60%。鎳的加入還賦予合金優良的冷熱加工性能,熱軋溫度 850℃時變形抗力僅為黃銅的 70%,可軋制成 5 米長的無縫管。
力學性能均衡,室溫抗拉強度 350-400MPa,延伸率 30%-35%,布氏硬度 100-110HB,適合制作需要成型的薄壁件。某壓力表的 CuNi10 彈簧管,在 0-25MPa 壓力范圍內,示值誤差≤0.5% FS,經過 1 萬次循環測試后,彈性衰減僅 2%。其低溫韌性優異,-196℃時沖擊值仍達 80J/cm2,無脆性斷裂風險,適合低溫管道。
銀白色表面是 CuNi10 的獨特優勢,經拋光后光澤度達 90%,且抗氧化變色能力強,在室內環境中 3 年無明顯發黃。某高端儀表的 CuNi10 外殼,無需電鍍即可保持金屬質感,鹽霧試驗(5% NaCl,35℃)500 小時無銹蝕,外觀評級 9 級。
制備工藝成熟,采用工頻感應爐熔煉,鎳以電解鎳板(純度 99.95%)加入,銅選用無氧銅,熔煉溫度 1150℃,澆注前需脫氧處理(磷含量控制在 0.02%-0.05%)。熱軋開坯溫度 850℃,冷軋總變形量 60% 后,經 500℃退火 1 小時,消除應力并控制晶粒尺寸在 50-80μm。
應用覆蓋多領域:船舶的海水系統管道,耐沖刷腐蝕;精密儀表的指針、刻度盤,兼具耐蝕與裝飾性;醫療器械的消毒容器,耐蒸汽腐蝕,符合 ISO 10993 生物相容性標準。
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