Hợp kim Đồng - Nhôm - Niken C95800 (theo tiêu chuẩn ASTM B148) là một hợp kim Đồng Nhôm với hàm lượng Niken cao, nổi bật với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường nước biển và các ứng dụng công nghiệp nặng. 

Dưới đây là các thông tin chi tiết về tính chất cơ học và tính chất vật lý của hợp kim C95800.

1. Tính chất cơ học

Tính chất cơ học của đồng C95800 phụ thuộc vào trạng thái (đúc hoặc xử lý nhiệt). Dưới đây là các giá trị điển hình (theo ASTM B148, trạng thái đúc hoặc xử lý nhiệt - C95800HT):

• Độ bền kéo (Tensile Strength):

  • Trạng thái đúc: ~585 - 690 MPa.

  • Trạng thái xử lý nhiệt (HT): ~620 - 760 MPa.

 Độ bền kéo của hợp kim đồng C95800 cao hơn đồng thau thông thường từ 2 - 3 lần.

Hợp kim C95800 thường được thiết kế sao cho có độ bền kéo cao, đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng chịu tải và va đập lớn. Các giá trị này thường nằm trong khoảng từ 585 đến 760 MPa, giúp đảm bảo các bộ phận chế tạo từ hợp kim này vận hành ổn định trong môi trường làm việc khắc nghiệt.

• Giới hạn chảy (Yield Strength):

  • Trạng thái đúc: ~240 - 310 MPa.

  • Trạng thái xử lý nhiệt: ~310 - 380 MPa.

• Độ giãn dài (Elongation):

  • Trạng thái đúc: ~15 - 20%.

  • Trạng thái xử lý nhiệt: ~12 - 18%.

• Độ cứng (Hardness):

  • Trạng thái đúc: ~150 - 180 HB (Brinell).

  • Trạng thái xử lý nhiệt: ~180 - 210 HB.

Độ cứng của vật liệu C95800, thường đo bằng thang đo Brinell, có thể đạt mức khoảng 150–210 HBW. Điều này không chỉ góp phần vào khả năng chống mài mòn mà còn hỗ trợ giảm sự biến dạng dưới tải trọng tác động.

• Độ bền va đập:  Tốt (~45 - 80 J), đặc biệt ở trạng thái đúc, phù hợp với các ứng dụng chịu tải động như chân vịt tàu thủy.

• Độ bền mỏi : Cao (~170 MPa). Lí tưởng cho các chi tiết truyền động chịu tải trọng lớn.

Lưu ý: C95800 có thể được xử lý nhiệt (heat-treated) để tăng cường độ bền cơ học.

 Tham khảo : Sản phẩm Đồng ống đúc hợp kim Nhôm - Niken C95800 (Hàn Quốc)

2. Tính chất vật lý

Một số tính chất vật lý điển hình của hợp kim Đồng - Nhôm - Niken C95800 như

• Khối lượng riêng (Density): 

~7.64 g/cm³ (hơi nặng hơn so với C95500).

• Nhiệt độ nóng chảy: 

~1030 - 1060°C.

Mặc dù không đạt mức điểm nóng chảy của thép song C95800 có điểm nóng chảy tương đối cao, cho phép xử lý nhiệt và tạo hình hiệu quả mà không làm suy giảm được các tính chất cơ học đã đạt được.

• Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity): 

~36 W/m·K (ở 20°C, thấp hơn một chút so với C95500). Thấp hơn đồng nguyên chất.

• Độ dẫn điện (Electrical Conductivity): 

~7-8% IACS (International Annealed Copper Standard). Hệ số giãn nở nhiệt (Thermal Expansion): 

~16.0 x 10⁻⁶ /°C (20-300°C).

• Mô-đun đàn hồi (Modulus of Elasticity): 

~110 - 120 GPa.

• Từ tính : 

Không từ tính. Phù hợp với thiết bị yêu cầu cách nhiễu.

3. Tính chất chống ăn mòn và mài mòn

• Chống ăn mòn: Xuất sắc trong môi trường nước biển, muối, và hóa chất nhẹ (như axit loãng). Hàm lượng niken cao tạo lớp oxit bảo vệ, giúp đồng hợp kim Nhôm Nikel C95800 chống ăn mòn tốt hơn C95500 trong môi trường biển.

• Chống mài mòn: Tốt, đặc biệt trong các ứng dụng chịu ma sát như vòng bi, bạc lót, hoặc chân vịt tàu.

• Chống ăn mòn do xâm thực cavitation: Rất tốt, phù hợp cho các linh kiện tiếp xúc với dòng nước tốc độ cao (như chân vịt, cánh bơm).

4. Tính chất gia công và xử lý

• Đúc: Dễ đúc bằng phương pháp đúc cát, đúc ly tâm, hoặc đúc liên tục, phù hợp cho các chi tiết phức tạp như chân vịt hoặc van.

• Gia công cơ khí: Khá khó do độ cứng cao, đòi hỏi dụng cụ cắt gọt chuyên dụng (như dụng cụ hợp kim cứng).

• Xử lý nhiệt: Có thể được xử lý nhiệt (quenching và tempering) để tăng độ bền và độ cứng (C95800HT), nhưng quy trình cần được kiểm soát chặt chẽ.

• Hàn: Có thể hàn bằng phương pháp TIG/MIG, nhưng cần kỹ thuật đặc biệt để tránh nứt hoặc biến dạng.

5. Đặc điểm nổi bật

• Chịu nhiệt: Duy trì tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ lên đến ~400°C, phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao.

• Ứng dụng môi trường: Tối ưu cho môi trường nước biển, hóa chất, và các điều kiện khắc nghiệt trong ngành hàng hải, dầu khí, và năng lượng.

• So sánh với C95500: C95800 có khả năng chống ăn mòn nước biển tốt hơn nhờ hàm lượng niken cao hơn, nhưng độ bền kéo và độ cứng có thể thấp hơn một chút so với C95500 xử lý nhiệt.

Kết luận

Hợp kim C95800 có các tính chất cơ học và vật lý vượt trội, đặc biệt là khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển, độ bền tốt, và khả năng chống mài mòn, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành hàng hải, dầu khí, và công nghiệp nặng. 

So với C95500, C95800 ưu việt hơn trong môi trường biển nhưng có thể kém hơn một chút về độ bền kéo.

Tuy nhiên, cần cân nhắc chi phí và hạn chế về dẫn điện khi lựa chọn vật liệu.