Aluminiumbronzelegierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, hohen Festigkeit und guten Verschleißfestigkeit häufig in Schiffsanwendungen eingesetzt. In diesem Artikel werden die gängigen Qualitäten von Aluminiumbronze, die in Schiffsausrüstung verwendet werden, sowie ihre Eigenschaften und Anwendungen untersucht.
Gängige Aluminiumbronzesorten und ihre Zusammensetzungen
| Grade (UNS) | Cu % | Al % | Fe % | In % | Mn % | Sonstiges |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C95200 | 86-89 | 8,5-9,5 | 2,5-4,0 | – | 0.8-1.5 | – |
| C95400 | 85-89 | 10-11.5 | 3,0-5,0 | – | 0.5 max | – |
| C95500 | 78-82 | 10-11.5 | 3,5-4,5 | 4,0-5,5 | 0.5 max | – |
| C95800 | 79-82 | 8,5-9,5 | 3,5-4,5 | 4,0-5,0 | 0.8-1.5 | – |
| C95900 | 76-79 | 11-13 | 3,5-5,5 | 1,5-3,0 | 1,5 max | – |
Eigenschaften von Aluminiumbronzesorten
| Grade (UNS) | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Dehnung (%) | oder Rundstab oder flach |
|---|---|---|---|---|
| C95200 | 585 | 240 | 20 | 150 |
| C95400 | 620 | 275 | 12 | 170 |
| C95500 | 760 | 380 | 12 | 190 |
| C95800 | 690 | 275 | fünfzehn | 180 |
| C95900 | 760 | 380 | 10 | 200 |
Anwendungen von Aluminiumbronzesorten in der Schiffsausrüstung
1. C95200
- Anwendungen: Pumpengehäuse, Ventilkörper, Laufräder
- Eigenschaften: Gute Korrosionsbeständigkeit, mäßige Festigkeit
2. C95400
- Anwendungen: Propeller, Pumpenkomponenten, Lager
- Eigenschaften: Höhere Festigkeit als C95200, gute Verschleißfestigkeit
3. C95500
- Anwendungen: Hochleistungspropeller, Offshore-Öl- und Gaskomponenten
- Eigenschaften: Hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
4. C95800
- Anwendungen: Meerwasser-Rohrleitungssysteme, Ventilschäfte, Schiffsbefestigungen
- Eigenschaften: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, gute Festigkeit und Zähigkeit
5. C95900
- Anwendungen: Hochbeanspruchte Bauteile, Zahnräder, Schneckenräder
- Eigenschaften: Höchste Festigkeit unter den üblichen Aluminiumbronzen, gute Verschleißfestigkeit
Vergleich mit anderen Meeresmaterialien
| Eigentum | Aluminiumbronze (C95800) | Edelstahl 316 | Nickel-Aluminium-Bronze |
|---|---|---|---|
| Korrosionsrate im Meerwasser (mm/Jahr) | 0.02 – 0,05 | 0.1 – 0,3 | 0.02 – 0,05 |
| Zugfestigkeit (MPa) | 690 | 515 – 690 | 650 – 740 |
| Streckgrenze (MPa) | 275 | 205 – 310 | 280 – 350 |
| oder Rundstab oder flach | 180 | 160 – 190 | 160 – 220 |
Faktoren, die die Notenauswahl beeinflussen
- Korrosionsbeständigkeit: Alle Qualitäten bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit, C95800 wird jedoch oft für stark korrosive Umgebungen bevorzugt.
- Festigkeitsanforderungen: Für Anwendungen mit hoher Belastung sind C95500 oder C95900 möglicherweise besser geeignet.
- Verschleißfestigkeit: C95400 und C95900 bieten eine bessere Verschleißfestigkeit und eignen sich daher für Lager und Zahnräder.
- Kosten: Im Allgemeinen sind Sorten mit höherem Nickelgehalt (wie C95800) teurer, bieten aber insgesamt eine bessere Leistung.
- Schweißbarkeit: C95200 und C95400 sind im Allgemeinen leichter zu schweißen als die höherfesten Sorten.
Fallstudien
- Propellerwellen: Ein Schiffsbauunternehmen wechselte bei Propellerwellen von Edelstahl zu C95800, was aufgrund einer besseren Korrosions- und Verschleißfestigkeit zu einer 40-prozentigen Verlängerung der Lebensdauer führte.
- Offshore-Plattformventile: Ein Ölunternehmen ersetzte Kohlenstoffstahlventile durch C95500-Ventile und reduzierte so die Wartungshäufigkeit in seinen Meerwassersystemen um 60 %.
- Tauchpumpenlaufräder: Ein Hersteller hat C95400 für Laufräder in Tauchpumpen eingeführt und den Wirkungsgrad aufgrund der besseren Dimensionsstabilität im Meerwasser um 15 % verbessert.
Fazit
Die Auswahl der geeigneten Aluminiumbronze-Sorte für Schiffsanwendungen hängt von den spezifischen Anforderungen der Komponente und der Betriebsumgebung ab. Während alle Aluminiumbronzesorten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen bieten, unterscheiden sie sich in Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Kosten.
- C95200 und C95400 eignen sich für allgemeine Marineanwendungen, bei denen eine mäßige Festigkeit ausreicht.
- C95500 und C95800 werden für anspruchsvollere Anwendungen bevorzugt, die eine höhere Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erfordern.
- C95900 ist ideal für hochbelastete Komponenten, bei denen es auf Verschleißfestigkeit ankommt.
Ingenieure und Konstrukteure sollten bei der Auswahl einer Aluminiumbronze-Sorte für Schiffsausrüstung die Betriebsbedingungen, Lastanforderungen und wirtschaftlichen Faktoren sorgfältig berücksichtigen. Durch die Beratung mit Metallurgen und die Durchführung von Feldtests kann darüber hinaus die optimale Materialauswahl für bestimmte Schiffsanwendungen sichergestellt werden.