Las aleaciones de bronce y aluminio se utilizan ampliamente en aplicaciones marinas debido a su excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y buena resistencia al desgaste. Este artículo explora los grados comunes de bronce de aluminio utilizados en equipos marinos, sus propiedades y aplicaciones.
Grados comunes de bronce de aluminio y sus composiciones
| Grado (EE. UU.) | Cu% | Al% | Fe% | en % | % de hombres | Otro |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 máx. | - |
| C95500 | 78-82 | 10-11,5 | 3,5-4,5 | 4.0-5.5 | 0.5 máx. | - |
| 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 máx. | - |
Propiedades de los grados de bronce de aluminio
| Grado (EE. UU.) | Resistencia a la tracción (MPa) | Límite elástico (MPa) | Elongación (%) | Resistencia a la tracción de |
|---|---|---|---|---|
| C95200 | 585 | 240 | 20 | 150 |
| C95400 | 620 | 275 | 12 | 170 |
| C95500 | 760 | 380 | 12 | 190 |
| C95800 | 690 | 275 | 15 | 180 |
| C95900 | 760 | 380 | 10 | 200 |
Aplicaciones de los grados de bronce de aluminio en equipos marinos
1.C95200
- Aplicaciones: Carcasas de bombas, cuerpos de válvulas, impulsores
- Caracteristicas: Buena resistencia a la corrosión, resistencia moderada
2.C95400
- Aplicaciones: Hélices, componentes de bombas, cojinetes
- Caracteristicas: Mayor resistencia que C95200, buena resistencia al desgaste
3.C95500
- Aplicaciones: Hélices de servicio pesado, componentes de petróleo y gas marinos
- Caracteristicas: Alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión
4.C95800
- Aplicaciones: Sistemas de tuberías de agua de mar, vástagos de válvulas, sujetadores marinos
- Caracteristicas: Excelente resistencia a la corrosión, buena resistencia y tenacidad
5.C95900
- Aplicaciones: Componentes de alta tensión, engranajes, ruedas helicoidales.
- Caracteristicas: La mayor resistencia entre los bronces de aluminio comunes, buena resistencia al desgaste
Comparación con otros materiales marinos
| Propiedad | Bronce Aluminio (C95800) | Acero inoxidable 316 | Bronce de níquel aluminio |
|---|---|---|---|
| Tasa de Corrosión en Agua de Mar (mm/año) | 00,02 – 0,05 | 0.1 – 0.3 | 00,02 – 0,05 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 690 | 515 – 690 | 650 – 740 |
| Límite elástico (MPa) | 275 | 205 – 310 | 280 – 350 |
| Resistencia a la tracción de | 180 | 160 – 190 | 160 – 220 |
Factores que influyen en la selección de grados
- Resistencia a la corrosión: Todos los grados ofrecen buena resistencia a la corrosión, pero a menudo se prefiere el C95800 para entornos altamente corrosivos.
- Requisitos de fuerza: Para aplicaciones de alta tensión, C95500 o C95900 pueden ser más adecuados.
- Resistencia al desgaste: C95400 y C95900 ofrecen una mejor resistencia al desgaste, lo que los hace adecuados para rodamientos y engranajes.
- Costo: Generalmente, los grados con mayor contenido de níquel (como C95800) son más caros pero ofrecen un mejor rendimiento general.
- Soldabilidad: C95200 y C95400 son generalmente más fáciles de soldar que los grados de mayor resistencia.
Estudios de caso
- Ejes de hélice: Una empresa de ingeniería marina cambió el acero inoxidable por C95800 para los ejes de hélice, lo que dio como resultado un aumento del 40 % en la vida útil debido a una mejor resistencia a la corrosión y al desgaste.
- Válvulas de plataforma costa afuera: Una compañía petrolera reemplazó válvulas de acero al carbono por válvulas C95500, reduciendo la frecuencia de mantenimiento en un 60% en sus sistemas de agua de mar.
- Impulsores de bombas sumergibles: Un fabricante adoptó C95400 para impulsores de bombas sumergibles, mejorando la eficiencia en un 15 % debido a una mejor estabilidad dimensional en agua de mar.
Conclusión
La selección del grado de bronce de aluminio adecuado para aplicaciones marinas depende de los requisitos específicos del componente y del entorno operativo. Si bien todos los grados de bronce de aluminio ofrecen una excelente resistencia a la corrosión en ambientes marinos, difieren en resistencia, resistencia al desgaste y costo.
- C95200 y C95400 son adecuados para aplicaciones marinas generales donde una resistencia moderada es suficiente.
- Se prefieren C95500 y C95800 para aplicaciones más exigentes que requieren mayor resistencia y excelente resistencia a la corrosión.
- C95900 es ideal para componentes sometidos a altas tensiones donde la resistencia al desgaste es crucial.
Los ingenieros y diseñadores deben considerar cuidadosamente las condiciones operativas, los requisitos de carga y los factores económicos al seleccionar un grado de bronce de aluminio para equipos marinos. Consultar con metalúrgicos y realizar pruebas de campo puede garantizar aún más la selección óptima de materiales para aplicaciones marinas específicas.