Tubes en bronze nickel-aluminium C63200 : analyse technique complète et caractéristiques de performance

1. Introduction à l'alliage C63200

Le bronze nickel-aluminium C63200 est un alliage à base de cuivre à haute résistance connu pour ses propriétés mécaniques exceptionnelles et sa résistance à la corrosion. Cette analyse fournit des informations détaillées sur ses caractéristiques, spécifications et applications.

2. Composition chimique

La composition chimique précise selon les normes ASTM :

Élément	Plage de composition (%)	Plage optimale (%)
Cuivre	81,0 – 83,0	82,0
Aluminium (Al)	8,5 – 9,5	9.0
Nickel (Ni)	4,0 – 4,8	4.5
Fer (Fe)	3,5 – 4,3	4.0
Manganèse (Mn)	1,2 – 2,0	1.5
Silicium (Si)	0.10 maximum	0.05
Plomb (Pb)	0.02 maximum	0.01
Zinc (Zn)	0.20 maximum	0.dix

3. Propriétés mécaniques

3.1 Propriétés mécaniques standards à température ambiante

Propriété	Unités métriques	Unités impériales
Résistance à la traction ultime	640-720 MPa	93-104 ksi
Limite d'élasticité (compensation de 0,2 %)	280-380 MPa	41-55 ksi
Allongement en 50mm	15 % minimum	15 % minimum
Réduction de la superficie	20 % minimum	20 % minimum
Dureté (Brinell)	160-200 HB	160-200 HB
Résistance aux chocs (encoche en V Charpy)	34 J	25 pi-lb

3.2 Propriétés dépendantes de la température

Température (°C)	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Allongement (%)
-196	850	420	12
20	680	330	15
100	650	310	16
200	600	280	18
300	520	250	20
400	400	200	25

4. Propriétés physiques

Propriété	Valeur	Unités
Densité	7h45	g/cm³
Plage de fusion	10h30-10h60	°C
Chaleur spécifique	0.377	kJ/kg·K
Conductivité thermique	42	W/m·K
Résistivité électrique	13.3	μΩ·cm
Propriétés mécaniques de l'acier à outils AISI HSS M2	110	GPa
Coefficient de Poisson	0.33	–
Perméabilité magnétique	1.05	–

5. Spécifications dimensionnelles

5.1 Tailles de tubes standards

Diamètre extérieur nominal (mm)	Plage d'épaisseur de paroi (mm)	Longueurs standards (m)
12,7 – 25,4	1.2 – 3.2	3, 6
31,8 – 50,8	1,6 – 4,8	3, 6
63,5 – 101,6	2.1 – 6.4	3, 6
114,3 – 219,1	3,2 – 12,7	3, 6
273,0 – 406,4	4,8 – 19,1	3, 6

5.2 Tolérances

Dimension	Plage de tolérance
Diamètre extérieur	±0,25 mm jusqu'à 50 mm de diamètre extérieur
Épaisseur du mur	±10%
Longueur	+3 mm, -0 mm
Rectitude	1,5 mm par mètre
Ovalité	1 % de la DO maximum

6. Propriétés de résistance à la corrosion

6.1 Taux de corrosion dans différents environnements

Environnement	Température (°C)	Taux de corrosion (mm/an)
Eau de mer	20	0.025
Eau douce	20	0.013
Solution de NaCl à 3 %	20	0.028
10 % H₂SO₄	20	0.15
10% HCl	20	0.22
Ambiance industrielle	20	0.008

6.2 Cotes de résistance environnementale

Environnement	Note (1-10)	Remarques
Marin	9	Excellente résistance
Industriel	8	Très bonne résistance
Traitement chimique	7	Bon pour la plupart des applications
Haute température	8	Maintient bien les propriétés
Résistance à l'usure	8	Supérieur aux bronzes standards
Corrosion sous contrainte	9	Très résistant

7. Fabrication et transformation

7.1 Paramètres de fabrication

Traiter	Paramètres recommandés
Température de travail chaude	760-870°C
Température de recuit	650-750°C
Température de soulagement du stress	350-400°C
Température de fonctionnement maximale	315°C

7.2 Spécifications de soudage

Processus de soudage	Paramètres recommandés	Métal d'apport
l'alliage est que le métal fondu et les pièces thermiquement détériorées conservent toujours la même résistance à la corrosion	Polarité droite CC	ERCUNIAL
l'alliage est que le métal fondu et les pièces thermiquement détériorées conservent toujours la même résistance à la corrosion	Polarité inversée CC	ERCUNIAL
l'alliage est que le métal fondu et les pièces thermiquement détériorées conservent toujours la même résistance à la corrosion	Polarité inversée CC	ECuNiAl

8. Exigences de contrôle de qualité

8.1 Exigences en matière de tests

Type d'essai	Standard	Fréquence
Analyse chimique	ASTM E478	Par manche
Essais de traction	ASTM E8	Par lot
Test de dureté	ASTM E10	Par lot
Tests par ultrasons	ASTM E213	100%
Essais hydrostatiques	ASTM E498	100%

8.2 Exigences relatives à la finition de surface

État des surfaces	Rugosité (Ra)	Application
Finition standard	3,2 μm	Usage général
Finition lisse	1,6 μm	Applications hydrauliques
Finition polie	00,8 μm	Service de flux critiques
Finition miroir	00,4 μm	Applications spéciales

9. Applications et normes industrielles

9.1 Applications spécifiques à l'industrie

Industrie	Applications	Exigences clés
Marin	Arbres d'hélice, boîtiers de pompe	Résistance à la corrosion
Oil & Gas	Corps de vannes, roulements	Solidité, résistance à l'usure
Traitement chimique	Échangeurs de chaleur, réacteurs	Résistance chimique
La production d'énergie	Composants de pompe, raccords	Fiabilité, durabilité
Exploitation minière	Plaques d'usure, bagues	Résistance à l'abrasion

9.2 Normes applicables

Standard	La description	Portée
ASTMB150	Spécification standard	Exigences matérielles
ASTMB271	Tubes sans soudure	Fabrication
NACE MR0175	Service aigre	Oil & Gas Applications
OIN 9001	L'objectif d'ISO9001 est	Contrôle des processus
DNV-GL	Certification maritime	Applications maritimes

10. Considérations économiques

10.1 Facteurs de coût

Facteur	Niveau d'impact	Considération
Coût des matières premières	Haut	Dépend du marché
Coût de traitement	Moyen	Fabrication complexe
Coût d'installation	Faible	Procédures standards
Coût d'entretien	Faible	Longue durée de vie
Coût du cycle de vie	Favorable	Durabilité prolongée

Cette analyse complète fournit des informations essentielles aux ingénieurs, aux spécialistes des achats et aux professionnels techniques travaillant avec les tubes en bronze nickel-aluminium C63200. Les données présentées doivent être vérifiées pour des applications et des conditions de fonctionnement spécifiques.