Notícia

As flanges de cobre-níquel são amplamente utilizadas em engenharia naval, indústria química, construção naval e tratamento de águas do mar.Propriedades mecânicas, processabilidade e custo-eficácia global, conforme detalhado a seguir:
1Excelente resistência à corrosão por água do mar e por cloretos
Resistência à corrosão completa da água do mar: as ligas de cobre e níquel (como Cu-Ni 90/10, 70/30) formam uma camada densa de filme de passivação de óxido de cobre (Cu2O) em suas superfícies quando expostas à água do mar,O aço inoxidável é um aço inoxidável de alta resistência à corrosião, com uma taxa de corrosão anual tipicamente inferior a 0,05 mm, muito inferior ao aço carbono (0,1 ‰ 0,5 mm/ano) e ao aço inoxidável comum (0,05 ‰ 0,2 mm/ano).Por exemplo:, nos sistemas de tubulação de água do mar dos navios, as flanges de cobre-níquel podem funcionar em contacto directo com a água do mar durante mais de 20 anos sem substituição, enquanto as flanges de aço carbono,mesmo com revestimentos resistentes à corrosão, podem desenvolver perfurações no prazo de cinco anos.
Resistência à corrosão por furos e à corrosão por tensão: as ligas de cobre-níquel não apresentam praticamente nenhuma corrosão por furos em ambientes de íons cloreto (potencial de furos > +0,2 V vs.SCE) e são imunes ao craqueamento por corrosão por esforço induzido por cloreto (SCC)Em comparação com o aço inoxidável 316L, que ainda pode falhar devido à corrosão por fendas em ambientes de água do mar, a corrosão das superfícies de vedação das flanges de cobre-níquel é insignificante.
Resistência ao sulfeto e à impureza biológica: Os íons de cobre têm propriedades antibacterianas naturais, inibindo a fixação de microorganismos (como barrancos e algas) na água do mar e reduzindo a impureza biológica.Além disso,, em ambientes de petróleo e gás que contenham H2S, é improvável que as ligas de cobre-níquel sejam submetidas a craqueamento por tensão por sulfeto (SSC),Considerando que o aço carbono e o aço pouco ligado exigem um tratamento adicional de inibição da corrosão em tais ambientes;.
II. Excelentes propriedades mecânicas e resistência à temperatura
Equilíbrio de resistência e dureza: as ligas de cobre-níquel têm resistências à tração de 300-450 MPa e taxas de alongamento superiores a 30%, combinando alta resistência com dureza de impacto.As flanges de Cu-Ni 70/30 mantêm uma boa dureza a -196°C, tornando-os adequados para sistemas de água de mar de baixa temperatura em terminais de recepção de gás natural liquefeito (GNL);O aço carbono tende a tornar-se frágil a baixas temperaturas e requer tratamento de normalização.
Estabilidade em ambientes de temperatura média: as ligas de cobre-níquel podem ser utilizadas a longo prazo a temperaturas de 200°C a 300°C, com uma redução da resistência inferior a 10%,tornando-os adequados para aplicações como trocadores de calor e tubos de aquecimento de água do marEm contrapartida, o aço inoxidável austenítico pode sofrer corrosão intergranular devido à precipitação de carburo a temperaturas superiores a 300°C, enquanto as ligas de cobre-níquel não apresentam este risco.
3Excelente desempenho de usinagem e soldagem
Propriedades de moldagem e usinagem: as ligas de cobre-níquel apresentam boa plasticidade e podem ser formadas por dobra a frio, forja a quente e outros processos.não são facilmente sujeitos a endurecimento por trabalho (índice de endurecimento por trabalho < 0).3), e a sua eficiência de usinagem excede a dos aços duplex e das ligas à base de níquel.As flanges de cobre-níquel para navegação podem ser fabricadas diretamente em acessórios complexos por prensagem a frio, enquanto o aço duplex requer controlo de deformação para evitar rachaduras.
Ampla adaptabilidade à soldagem: as ligas de cobre e níquel podem ser soldadas usando processos de soldagem por arco manual, TIG e MIG. Não é necessário pré-aquecimento ou tratamento térmico especial após a soldagem,e a zona afectada pelo calor não apresenta frágil ou corrosão intergranularEm comparação com as ligas à base de níquel (como o Inconel 625), que exigem um controlo rigoroso da temperatura de entrepassagem durante a soldagem, a dificuldade do processo é significativamente reduzida.
4Conductividade térmica e vantagens económicas
Eficiência de condutividade térmica elevada: A condutividade térmica das ligas de cobre-níquel atinge 1626 W/m·K, aproximadamente 1,5 vezes a do aço inoxidável 316L (16 W/m·K),tornando-os adequados para aplicações que exijam uma rápida dissipação de calor ou troca de calor (e.g., flanges de arrefecimento de água do mar), reduzindo assim a concentração de tensão térmica.
Eficiência dos custos e duração: as ligas de cobre-níquel são mais caras do que o aço carbono e o aço inoxidável comum, mas mais baratas do que as ligas à base de níquel (por exemplo,Inconel 625 é 3-5 vezes mais caro)No domínio da engenharia naval, a vantagem do custo do ciclo de vida (LCC) das flanges de cobre-níquel é significativa, por exemplo,uma determinada plataforma offshore com flanges de Cu-Ni 90/10 teve um custo inicial 30% superior ao de 316L, mas os custos operacionais e de manutenção ao longo de 20 anos foram reduzidos em 60%, o que resultou em custos globais mais baixos.
5. Características de valor acrescentado de resistência ao ambiente e às condições climáticas
Nenhum risco de liberação de metais pesados: a taxa de liberação de íons de cobre nas ligas de cobre-níquel é extremamente baixa (< 0,01 mg/L),satisfazer as normas de descarga de água do mar e adequado para projetos de engenharia naval com requisitos ambientais rigorososNo entanto, certas flanges de aço inoxidável podem libertar íons de níquel sob exposição prolongada à água do mar, o que representa riscos ecológicos.
Resistência à corrosão atmosférica e à impureza: as ligas de cobre-níquel formam uma pátina de cobre azul-verde (cloreto de cobre básico) em suas superfícies em atmosferas marinhas, evitando ainda mais a corrosão,tornando-os adequados para tubulações expostas costeirasAs suas superfícies lisas têm também propriedades antibacterianas, reduzindo a resistência ao fluxo induzida pela impureza e a frequência de manutenção.
Resumo
As flanges de cobre-níquel, com as suas principais vantagens de “resistência à corrosão pela água do mar, “propriedades mecânicas equilibradas e facilidade de processamento, ” tornaram-se o material preferido para a engenharia naval,naviosEm comparação com o aço inoxidável e o aço carbono, a sua durabilidade a longo prazo em ambientes de íons cloreto e a sua relação custo-eficácia global são particularmente notáveis.Em comparação com ligas à base de níquel, oferecem maiores vantagens económicas em cenários de corrosão de temperatura moderada e não extrema.e requisitos ambientais devem ser considerados para aproveitar plenamente as suas vantagens equilibradas em resistência à corrosão e propriedades mecânicas.