CuNi10 是最常用的二元白铜,成分稳定在铜 88.0%-90.0%、镍 9.0%-11.0%,铁≤0.5%,这种 “90 铜 10 镍” 的经典配方,以优异的耐蚀性和银白色外观,成为仪表、船舶领域的传统材料,全球年消耗量超 8 万吨。
10% 的镍是性能核心,与铜形成连续固溶体,使合金在淡水、海水环境中耐蚀性比纯铜提升 3 倍。在 3.5% NaCl 溶液中,年腐蚀速率仅 0.01mm,某远洋船舶的 CuNi10 海水冷却管,直径 50mm,壁厚 2mm,连续运行 8 年无泄漏,内壁结垢量比铜管减少 60%。镍的加入还赋予合金优良的冷热加工性能,热轧温度 850℃时变形抗力仅为黄铜的 70%,可轧制成 5 米长的无缝管。
力学性能均衡,室温抗拉强度 350-400MPa,延伸率 30%-35%,布氏硬度 100-110HB,适合制作需要成型的薄壁件。某压力表的 CuNi10 弹簧管,在 0-25MPa 压力范围内,示值误差≤0.5% FS,经过 1 万次循环测试后,弹性衰减仅 2%。其低温韧性优异,-196℃时冲击值仍达 80J/cm²,无脆性断裂风险,适合低温管道。
银白色表面是 CuNi10 的独特优势,经抛光后光泽度达 90%,且抗氧化变色能力强,在室内环境中 3 年无明显发黄。某高端仪表的 CuNi10 外壳,无需电镀即可保持金属质感,盐雾试验(5% NaCl,35℃)500 小时无锈蚀,外观评级 9 级。
制备工艺成熟,采用工频感应炉熔炼,镍以电解镍板(纯度 99.95%)加入,铜选用无氧铜,熔炼温度 1150℃,浇注前需脱氧处理(磷含量控制在 0.02%-0.05%)。热轧开坯温度 850℃,冷轧总变形量 60% 后,经 500℃退火 1 小时,消除应力并控制晶粒尺寸在 50-80μm。
应用覆盖多领域:船舶的海水系统管道,耐冲刷腐蚀;精密仪表的指针、刻度盘,兼具耐蚀与装饰性;医疗器械的消毒容器,耐蒸汽腐蚀,符合 ISO 10993 生物相容性标准。
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