Nichel Alluminio Lega di bronzo

Le leghe di rame e alluminio sono note come bronzo all'alluminio e, insieme ad altre aggiunte di leghe, producono una serie di proprietà che sono vantaggiose per una vasta gamma di settori. Tra queste, il gruppo di leghe di bronzo al nichel e alluminio è il più utilizzato. Sono state adattate nel tempo per ottimizzare le prestazioni e possono fornire una combinazione di proprietà che può offrire un'alternativa economica ad altri tipi di leghe. Gli impieghi finali vanno dalle boccole e dai cuscinetti per i carrelli di atterraggio di tutti gli aerei commerciali del mondo alle pompe e alle valvole per l'acqua di mare, alle eliche per la navigazione navale e commerciale, agli utensili antiscintilla nell'industria petrolifera e del gas e alle gradevoli facciate in architettura.

Ibronzi al nichel-alluminio sono disponibili sia in forma di prodotti fusi che battuti e presentano una combinazione unica di proprietà:

- Eccellente resistenza all'usura e alla formazione di gocce
- Alta resistenza Densità (10% più leggero dell'acciaio)
- Non scintilla
- Bassa permeabilità magnetica (<1,03 µ in gradi selezionati)
- Elevata resistenza alla corrosione
- Buone proprietà di corrosione sotto sforzo
- Buone proprietà criogeniche
- Elevata resistenza alla cavitazione
- Capacità di smorzamento doppia rispetto all'acciaio
- Elevata resistenza al biofouling
- Pellicola superficiale di ossido protettivo che ha la capacità di auto-ripararsi.

Specifiche delle leghe di bronzo nichel-alluminio

In linea di massima, i bronzi al nichel-alluminio possono essere classificati come leghe contenenti il 6-13% di alluminio e fino al 7% di ferro e al 7% di nichel. Le leghe più comuni contengono normalmente il 3-6% di questi due elementi. Il manganese, fino a circa l'1,5%, viene aggiunto come disossidante e come elemento di rinforzo.

Nichel Alluminio Bronzo Lega Applicazioni

Settore aerospaziale

La principale applicazione del bronzo al nichel-alluminio nel settore aerospaziale è rappresentata dai cuscinetti dei carrelli di atterraggio per la flotta mondiale di aerei commerciali.

Le eccellenti proprietà di supporto rispetto all'acciaio, la resistenza alla corrosione in condizioni di sale durante lo sghiacciamento delle piste in inverno e le elevate proprietà meccaniche ne fanno una lega ideale per questa applicazione. Le principali specifiche sono AMS 4640, AMS 4880, AMS 4881, AMS 4590, BS2 B 23, NFL14-702, NFL14-705 e NFL14-706. Anche le compagnie aeree e i principali subappaltatori hanno le loro specifiche, ad esempio Airbus ASN-A 3406, ASN-A 3315, ASN-A6127A e Rolls Royce MSR 8503.

Architettura

I bronzi di alluminio sono utilizzati in un ampio spettro di applicazioni architettoniche. La loro naturale capacità di formare uno strato di ossido protettivo in ambienti ricchi di ossigeno apre la strada ad applicazioni in condizioni atmosferiche interne e marine. Il bronzo all'alluminio al nichel presenta un ricco ossido dorato e, grazie alle sue proprietà uniche, può offrire ulteriori vantaggi.

L'edificio parlamentare di Londra, Portcullis House, è un ottimo esempio di utilizzo architettonico, poiché contiene 450 tonnellate di bronzo al nichel-alluminio incorporate nei telai delle finestre, nei rivestimenti e nel tetto (oscurato artificialmente), costruito per resistere alle esplosioni delle bombe e con un'aspettativa di vita di 120 anni.

La marina

Esiste un ampio mercato per il bronzo al nichel-alluminio nelle applicazioni navali, in particolare per le flotte sottomarine di tutto il mondo. Le applicazioni principali riguardano i sistemi di tubazioni e valvole per l'acqua di mare, la movimentazione delle armi, gli accoppiamenti flessibili, le apparecchiature sonar, i portelli esterni per l'acqua di mare, le valvole e i cuscinetti idraulici, i dispositivi di fissaggio e le flange di tenuta, le eliche a bassa rumorosità, le apparecchiature di propulsione e i gruppi di periscopi. Queste applicazioni sfruttano alcune delle importanti proprietà dei bronzi al nichel e alluminio: buona resistenza alla corrosione, antiscintilla, resistenza all'usura, elevata resistenza e buone proprietà di impatto.

Le leghe presentano anche buone proprietà anti-smorzamento, due volte superiori a quelle dell'acciaio, importanti nei sottomarini per sopprimere il suono per operazioni silenziose. L'antiscintilla e la resistenza all'usura sono particolarmente importanti nei sistemi di manipolazione delle armi. I vari gradi a basso contenuto di ferro e nichel possono essere prodotti con una permeabilità magnetica inferiore a 1,03 µ.

Il bronzo nichel-alluminio è una delle leghe principali utilizzate per le eliche delle navi commerciali e delle navi da crociera. La sua elevata resistenza alla cavitazione, unita al costo ragionevole e alla facilità di riparazione in caso di danni, lo rende uno dei principali contendenti per questa applicazione. Anche i mozzi delle eliche a passo variabile sono realizzati in bronzo al nichel e alluminio. La lega presenta buone proprietà antigrippaggio nei confronti di se stessa, il che è importante in quanto le pale dell'elica ruotano all'interno delle aperture cilindriche. Il bronzo al nichel-alluminio è utilizzato anche nei meccanismi degli argani degli yacht oceanici, dove l'antigrigliatura, l'elevata resistenza e la resistenza alla corrosione in nebbia salina svolgono un ruolo importante.

Petrolio/gas e petrolchimica offshore

L'industria petrolifera e del gas offshore fa uso del bronzo al nichel-alluminio in molte applicazioni, dove la lega viene utilizzata per tubazioni, valvole e pompe nei sistemi di pompaggio dell'acqua di mare, in particolare per le attrezzature antincendio. È compatibile con i sistemi di tubazioni in rame-nichel e viene utilizzata per le pompe e le valvole associate. Viene utilizzato anche nei sistemi di pompaggio dell'acqua di mare per convogliare l'acqua da iniettare nuovamente nel pozzo.

Le valvole di azionamento sono un'applicazione importante, sia nelle condutture terrestri che in quelle sottomarine dove viene trasportato il petrolio.

Nelle applicazioni terrestri, le condutture possono essere situate in aree isolate o in luoghi ostili. Le valvole di azionamento costituiscono un anello fondamentale per la sicurezza della linea petrolifera e per la protezione dell'ambiente da eventuali fuoriuscite di petrolio. Le valvole devono funzionare in condizioni di temperatura estreme, da -50°C in condizioni di freddo estremo, come quelle che si incontrano nelle regioni artiche, a +50°C in piena estate nelle zone desertiche del Medio Oriente. Devono resistere all'ingresso della sabbia nel deserto ed essere in grado di funzionare anche dopo molti anni di inattività. Per questo motivo, in molti progetti viene scelto il bronzo al nichel-alluminio per la sua resistenza alla corrosione e le sue proprietà di supporto. Il bronzo al nichel-alluminio costituisce anche il componente principale che chiude le valvole all'interno del sistema di tubazioni. Offshore, le valvole con attuatore sono utilizzate sulle piattaforme petrolifere, dove le valvole sono talvolta inaccessibili e devono essere attivate tramite onde radio.

Sistemi di desalinizzazione e condensatori d'acqua

Questo settore rappresenta un importante sbocco per il bronzo al nichel-alluminio per pompe, valvole, casse d'acqua, giranti, piastre tubolari per condensatori e alloggiamenti. Viene utilizzato per temperature elevate fino a circa 325°C nei sistemi di condensazione ad alta pressione. Può essere utilizzato per il pompaggio di acqua di mare fino a un livello raccomandato di 4,3 m/sec, che supera quello tollerato dal nichel-rame 90-10 e 70-30. Sebbene i bronzi all'alluminio non abbiano la resistenza al biofouling dei rame-nichel, hanno comunque un'elevata resistenza alla crescita marina.