铜镍合金大家族应用最广的领域是海水管路系统，包括热交换器和凝汽器等，其次，在铸币、丝网造纸等领域也有应用。在海水管路领域应用最广的有两个牌号，即镍含量分别是10%和30%的B10和B30,对应于ASTM标准中的UNS C70600和UNS C71500.一般认为，B30铜镍合金由于镍含量高，所以具备更优异的耐高流速海水的冲刷腐蚀性能和更高的强度，但是，更具经济性、应用更广泛的还是镍含量较低（10%）的B10铜镍合金。与国内的B30合金对应的还有一个牌号，即UNS C71640,它是一种经改进的、含有2%的铁和2%的锰、镍含量为30%的铜镍合金，商品化的C71640合金型材只有管材，主要应用于海水淡化工厂的多级闪蒸装置中，用于制造要求具备耐高速冲刷腐蚀性能的换热系统。上世纪70年代，海军高速舰船和海底潜艇的发展对部分铜镍合金部件的耐高速海水冲刷腐蚀性能提出了更高的要求，这就促进了一种新的变形铜镍合金的产生，即C72200,其镍含量为16%,并含有0.5%的铬。研究结果表明，C71640的临界流速高于C71500,但是低于C72200的临界流速。C71640 和C72200的耐冲刷腐蚀性能分别高于C71500和 C70600,这四种合金的耐沙粒磨损性能的顺序是C71640>C72200>C71500>C70600.目前C70600合金仍是凝汽器和热交换器材料的主力军，但是在高流速、湍流、含砂等恶劣条件下，凝汽器和热交换器的选材就要考虑C71640、C71500和C72200[43].这四种铜镍合金的名义成分见表1.

 

表1 四种铜镍合金的名义成分（wt. %）

 

现代船舶和海水仪器设备所用铜材除要求有好的耐海水腐蚀性能外，还应具有高的强度。“高强度铜镍合金”的诞生，是基于Al在Cu-Ni二元合金体系中的沉淀时效硬化。这一现象早在上世纪30年代就被知晓，此后，在此Cu-Ni-Al体系的基础上开发出许多牌号的铜镍合金。最早商业化的含铝铜镍合金是Cu-15Ni-3Al,即后来被命名为UNS C72400的铜镍合金，它开发于上世纪40年代，是为了满足军舰建设对高强耐腐蚀合金的需要。Cu-Ni-Al合金的基本强化机理是纳米尺度的沉淀相Ni3Al（γ‘）的形成。后来，人们陆续发现，铁、锰、铌等合金元素的加入，能够加强Ni3Al相对合金力学性能的提升效果。所以，相继出现了Cu-Ni-Fe-Mn-Al系、Cu-Ni-Fe-Mn-Al-Cr系、Cu-Ni-Fe-Mn-Al-Cr-Nb系的高强度铜镍合金，具体合金牌号及名义成分见表2.这些沉淀硬化的高强度铜镍合金具有优异的“全能”耐腐蚀性，即对氢脆、海水冲刷腐蚀、应力腐蚀开裂、擦伤等都具有较好的免疫性，另外还具有弹性模量高、磁导率低、抗生物污损、易于机加工等优点。

 

表2 高强度铜镍合金的各个牌号及其名义成分（wt. %）

 

正如前所述，尽管B30铜镍合金（C71500和C71640）和高强度铜镍合金（C72200、C72400和C72420等）具备更高的强度和耐高速海水冲刷腐蚀的性能，但是，它们的应用范围还是受到了成本因素的限制，目前只是主要用于制造船舰、近海钻井平台等海洋装备的轴、紧固件、阀杆、凸缘等高强度部件。B10铜镍合金目前还是海水管路等海洋系统用铜镍合金的主力军，因为它在成本和性能两方面具有综合优势。表3综合比较了国际几个通用标准中对海水管路用B10铜镍合金的成分规定。