1. مقدمة
C93200, المعروف أيضا باسم ساي 660 تحمل البرونز, هي سبيكة على نطاق واسع تستند إلى النحاس على نطاق واسع مصنوعة على وجه التحديد للتطبيقات التي تتطلب مقاومة تآكل ممتازة وقابلية للآلات.
تصنيف تحت سبائك برونزية الرصاص, لقد أصبح معيارًا في الصناعة في المحامل والبطانات بسبب خصائصه الميكانيكية المتوازنة والأداء الفعال من حيث التكلفة.
في المعادن الصناعية, يلعب C93200 دورًا مهمًا في المكونات التي تعمل تحت الأحمال والسرعات المعتدلة.
تعدد استخداماتها عبر بيئات التصنيع - خاصة في طاقة السوائل, البحرية, والأنظمة الميكانيكية - تمنحها الدعامة الأساسية في كل من تصنيع المعدات الأصلية (OEM) واستبدال جزء ما بعد البيع.
2. ما هي سبيكة النحاس C93200?
C93200, المعروف أيضا باسم ساي 660 تحمل البرونز, هو أداء عالي سبيكة برونزية القصدير يستخدم على نطاق واسع للتطبيقات التي تنطوي على الاحتكاك, يرتدي, والأحمال المعتدلة.
تم تصميمه من أجل القابلية للآلات الفائقة, تضمين تحمل الحطام, ومقاومة التآكل الجيدة, خاصة في البيئات المشحمة.
كمعيار في العائلة البرونزية, تم الاعتراف به لتوازنه القوة الميكانيكية, الأداء القبلي, وكفاءة التكلفة.
يتم إنتاج C93200 بشكل شائع عبر عمليات الصب مثل الرمال, الطرد المركزي, وصب القالب الدائم, ويستخدم على نطاق واسع في البطانات, غسالات الدفع, المحامل, ومكونات المضخة.
تكوينها والبنية المجهرية تجعلها فعالة بشكل خاص للمكونات التي تعمل في أنظمة تزييت الحدود أو المختلطة.
التكوين الكيميائي
| عنصر | النطاق النموذجي (%) | وظيفة في السبائك |
| نحاس (النحاس) | 83.0 - 88.5 | قاعدة المعدن; يوفر ليونة وموصلية |
| القصدير (Sn) | 6.3 - 7.5 | يضيف القوة, صلابة, وارتداء المقاومة |
| يقود (PB) | 6.0 - 8.0 | يعزز القابلية للآلات والتضمين |
| الزنك (Zn) | 1.0 - 4.0 | يحسن السيولة; مساهم في القوة البسيطة |
| حديد (Fe) | ≤ 0.25 | السيطرة على الشوائب; الحديد المفرط قد يسبب هشاشة |
| النيكل (في) | ≤ 0.25 | خياري; يحسن مقاومة التآكل |
| آحرون | ≤ 0.50 (المجموع) | عناصر تتبع محدودة |
المعايير والتعيينات
- رقم UNS: C93200
- تعيين SAE: ساي 660
- أسماء تجارية مشتركة: تحمل البرونز, 660 البرونز, ساي 660 البرونز
- مواصفات ASTM: B505 (يلقي المستمر), B271 (الطرد المركزي يلقي), B148 (سبيكة)
- ISO: CuSn7Pb7Zn4
3. الخصائص الميكانيكية لسبائك النحاس C93200
C93200 (ساي 660) سبيكة النحاس تشتهر بها خصائص ميكانيكية متوازنة بشكل جيد التي تجعلها مثالية لتطبيقات تحمل وجلبة تحت الأحمال والسرعات المعتدلة.
أداء السبائك هو دالة لتكوينه, البنية المجهرية, وطريقة الصب.
يعرض قابلية ممتازة, قوة التعب الجيدة, و سلوك التآكل المتميز- خاصة في البيئات المشحمة.
الخصائص الميكانيكية الرئيسية
| ملكية | القيمة النموذجية | ملحوظات |
| قوة الشد | 220 - 275 MPA | يختلف مع طريقة الصب (الرمال مقابل. الطرد المركزي) |
| قوة العائد (0.2% الإزاحة) | 105 - 130 MPA | أعلى في مكونات طرد الطرد المركزي بسبب هيكل الحبوب الدقيقة |
| استطالة عند الاستراحة | 10 - 20% | يشير إلى ليونة معتدلة |
| برينيل صلابة | 65 - 85 HB | يمكن أن تزيد بعد تصلب العمل أو المعالجة السطحية |
| قوة العائد الضغط | ~ 120 ميجا باسكال | ذات صلة لتحمل الأحمال السطحية |
| قوة القص | ~ 170 ميجا باسكال | مهم في تطبيقات الاتصال التناوب |
| قوة التعب | ~ 90 ميجا باسكال (في 10 ⁷ دورات) | بناءً على اختبارات الشعاع الدوار في الظروف المشحمة |
| معامل المرونة | ~ 100 GPA | يحكم تشوه مرن تحت الضغط |
القابلية للآلات
معارض C93200 قابلية ممتازة, في كثير من الأحيان تصنيف في 80-90 ٪ بالمقارنة مع النحاس الحراري (C36000 = 100%).
وجود الرصاص (6-8 ٪) يساهم بشكل كبير في التحكم في الرقاقة, انخفاض الأداة تآكل, وجودة الانتهاء من السطح العالي.
هذا يجعل C93200 خيارًا مفضلاً في قذائف تحمل CNC والبطانات الهيدروليكية.
- تصنيف القابلية للآلات: ~ 85 ٪
- توافق المواد الأداة: أدوات HSS وكربيد
- الانتهاء من السطح النموذجي: 0.8 - 1.6 µM RA مع معدلات التغذية المناسبة
4. الخصائص الفيزيائية لسبائك النحاس C93200
C93200, أو ساي 660 تحمل البرونز, يعرض مجموعة متوازنة من الخصائص الفيزيائية التي تجعلها مناسبة للغاية للتطبيقات التي تتضمن حركة انزلاق, ركوب الدراجات الحرارية, والإجهاد الميكانيكي المعتدل.
تساهم هذه الخصائص الفيزيائية مباشرة في فعالية السبائك في المحامل, البطانات, والمكونات الهيدروليكية - خاصة أين الاستقرار الحراري, النزاهة الأبعاد, والتوصيل مطلوب.
الخصائص الفيزيائية الرئيسية
| ملكية | القيمة النموذجية | ملاحظات |
| كثافة | 8.8 ز/سم (8800 كجم/متر مكعب) | يوفر الكتلة والاستقرار في المعدات الدوارة |
| نطاق ذوبان | 930 - 1020 درجة مئوية | أقل بقليل من النحاس النقي بسبب الرصاص والقصدير |
| الموصلية الحرارية | ~ 58-70 ث/م · ك | أقل من النحاس النقي ولكن يكفي لتبديد الحرارة |
| سعة حرارة محددة | ~ 0.38 j/g · k | يؤثر على الاستجابة الحرارية في تطبيقات الدراجات السريعة |
| معامل التمدد الحراري | ~ 18.5 × 10⁻⁶ /ك | مهم في التجميعات من أجل الصحافة ودرجات الحرارة العالية |
| الموصلية الكهربائية | ~ 10-15 ٪ IACs | لا تستخدم عادة في الدوائر الكهربائية |
| معامل المرونة | ~ 100 GPA | يشير إلى الصلابة تحت الحمل |
| الانتشار الحراري | ~ 2.4 × 10⁻⁵ متر مربع | يعكس معدل انتشار الحرارة في المادة |
| نسبة بواسون | ~ 0.31 | يحدد التوسع الجانبي تحت ضغط أحادي المحور |
الأداء الحراري
C93200 يحافظ على النزاهة الهيكلية على أ نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع, عادة ما يصل إلى 205درجة مئوية (400° f) في الخدمة المستمرة, مما يجعلها مناسبة للمكونات المحددة حرارياً.
الاستقرار الأبعاد
معارض السبائك انكماش منخفض أثناء التبريد (~ 1.2-1.5 ٪) والبنية المجهرية الموحدة عند الإلقاء بشكل صحيح.
5. خصائص الصب من سبيكة النحاس C93200
C93200 سبيكة النحاس, المعروف باسم SAE 660 تحمل البرونز, يحظى بتقدير كبير في ممارسة مسبك لها قابلية ممتازة, الاتساق الأبعاد, و القدرة على التكيف مع طرق الصب المختلفة.
تكوينه الفريد - خاصة وجود الرصاص (PB), القصدير (Sn), والزنك (Zn)- يضعها مواتية بشكل خاص لإلقاء الأشكال المعقدة مع الحفاظ على الانتهاء من السطح الجيد والسلامة الداخلية.
خصائص الصب الرئيسية
| الممتلكات المسبقة | C93200 سبيكة النحاس | ملاحظات |
| سيولة | عالي | يؤدي الرصاص والقصدير إلى تحسين تدفق المعادن المنصهر في قوالب معقدة |
| معدل الانكماش | ~ 1.2 - 1.5% | يسمح بتعويض دقيق للأنماط |
| الضيق الساخن | قليل | مقاومة جيدة للتكسير أثناء التصلب |
| ميل المسامية | معتدل | تسيطر عليها من خلال البوابات و degassing |
| امتصاص الغاز | معتدل | يتطلب تنفيس مناسب وذوبان العلاج |
| القابلية للآلات بعد الصب | ممتاز | تساعد البنية المجهرية في القطع والتشطيب |
| سلامة | عالي (في الطرد المركزي والمستمر) | سلامة هيكلية متفوقة في المكونات الحرجة |
طرق الصب المشتركة لـ C93200
| طريقة الصب | ملاءمة C93200 | التطبيقات النموذجية |
| صب الرمال | ممتاز للأشكال الكبيرة والمعقدة | مضخة العلب, فراغات العتاد, البطانات الكبيرة |
| الطرد المركزي الصب | مثالي للأجزاء الأسطوانية; الحد الأدنى من المسامية | البطانات عالية الدقة, محامل الأكمام, بطانات |
| يموت الصب | أقل شيوعا (يمكن أن يؤدي محتوى الرصاص إلى تدهور وفاة) | صغير, مكونات كبيرة الحجم إذا تم تعديل السبائك |
| صب القالب الدائم | جيد للتكرار والحبوب الدقيقة | أجزاء متوسطة الحجم تتطلب الانتهاء من السطح الأفضل |
| صب مستمر | المفضل لأشكال الأسهم (قضبان, الأنابيب) | المحامل المعنية, مخزون شريط لتصنيع مخصص |
6. ارتداء المقاومة والأداء القبلي
ينبع التفوق القبلي في C93200 من بنيتها المجهرية الفريدة:
- التصميم الذاتي: جسيمات الرصاص المشتتة (5-20 ميكرون في القطر) بمثابة "حلقات صغيرة", تلطيخ عبر الأسطح المنزلقات لتشكيل فيلم منخفض الإحصاء.
هذا يقلل من معامل الاحتكاك إلى 0.15-0.20 (مقابل. 0.6-0.8 للصلب على الفولاذ). - الحد الكهروضوئي: آمنة للتشغيل المستمر في PV (الضغط × السرعة) القيم تصل إلى 1.5 MPA · م/ث (على سبيل المثال, محامل المحركات الكهربائية).
تجاوز هذا العتبة يسبب ذوبان الرصاص (يذوب الرصاص عند 327 درجة مئوية), تآكل تسريع. - آلية ارتداء: يعرض ارتداء لاصق معتدل, مع الحد الأدنى من توليد الحطام - حرجة للبيئات النظيفة مثل معالجة الطعام (مع الضوابط الصارمة لخلاص الرصاص).
في الاختبارات الميدانية, استمرت البطانات C93200 في الآلات الزراعية 10,000+ ساعات تحت التشحيم المتقطع, يتفوق على النحاس (C36000) بمقدار 3 × والحديد الزهر بمقدار 2 ×.
7. مقاومة التآكل لسبائك النحاس C93200
يوفر C93200 مقاومة معتدلة للتآكل في البيئات غير العدوانية:
- التعرض في الغلاف الجوي: يشكل الزنجار الواقي (كربونات النحاس الأساسية) في البيئات الريفية والحضرية, مع معدلات التآكل <0.01 مم/سنة - مناسبة للآلات الخارجية.
- المياه العذبة: يقاوم التآكل في درجة الحموضة 6-8 الماء (على سبيل المثال, أنظمة التبريد, مضخات المياه العذبة) مع الأسعار <0.02 مم/سنة.
- المياه المالحة/الكلوريد: ضعف المقاومة - تتجاوز معدلات التآكل 0.1 مم/سنة في مياه البحر (35,000 جزء في المليون) نظرًا لقابلية الرصاص للتأثير وقدرة تين المحدودة على تكوين طبقة أكسيد واقية.
- المواد الكيميائية: يتسامح مع زيوت تخفيف, الشحوم, والقلويات المعتدلة (على سبيل المثال, 10% هيدروكسيد الصوفيات عند 25 درجة مئوية) لكن تآكل بسرعة في الأحماض (على سبيل المثال, 5% حمض الكبريتيك: 1.2 مم/سنة).
استراتيجيات الحماية: الطلاء الايبوكسي, طلاء القصدير, أو الطلاء تحويل الكرومات تمتد عمر الخدمة في البيئات الرطبة أو الساحلية بمقدار 2-3 ×.
8. تطبيقات سبيكة النحاس C93200
إن براعة C93200 يمتد على الصناعات التي تتطلب مكونات انزلاق موثوقة:
- المحامل & البطانات: محامل العمود المرفقي للسيارات (اجتماع ساي 660 تحديد), البطانات الصناعية علبة التروس, ومحامل المحركات الكهربائية-التقييد الذاتي لخفض الصيانة.
- المكونات الهيدروليكية: صمام ينبع, مضخة الأكمام المكره, وبطانات الأسطوانات - ارتداء مقاومة من السوائل الهيدروليكية (على سبيل المثال, الزيت المعدني, خلطات الجليكول المائية).
- السيارات: حلقات مزامنة النقل, البطانات الربط التوجيهية, ونقاط محور التعليق - بخلاف 100,000+ كيلومتر خدمة في مركبات الركاب.
- البحرية (المياه العذبة): مهاوي مروحة القوارب الداخلية, مكونات المضخة, والفتحات المفصل - تجنب التعرض لمياه البحر.
- الصناعي العام: بكرات النقل, أدلة الأدوات, والآلات الزراعية النقاط المحورية - الأوساخ المتقلبة, تراب, وتزييت متقطع.
9. مزايا سبيكة النحاس C93200
- التصميم الذاتي: جسيمات الرصاص تقضي على الحاجة إلى تزييت مستمر في تطبيقات الصيانة المنخفضة, تقليل تكاليف التوقف والتشغيل.
- قابلية الآلات الاستثنائية: 80-90 ٪ تصنيف القابلية للآلات (مقابل. 30% ل C95400 من البرونز الألمنيوم) يقلل وقت الإنتاج بنسبة 20-30 ٪ ويمتد عمر الأداة.
- ليونة: 15-20 ٪ استطالة يمتص أحمال الصدمة, تقليل خطر الفشل في الآلات الثقيلة (على سبيل المثال, معدات البناء).
- فعالية التكلفة: 30-40 ٪ أرخص من البرونز الألمنيوم (C95400) من أجل أداء الحمل المنخفض المكافئ, مما يجعله مثاليًا للإنتاج ذو الحجم العالي.
- قابلية القابلية: يتكيف مع أساليب الصب المتنوعة, تمكين الأشكال الهندسية المعقدة بدون آلات ثانوية - تقليل تكاليف عدد الأجزاء والتجميع.
10. قيود سبيكة النحاس C93200
- سمية السمية: مقيد في الاتصال الغذائي (FDA 21 CFR 178.3280 الحدود تؤدي إلى <0.1%) والأجهزة الطبية, تتطلب بدائل خالية من الرصاص (على سبيل المثال, C86300 البرونز المنغنيز) في هذه القطاعات.
- حساسية درجة الحرارة: يفقد 20% من قوة الشد عند 150 درجة مئوية; غير مناسب للتطبيقات عالية الحرارة (على سبيل المثال, مكونات عادم المحرك, الأفران الصناعية).
- صلابة منخفضة: 60-80 حدود HB استخدام في الحمل العالي (≥5 ميجا باسكال) أو عالية السرعة (≥5 م/ث) التطبيقات, حيث يفضل البرونز أو الفولاذ الألومنيوم.
- التآكل الضعف: لا ينصح بمياه البحر, البيئات الحمضية, أو حلول كلوريد عالية (على سبيل المثال, تعرض الملح على الطريق).
11. تحليل مقارن مع البرونز الأخرى
C93200 (ساي 660) يعد الحامل البرونزي أحد أكثر سبائك النحاس المستخدمة على نطاق واسع نظرًا لتوازنه الممتاز في قابلية الآلات, ارتداء المقاومة, والقابلية.
لكن, في الطلبات الصعبة, غالبًا ما تتم مقارنتها بالسبائك البرونزية الأخرى مثل C95400 (البرونز المصنوع من الألومنيوم), C83600 (النحاس الأحمر), و C36000 (النحاس النحاس الحرة).
جدول المقارنة: C93200 مقابل. سبائك برونزية أخرى
| ملكية / سبيكة | C93200 (ساي 660) | C95400 (البرونز المصنوع من الألومنيوم) | C83600 (النحاس الأحمر) | C36000 (النحاس النحاس الحرة) |
| تعبير | CU-SN-PB-ZN | cu-al-fu | CU-SN-ZN-PB | Cu-Zn-Pb |
| قوة الشد (MPA) | 200-275 | 450-700 | 170-250 | 345-550 |
| صلابة (برينيل) | 60-80 | 125-175 | 50-70 | 80-100 |
| القابلية للآلات | ممتاز (80-90 ٪) | معتدل (30-40 ٪) | جيد (60%) | ممتاز (90%+) |
| مقاومة التآكل | معتدل | ممتاز (esp. مياه البحر) | جيد | فقير إلى معتدل |
| ارتداء المقاومة | جيد | عالية جدا | عدل | معتدل |
| يكلف | معتدل | عالي | معتدل | قليل |
| تطبيقات الاحتكاك | أفضل مع تزييت | ممتاز جاف أو مشحم | ليست مثالية | محدود |
| ملاءمة صب | ممتاز | عادلة إلى الخير | ممتاز | لا يلقي عادة |
| الاستخدامات النموذجية | المحامل, البطانات | البطانات عالية التحميل, مضخات | السباكة, الصمامات | مسامير, التركيبات |
C93200 مقابل. C95400 (البرونز المصنوع من الألومنيوم)
- قوة & سعة التحميل: C95400 يتفوق بشكل كبير على C93200 في قوة الشد ومقاومة التآكل, مما يجعلها أكثر ملاءمة ل تحميل عالي, التطبيقات عالية السرعة مثل مكونات التروس والصمامات الصناعية.
- مقاومة التآكل: معارض C95400 مقاومة استثنائية لمياه البحر, الكلوريد, والمواد الكيميائية, جعلها المادة المفضلة في البحرية والبحرية البيئات.
- القابلية للآلات: بينما دائم, يصعب إنتاج C95400 وأكثر تكلفة لإنتاج C93200.
- استخدام الحالة: يختار C93200 للمحامل للأغراض العامة; يختار C95400 عندما تكون مقاومة القوة والتآكل أمرًا بالغ الأهمية.
C83600 (النحاس الأحمر) مقابل. C93200
- يكلف & قابلية القابلية: كلا السبائك صديقة للتشكيل, لكن C83600 أرخص وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات غير الحرجة مثل السباكة والأجزاء الزخرفية.
- أداء: C93200 لديه أفضل مقاومة التآكل وقدرة معالجة الضغط, خاصة ل مكونات الانزلاق أو الدوارة.
- استخدام الحالة: يختار C83600 للتحميل المنخفض, تركيبات مقاومة للتآكل; يستخدم C93200 بالنسبة للأجزاء المتحركة التي تتطلب تزييتًا واستقرارًا الأبعاد.
C93200 مقابل. C36000 (النحاس النحاس الحرة)
- القابلية للآلات: C36000 لديه أعلى تصنيف للآلات بين سبائك النحاس (>90%), مثالي للمكونات عالية السرعة ومكونات الدقة.
- الخصائص الميكانيكية: بينما قوي ودقيق, C36000 يفتقر إلى الخصائص القبلية والتعب مطلوب لتحمل الأسطح.
- استخدام الحالة: يستخدم C36000 للتجهيزات, الموصلات, والمكونات الخفيفة; يستخدم C93200 أين تشحيم, ارتداء المقاومة, والقابلية هي المفتاح.
12. خاتمة
تظل سبيكة النحاس C93200 حجر الزاوية في التصميم الصناعي ل تطبيقات الحاملة بسبب مزيج من القابلية للآلات, الاستقرار القبلي, ومقاومة التآكل.
في حين أنه قد لا يتناسب مع جميع البيئات عالية التحميل, إنه يوفر الاعتماد عليه, الأداء الفعال من حيث التكلفة في عدد لا يحصى من أنواع الآلات-خاصة عند الأحمال المعتدلة, تزييت جيد, والتحمل الضيق ضرورية.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن استخدام C93200 بدون تزييت?
نعم, في الحمل المنخفض (≤1 ميجا باسا) وخفض السرعة (≤1 م/ث) التطبيقات. تعمل جزيئات الرصاص كمواد تشحيم داخلية, تقليل الاحتكاك.
لكن, تزييت الدوري يمتد عمر الخدمة في أعلى الكهروضوئية (الضغط × السرعة) سيناريوهات.
هل C93200 مناسب للتعرض لمياه البحر?
لا. يسبب محتوى الكلوريد المرتفع في مياه البحر التآكل في C93200, مع معدلات تجاوز 0.1 مم/سنة. للتطبيقات البحرية, استخدم البرونز المصنوع من الألومنيوم C95400, الذي يقاوم تآكل مياه البحر.
ما هي بدائل C93200 للتطبيقات عالية التحميل?
للتحميل العالي (≥5 ميجا باسكال) أو عالية السرعة (≥5 م/ث) التطبيقات, يفضل C95400 البرونز الألمنيوم, لأنه يوفر 2 × قوة الشد (450-550 ميجا باسكال) ومقاومة ارتداء متفوقة.
هل يمكن لحام C93200 أو ناحف?
لا ينصح اللحام, كما يتبخر الرصاص في درجات حرارة اللحام (≥327 درجة مئوية), تسبب المسامية والهشاشة.
النحومة (مع مواد الحشو الفضية) ممكن ولكنه يتطلب تحضيرًا دقيقًا للسطح لتجنب تلوث الرصاص للمفصل. التثبيت الميكانيكي (البلاغ, ملء الصحافة) يفضل التجميع.
