1. Einführung
C93200, auch bekannt als Sae 660 Bronze tragen, ist eine weit verbreitete kupferbasierte Legierung, die speziell für Anwendungen formuliert ist, die eine hervorragende Verschleißfestigkeit und maßgünstige Fähigkeit erfordern.
Unter Blei-Bronze-Legierungen, Aufgrund seiner ausgewogenen mechanischen Eigenschaften und der kostengünstigen Leistung ist es zu einem Industriestandard für Lager und Buchsen geworden.
In der industriellen Metallurgie, C93200 spielt eine entscheidende Rolle bei Komponenten, die unter moderaten Lasten und Geschwindigkeiten arbeiten.
Seine Vielseitigkeit über die Produktionsumgebungen hinweg - insbesondere in der Flüssigkeitsleistung, Marine, und mechanische Systeme - macht es eine Hauptstütze in beiden Originalausrüstungsherstellungen (OEM) und Ersatz für Aftermarket -Teil.
2. Was ist C93200 Kupferlegierung?
C93200, auch bekannt als Sae 660 Lager Bronze, ist eine Hochleistungs Blei -Zinn -Bronze -Legierung weit verbreitet für Anwendungen mit Reibung, tragen, und mäßige Lasten.
Es ist für eine überlegene Verwirrbarkeit konstruiert, Einbettungstoleranz, und gute Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in geschmierten Umgebungen.
Als Standard in der Familie Bronze, es ist für sein Gleichgewicht von anerkannt mechanische Stärke, Tribologische Leistung, und Kosteneffizienz.
C93200 wird am häufigsten über durch Casting -Prozesse wie Sand, Zentrifugal, und dauerhaftes Schimmelpilzguss, und wird häufig in Buchsen verwendet, Schubsperrscheiben, Lager, und Pumpkomponenten.
Seine Zusammensetzung und Mikrostruktur machen es besonders effektiv für Komponenten, die in Betrieb in Betrieb sind Grenz- oder gemischte Schmierungregime.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Typische Reichweite (%) | Funktion in Legierung |
| Kupfer (Cu) | 83.0 - - 88.5 | Grundmetall; Bietet Duktilität und Leitfähigkeit |
| Zinn (Sn) | 6.3 - - 7.5 | Fügt Kraft hinzu, Härte, und Widerstand tragen |
| Führen (Pb) | 6.0 - - 8.0 | Verbessert die Bearbeitbarkeit und Einbettbarkeit |
| Zink (Zn) | 1.0 - - 4.0 | Verbessert die Fließfähigkeit; Kleiner Kraftvertreter |
| Eisen (Fe) | ≤ 0.25 | Verunreinigungskontrolle; Übermäßiges Eisen kann Brödeln verursachen |
| Nickel (In) | ≤ 0.25 | Optional; verbessert die Korrosionsresistenz |
| Andere | ≤ 0.50 (gesamt) | Begrenzte Spurenelemente |
Standards und Bezeichnungen
- UNS -Nummer: C93200
- SAE -Bezeichnung: Sae 660
- Gemeinsame Handelsnamen: Bronze tragen, 660 Bronze, Sae 660 Bronze
- ASTM -Spezifikationen: B505 (kontinuierliche Besetzung), B271 (Zentrifugal -Besetzung), B148 (Barren)
- ISO: CUSN7PB7ZN4
3. Mechanische Eigenschaften von C93200 Kupferlegierung
C93200 (Sae 660) Kupferlegierung ist bekannt für ihre ausgewogene mechanische Eigenschaften Das macht es ideal, um Anwendungen unter mäßigen Lasten und Geschwindigkeiten zu lagern und zu bögen.
Die Leistung der Legierungen ist eine Funktion ihrer Zusammensetzung, Mikrostruktur, und Casting -Methode.
Es zeigt Ausgezeichnete Verwirklichung, Gute Müdigkeit, Und Hervorragendes Verschleißverhalten- insbesondere in geschmierten Umgebungen.
Schlüsseleigenschaften wichtige mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Typischer Wert | Notizen |
| Zugfestigkeit | 220 - - 275 MPA | Variiert mit der Casting -Methode (Sand vs. Zentrifugal) |
| Ertragsfestigkeit (0.2% Offset) | 105 - - 130 MPA | Höher in zentrifugalen Gusskomponenten aufgrund feiner Kornstruktur |
| Dehnung in der Pause | 10 - - 20% | Zeigt eine moderate Duktilität an |
| Brinell Härte | 65 - - 85 Hb | Kann nach der Arbeitsverhärtung oder der Oberflächenbehandlung zunehmen |
| Druckstärke | ~ 120 MPa | Relevant für Lageroberflächenlasten |
| Scherfestigkeit | ~ 170 MPA | Wichtig für rotierende Kontaktanwendungen |
| Ermüdungsstärke | ~ 90 MPa (bei 10⁷ Zyklen) | Basierend auf rotierenden Strahlentests unter geschmierten Bedingungen |
| Elastizitätsmodul | ~ 100 GPA | Regiert die elastische Verformung unter Stress |
Verarbeitbarkeit
C93200 Exponate Ausgezeichnete Verwirklichung, oft bewertet an 80–90% Im Vergleich zu frei schneidenden Messing (C36000 = 100%).
Das Vorhandensein von Blei (6–8%) trägt erheblich zur Chipkontrolle bei, Reduzierter Werkzeugkleidung, und hohe Oberflächen -Finish -Qualität.
Dies macht C93200 zu einer bevorzugten Wahl in CNC-Maschinenlagerschalen und hydraulischen Buchsen.
- Bewertung der Bearbeitbarkeit: ~ 85%
- Werkzeugmaterialkompatibilität: HSS- und Carbid -Werkzeuge
- Typische Oberfläche: 0.8 - - 1.6 µm Ra mit geeigneten Futterraten
4. Physikalische Eigenschaften von C93200 Kupferlegierung
C93200, oder sae 660 Bronze tragen, zeigt einen ausgewogenen Satz von physische Eigenschaften das macht es sehr geeignet für Anwendungen, die beteiligt sind Gleitbewegung, Thermalradfahren, und mäßige mechanische Spannung.
Diese physikalischen Eigenschaften tragen direkt zur Wirksamkeit der Legierungen bei den Lagern bei, Buchsen, und hydraulische Komponenten - insbesondere wo Wärmestabilität, dimensionale Integrität, und Leitfähigkeit sind erforderlich.
Wichtige physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Typischer Wert | Anmerkungen |
| Dichte | 8.8 g/cm³ (8800 kg/m³) | Bietet Massen und Stabilität in rotierenden Geräten |
| Schmelzbereich | 930 - - 1020 ° C | Etwas niedriger als reines Kupfer aufgrund von Blei und Zinn |
| Wärmeleitfähigkeit | ~ 58–70 W/m · k | Niedriger als reines Kupfer, aber ausreichend zur Wärmeableitung |
| Spezifische Wärmekapazität | ~ 0,38 j/g · k | Beeinflusst die thermische Reaktion in schnell Radsportanwendungen |
| Wärmeleitkoeffizient | ~ 18,5 × 10⁻⁶ /k | Wichtig in Pressemittel- und Hochtemperaturbaugruppen |
| Elektrische Leitfähigkeit | ~ 10–15% IACs | Nicht typischerweise in elektrischen Schaltungen verwendet |
| Elastizitätsmodul | ~ 100 GPA | Zeigt Steifheit unter Last an |
| Wärmeleitdiffusivität | ~ 2,4 × 10 ° M²/s | Reflektiert die Wärmengeschwindigkeit im Material |
| Poissons Verhältnis | ~ 0,31 | Definiert die laterale Expansion unter einigialem Stress |
Wärmeleistung
C93200 behält die strukturelle Integrität über a breiter Betriebstemperaturbereich, Normalerweise bis zu 205° C (400° F) im kontinuierlichen Service, Machen Sie es für thermisch gestresste Komponenten geeignet.
Dimensionsstabilität
Die Legierungsausstellungen niedriger Schrumpfung Während des Abkühlens (~ 1,2–1,5%) und eine gleichmäßige Mikrostruktur, wenn sie richtig gegossen werden.
5. Gusseigenschaften von C93200 Kupferlegierung
C93200 Kupferlegierung, allgemein bekannt als SAE 660 Bronze tragen, wird in der Foundry -Praxis für seine hoch angesehen Ausgezeichnete Gussbarkeit, dimensionale Konsistenz, Und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Gussmethoden.
Seine einzigartige Komposition - insbesondere das Vorhandensein von Blei (Pb), Zinn (Sn), und Zink (Zn)- Weckt es besonders günstig, um komplexe Formen zu gießen und gleichzeitig eine gute Oberflächenfinish und die innere Geräusche beizubehalten.
Schlüsselgusseigenschaften
| Gusseigenschaft | C93200 Kupferlegierung | Anmerkungen |
| Flüssigkeit | Hoch | Blei und Zinn verbessern geschmolzene Metallstrom in komplizierte Formen |
| Schrumpfrate | ~ 1.2 - 1.5% | Ermöglicht eine genaue Musterkompensation |
| Heiße Kürze | Niedrig | Guter Widerstand gegen Risse während der Verfestigung |
| Porositätstendenz | Mäßig | Kontrolliert durch Gating und Entgasung |
| Gasabsorption | Mäßig | Erfordert eine ordnungsgemäße Entlüftungs- und Schmelzbehandlung |
| Verarbeitbarkeit nach dem Gießen | Exzellent | As-Cast-Mikrostruktur hilft das Schneiden und Veredeln |
| Solidität | Hoch (in Zentrifugal und kontinuierlicher Besetzung) | Überlegene strukturelle Integrität in kritischen Komponenten |
Gemeinsame Gussmethoden für C93200
| Gussmethode | Eignung für C93200 | Typische Anwendungen |
| Sandguss | Hervorragend für große und komplexe Formen | Gehäuse pumpen, Ausrüstung Blankchen, große Buchsen |
| Zentrifugales Casting | Ideal für zylindrische Teile; Minimale Porosität | Hochvorschwere Buchsen, Hülsenlager, Liner |
| Druckguss | Weniger verbreitet (Lead -Inhalte können stirle degradieren) | Klein, Hochvolumige Komponenten, wenn legierte modifiziert |
| Dauerhaftes Schimmelpilzguss | Gut für Wiederholbarkeit und feineres Getreide | Mittelgroße Teile, die eine bessere Oberflächenfinish erfordern |
| Kontinuierliches Gießen | Bevorzugt für Lagerformen (Stangen, Röhrchen) | Bearbeitete Lager, Barbestand für die kundenspezifische Herstellung |
6. Tragenfestigkeit und tribologische Leistung
Die tribologische Überlegenheit von C93200 beruht auf seiner einzigartigen Mikrostruktur:
- Selbstglagen: Verteilte Bleipartikel (5–20 μm Durchmesser) fungieren als „Mikroverletzungen“, Überlagende Oberflächen überschreiten, um einen Niedrigfriktionsfilm zu bilden.
Dies reduziert den Reibungskoeffizienten auf 0,15–0,20 (vs. 0.6–0,8 für Stahl auf Stahl). - PV -Grenze: Sicher für den kontinuierlichen Betrieb bei PV (Druck × Geschwindigkeit) Werte bis 1.5 Mpa · m/s (Z.B., Elektromotorlager).
Das Überschreiten dieser Schwelle verursacht Bleischmelzen (Blei schmilzt bei 327 ° C.), Beschleunigungsverschleiß. - Verschleißmechanismus: Zeigt einen leichten Klebstoffverschleiß, mit minimaler Trümmererzeugung - kritisch für saubere Umgebungen wie Lebensmittelverarbeitung (mit strengen Blei -Auslaugungskontrollen).
In Feldtests, C93200 Buchsen in landwirtschaftlichen Maschinen dauerten 10,000+ Stunden unter zeitweise Schmierung, Outperformance Messing (C36000) von 3 × und Gusseisen von 2 ×.
7. Korrosionsresistenz von C93200 Kupferlegierung
C93200 bietet eine mäßige Korrosionsbeständigkeit in nicht aggressiven Umgebungen:
- Atmosphärische Exposition: Bildet eine schützende Patina (Grundkupferkarbonat) in ländlichen und städtischen Umgebungen, mit Korrosionsraten <0.01 MM/Jahr - für Außenmaschinenzugehörigkeit.
- Süßwasser: Widersteht der Korrosion im pH 6–8 Wasser (Z.B., Kühlsysteme, Süßwasserpumpen) mit Preisen <0.02 mm/Jahr.
- Salzwasser/Chloride: Schlechter Widerstand - Korrosionsraten übersteigen 0.1 mm/Jahr im Meerwasser (35,000 ppm cl⁻) Aufgrund der Anfälligkeit von Lead für Lochfraß und eingeschränkter Fähigkeit von Tin, eine Schutzoxidschicht zu bilden.
- Chemikalien: Toleriert verdünnte Öle, Fetten, und milde Alkalis (Z.B., 10% NaOH bei 25 ° C.) aber korrodiert schnell in Säuren (Z.B., 5% Schwefelsäure: 1.2 mm/Jahr).
Schutzstrategien: Epoxidbeschichtungen, Zinnbeschichtung, oder Chromat Conversion Coatings verlängert die Lebensdauer in feuchten oder Küstenumgebungen um 2–3 ×.
8. Anwendungen von C93200 Kupferlegierung
Die Vielseitigkeit von C93200 erstreckt sich über Branchen, die zuverlässige Gleitkomponenten erfordern:
- Lager & Buchsen: Automobilkurbelwellenlager (SAE treffen 660 Spezifikationen), Industriegetriebebuchsen, und Elektromotorlager-Neding-Selbstschmutzung zur Reduzierung der Wartung.
- Hydraulische Komponenten: Ventilstämme, Pumpenradärmel, und Zylinderliner - resistierende Verschleiß durch Hydraulikflüssigkeiten (Z.B., Mineralöl, Wasserglykolmischungen).
- Automobil: Übertragungssynchronisierungsringe, Lenkverknüpfungsbuchsen, und Sperre Pivot -Punkte - wie 100,000+ Kilometerwesen in Personenfahrzeugen.
- Marine (Süßwasser): Binnenbootpropellerwellen, Pumpkomponenten, und Lukenscharniere - freie Meerwasserbelastung.
- Allgemeiner Industrie: Förderrollen, Drücken Sie Werkzeugführer, und landwirtschaftliche Maschinen -Pivot -Punkte - tolerierende Schmutz, Staub, und intermittierende Schmierung.
9. Vorteile von C93200 Kupferlegierung
- Selbstglagen: Bleipartikel beseitigen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Schmierung in wartungsarmen Anwendungen mit geringer Pflege, Ausfallzeiten und Betriebskosten senken.
- Außergewöhnliche Bearbeitbarkeit: 80–90% Machungbarkeit (vs. 30% Für C95400 Aluminiumbronze) verkürzt die Produktionszeit um 20 bis 30% und verlängert die Lebensdauer der Werkzeugdauer.
- Duktilität: 15–20% Dehnung absorbiert Stoßbelastungen, Reduzierung des Versagensrisikos bei schweren Maschinen (Z.B., Bauausrüstung).
- Kosteneffizienz: 30–40% billiger als Aluminiumbronze (C95400) Für gleichwertige Leistung mit niedriger Last, Es ist ideal für die Produktion mit hoher Volumen.
- Gussbarkeit: Passt sich an verschiedene Gussmethoden an, Aktivieren komplexer Geometrien ohne sekundäre Bearbeitung - Reduzieren der Teilzahl und Montagekosten.
10. Einschränkungen der C93200 Kupferlegierung
- Toxizität führen: Im Lebensmittelkontakt eingeschränkt (FDA 21 CFR 178.3280 Grenzen führen zu <0.1%) und medizinische Geräte, benötigte Alternativen (Z.B., C86300 Manganbronze) in diesen Sektoren.
- Temperaturempfindlichkeit: Verliert 20% der Zugfestigkeit bei 150 ° C; ungeeignet für hochheizige Anwendungen (Z.B., Motorabgaskomponenten, Industrieöfen).
- Geringe Härte: 60–80 HB-Grenzen der Verwendung in Hochlast (≥5 MPa) oder Hochgeschwindigkeit (≥5 m/s) Anwendungen, Wo Aluminiumbronzen oder Stähle bevorzugt werden.
- Korrosionsfälligkeit: Nicht für Meerwasser empfohlen, saure Umgebungen, oder Hochchloridlösungen (Z.B., SALT -SALT -Exposition).
11. Vergleichende Analyse mit anderen Bronzen
C93200 (Sae 660) Die Lagerbronze ist einer der am häufigsten verwendeten Kupferlegierungen aufgrund seines ausgezeichneten Gleichgewichts der Bevollmächtigten, Resistenz tragen, und Gussbarkeit.
Jedoch, in anspruchsvollen Anwendungen, Es wird oft mit anderen Bronzlegierungen verglichen, wie z. C95400 (Aluminiumbronze), C83600 (Rotes Messing), Und C36000 (Freischneide Messing).
Vergleichstabelle: C93200 vs. Andere Bronzlegierungen
| Eigentum / Legierung | C93200 (Sae 660) | C95400 (Aluminiumbronze) | C83600 (Rotes Messing) | C36000 (Freischneide Messing) |
| Zusammensetzung | Cu-Sn-Pb-Zn | Cu-Al-Fu | Cu-Sn-Zn-Pb | Cu-zn-pb |
| Zugfestigkeit (MPA) | 200–275 | 450–700 | 170–250 | 345–550 |
| Härte (Brinell) | 60–80 | 125–175 | 50–70 | 80–100 |
| Verarbeitbarkeit | Exzellent (80–90%) | Mäßig (30–40%) | Gut (60%) | Exzellent (90%+) |
| Korrosionsbeständigkeit | Mäßig | Exzellent (Esp. Meerwasser) | Gut | Arm bis moderat |
| Resistenz tragen | Gut | Sehr hoch | Gerecht | Mäßig |
| Kosten | Mäßig | Hoch | Mäßig | Niedrig |
| Reibungsanwendungen | Am besten mit Schmierung | Ausgezeichnet trocken oder geschmiert | Nicht ideal | Beschränkt |
| Eignung für die Eignung | Exzellent | Fair bis gut | Exzellent | NICHT gegossen |
| Typische Verwendungen | Lager, Buchsen | Hochlastbuchsen, Pumps | Sanitär, Ventile | Schrauben, Armaturen |
C93200 vs. C95400 (Aluminiumbronze)
- Stärke & Belastungskapazität: C95400 übertrifft C93200 in Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit erheblich, es besser für geeigneter für Hochlast, Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie Zahnradkomponenten und Industrieventile.
- Korrosionsbeständigkeit: C95400 Exponate außergewöhnliche Widerstand gegen Meerwasser, Chloride, und Chemikalien, Machen Sie es zum bevorzugten Material in Marine und Offshore Umgebungen.
- Verarbeitbarkeit: Während langlebig, C95400 ist schwerer zu maschine und teurer zu produzieren als C93200.
- Anwendungsfall: Wählen C93200 Für allgemeine Lager; wählen C95400 Wenn Stärke und Korrosionsbeständigkeit kritisch sind.
C83600 (Rotes Messing) vs. C93200
- Kosten & Gussbarkeit: Beide Legierungen sind gosfertfreundlich, Aber C83600 ist billiger und oft verwendet in Nichtkritische Anwendungen wie Sanitär- und dekorative Teile.
- Leistung: C93200 hat eine bessere Verschleißfestigkeit und die Druckbehandlungskapazität, Besonders für Schieben oder rotierende Komponenten.
- Anwendungsfall: Wählen C83600 für niedrige Lade, korrosionsbeständige Ausstattung; verwenden C93200 Für bewegliche Teile, die Schmierung und dimensionale Stabilität erfordern.
C93200 vs. C36000 (Freischneide Messing)
- Verarbeitbarkeit: C36000 hat die höchste Bewertung bei Kupferlegierungen (>90%), Ideal für Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Präzisionskomponenten.
- Mechanische Eigenschaften: Während stark und präzise, C36000 fehlt die Tribologische und Müdigkeitseigenschaften für die Lagerflächen erforderlich.
- Anwendungsfall: Verwenden C36000 für Armaturen, Anschlüsse, und leichte Komponenten; verwenden C93200 Wo Schmierung, Resistenz tragen, und Gussbarkeit sind Schlüssel.
12. Abschluss
C93200 Kupferlegierung bleibt ein Eckpfeiler des industriellen Designs für Anwendungen mit Lagergrade aufgrund seiner Kombination von Verarbeitbarkeit, Tribologische Stabilität, und Korrosionsbeständigkeit.
Während es möglicherweise nicht für alle Hochlastumgebungen passt, Es bietet zuverlässig, kostengünstige Leistung bei unzähligen Maschinentypen-insbesondere bei moderaten Lasten, gute Schmierung, und enge Toleranzen sind unerlässlich.
FAQs
Kann C93200 ohne Schmierung verwendet werden?
Ja, in niedriger Last (≤ 1 MPa) und niedrige Geschwindigkeit (≤ 1 m/s) Anwendungen. Seine Bleipartikel wirken als interne Schmiermittel, Verringerung der Reibung.
Jedoch, Periodische Schmierung verlängert die Lebensdauer bei höherem PV (Druck × Geschwindigkeit) Szenarien.
Ist C93200 für die Meerwasserbelastung geeignet?
NEIN. Der hohe Chloridgehalt von Seawater verursacht Lochfraßkorrosion in C93200, mit überschrittenen Zinsen 0.1 mm/Jahr. Für Meeresanwendungen, Verwenden Sie C95400 Aluminiumbronze, das widersetzt sich der Meerwasserkorrosion.
Was sind Alternativen zu C93200 für Hochlastanwendungen?
Für Hochlast (≥5 MPa) oder Hochgeschwindigkeit (≥5 m/s) Anwendungen, C95400 Aluminiumbronze wird bevorzugt, Da bietet es 2 × die Zugfestigkeit (450–550 MPa) und überlegener Verschleißfestigkeit.
Kann C93200 verschweißt oder gefärbt werden?
Schweißen wird nicht empfohlen, als Blei bei Schweißtemperaturen verdampft (≥327 ° C.), Porosität und Sprödigkeit verursachen.
Löschen (mit silberbasierten Füllstoffen) ist möglich, erfordert jedoch eine sorgfältige Vorbereitung der Oberfläche, um eine Bleikontamination des Gelenks zu vermeiden. Mechanische Befestigung (Verstürmung, Presseanpassung) wird für die Montage bevorzugt.
