1. Introducción
A NOSOTROS C90300 Es una aleación de fundición de estaño y bronce ampliamente utilizada que ofrece una combinación práctica de buena capacidad de fundición., resistencia a la corrosión (especialmente en entornos marinos), comportamiento de rodamiento/desgaste y resistencia mecánica satisfactoria.
Está especificado para casquillos., piezas de bombeo, válvulas, engranajes y otros componentes donde la carga de servicio, El contacto deslizante y la resistencia a la corrosión son los principales impulsores..
2. ¿Qué es el bronce UNS C90300??
EE. UU. C90300 es una lata fundida bronce aleación en la UNS (Sistema de numeración unificado) Familia de aleaciones de cobre.
Está formulado para uso en fundiciones y está ampliamente especificado donde se requiere un equilibrio de castigabilidad, resistencia a la corrosión (particularmente en ambientes marinos y de manejo de agua), buen comportamiento de rodamiento/desgaste y resistencia mecánica razonable se requiere.
En la práctica, se elige C90300 para componentes como casquillos., mangas, piezas de bombas y válvulas, Engranajes pequeños y accesorios marinos donde el contacto deslizante, La incrustabilidad y la resistencia al agua de mar o a la corrosión húmeda son importantes..
Características clave y carácter metalúrgico.
- Buena capacidad. C90300 vierte y llena moldes en arena de forma predecible, procesos de concha y de inversión, permitiendo secciones razonablemente delgadas y buenos detalles de la superficie cuando se procesan correctamente.
- Matriz reforzada con estaño. El estaño actúa como elemento de aleación sustitutivo en el cobre., aumentando la dureza, Resistencia al desgaste y solidez en relación con el cobre simple, al tiempo que se conserva la ductilidad suficiente para muchos usos estructurales y de rodamientos..
- Rendimiento tribológico y de rodamientos.. Las exhibiciones de aleación conformabilidad e integrabilidad—Aceptará pequeñas partículas contaminantes en la matriz de bronce más blanda en lugar de rayar un eje de acoplamiento más duro., haciéndolo adecuado para cojinetes lisos y casquillos bajo lubricación límite o mixta.
- Excelente resistencia a la corrosión en ambientes húmedos. Los bronces de estaño resisten la corrosión general y funcionan bien en agua de mar y en muchos entornos acuosos industriales.; Son menos propensos a la descincificación o al ataque rápido localizado que muchos metales..
- No endurece por precipitación. Las propiedades mecánicas se establecen principalmente por composición y solidificación/microestructura.; C90300 normalmente no está sujeto a fortalecimiento mediante soluciones/tratamientos de envejecimiento..
Las operaciones de alivio de tensiones o de recocido se utilizan principalmente para ajustes de estabilidad dimensional o ductilidad.. - Maquinabilidad moderada. El estaño mejora la formación de virutas y la maquinabilidad en comparación con muchas aleaciones de cobre de alta resistencia.; Las herramientas de carburo y las prácticas estándar de mecanizado de bronce son apropiadas para el trabajo de producción..
3. Identidad de la aleación y química típica.
Los valores se presentan como rangos típicos de porcentaje de peso utilizados para el diseño y la adquisición.; siempre Confirme los límites exactos con el análisis certificado/de fábrica de la fundición para cualquier aplicación crítica..
| Artículo | Composición típica (wt%) | Función / efecto |
| designación estadounidense | C90300 | Identidad del sistema de numeración unificado para esta fundición de estaño-bronce. |
| Cobre (Cu) | Balance (~86,0 – 89.0%) | Metal base; proporciona matriz, Propiedades térmicas/eléctricas y ductilidad.. |
| Estaño (Sn) | 7.5 - 9.0% | Elemento principal de refuerzo y resistente al desgaste/corrosión en la aleación.. |
| Zinc (Zn) | 3.0 - 5.0% | Mejora la fluidez, colabilidad y desoxidación de la masa fundida. |
| Níquel (En) | 0 - 1.0% (típ.) | Opcional; puede mejorar la resistencia a la corrosión, fuerza y dureza. |
| Hierro (Fe) | ≤ ~0,5% (típ.) | Impureza controlada o adición deliberada; afecta la resistencia y el desgaste. |
Dirigir (PB) |
≤ ~0,2–0,25% (rastro) | Puede aparecer en niveles de trazas en algunas piezas fundidas.; pequeñas cantidades ayudan a la maquinabilidad pero no son un elemento definitorio. |
| Silicio (Si) | ≤ ~0,5% (rastro) | Influencia de la desoxidación/fluidez; normalmente controlado a niveles bajos. |
| Fósforo (P) | ≤ ~0,03% (rastro) | Residuos de desoxidante/desgasificador; mantenido muy bajo para evitar la fragilidad. |
| Azufre (S) | ≤ ~0,02% (rastro) | Impureza; niveles bajos tolerados; El exceso de S es perjudicial.. |
| Aluminio / Manganeso / otro | Cada uno normalmente ≤ ~0,1–0,3% | Elementos menores de microaleación o trampas controlados según las especificaciones.. |
4. Propiedades físicas y mecánicas.
A continuación se muestran valores representativos del material fundido para C90300 extraídos de referencias típicas de proveedores y datos de materiales..
Las propiedades reales varían según el proceso de fundición., espesor de sección, estrategia de compuerta y práctica de fusión: valide siempre con cupones de fundición de su fundición.
Propiedades físicas
| Propiedad | Valor típico |
| Densidad | ≈ 8,7–8,9 g/cm³ (≈ 0.318 lb/in³). |
| Solidus / Líquido | ~854°C (solidus) - ~1000°C (líquido) (guía para verter y sobrecalentar de forma segura). |
| Conductividad térmica | ~70–75 W/m·K (depende del contenido de Sn/Zn). |
| Conductividad eléctrica | ~10–12 % IACS (Bajo en comparación con el cobre puro.). |
| Coeficiente de expansión térmica | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C (espacio para moderar las temperaturas). |
Propiedades mecánicas (típico como elenco)
| Propiedad | Rango típico / valor |
| Resistencia a la tracción (UTS) | ~300–320 MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Producir (0.5% compensar) | ~145–152 MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Alargamiento (en 50 mm) | ~18–30% dependiendo de la sección y el proceso |
| Dureza Brinell (Bnn) | ~ 70 HB (típico como elenco) |
| Módulo de elasticidad | ~110–125 GPa |
5. Comportamiento de fundición y práctica de fundición.
Procesos de fundición adecuados
C90300 se adapta a los principales métodos de fundición utilizados para bronces.:
- Fundición de arena — económico para secciones grandes o pesadas.
- Fundición a la cera perdida (Casting de cera perdido) — mejor acabado superficial y precisión dimensional para diluyente, piezas detalladas.
- Moldura y fundición en molde permanente — opciones intermedias que ofrecen un acabado superficial y una tolerancia mejorados.
- Colada continua y centrífuga También se utilizan para barras., anillos y ciertas formas.
Parámetros críticos de fundición
- Temperatura de vertido / supercalentar: respetar el liquidus de la aleación y evitar el sobrecalentamiento excesivo;
Los datos de Concast indican líquido cerca ~1000°C y solidus cerca ~854°C — control dentro de una ventana estrecha para equilibrar la fluidez y evitar oxidación/escoria. - Limpieza de fusión: La desgasificación y la filtración son esenciales.; Los bronces de estaño son sensibles a la porosidad del hidrógeno y a las inclusiones de óxido: los filtros cerámicos y los desgasificadores rotativos reducen los riesgos..
- Ratero & alimentación: diseñar alimentadores para proporcionar contracción en secciones pesadas y utilizar transiciones seccionales graduales para evitar puntos calientes y desgarros calientes.
Simulación (relleno/solidificación) Se recomienda para geometrías complejas.. - Control de solidificación: La solidificación direccional con escalofríos o escalofríos/ascendentes ayuda a reducir los defectos de contracción y refina la microestructura en porciones más gruesas..
Tratamiento térmico posterior a la fundición
C90300 es no es una aleación que endurece por precipitación; No responde a tratamientos térmicos en solución para aumentar la resistencia..
Los pasos térmicos típicos son recocidos para aliviar el estrés (para eliminar tensiones de fundición y mejorar la maquinabilidad) o recocidos moderados para mejorar la ductilidad cuando sea necesario.
La práctica práctica de la fundición se basa en el control de la fundición, no en el tratamiento térmico, para la mayoría de los objetivos de propiedades mecánicas..
6. Maquinabilidad, unión & refinamiento
Maquinabilidad
- Maquinabilidad moderada — el contenido de estaño mejora la formación de virutas y la maquinabilidad en comparación con muchas aleaciones de cobre de alta resistencia;
Los valores comunes de clasificación de maquinabilidad colocan al C90300 en una clase práctica para torneado de rutina., fresado y taladrado con herramientas de carburo. - Práctica recomendada: utilizar fijaciones rígidas, Herramientas de carburo (calidades recubiertas para producción), avances conservadores para evitar el borde acumulado, y pasadas de acabado ligeras para superficies críticas.
Contenidos de azufre y plomo en otras aleaciones. (no variantes C90300 sin plomo) puede alterar el control de viruta: verifique la composición antes de seleccionar los parámetros de corte.
Unión
- Soldadura es el método de unión preferido para piezas fundidas de bronce cuando sea necesario (Metales de aportación y fundente seleccionados para compatibilidad con bronce.).
- Soldadura Generalmente se evita para piezas fundidas grandes porque el bronce tiende a sufrir agrietamiento térmico y cambios de propiedades.; La soldadura localizada se puede utilizar con procedimientos especializados y alivio de tensiones posteriores a la soldadura cuando sea inevitable..
Acabado superficial
- Pulido, enchapado (En, Agotamiento), lacado o patinado Se aplican comúnmente dependiendo de los requisitos funcionales o estéticos..
Para superficies de apoyo, El bruñido o lapeado produce la textura superficial requerida para la formación de una película lubricante..
(Seleccione los procesos de acabado y unión en consulta con la fundición para evitar problemas de compatibilidad galvánica y problemas de adhesión del acabado.)
7. Corrosión, Desgaste y rendimiento tribológico.
- Resistencia a la corrosión: Exposición de bronces de estaño como el C90300 Excelente resistencia en ambientes de agua dulce y de mar. y se utilizan comúnmente para hardware marino y componentes de bombas..
Su contenido de estaño promueve una película superficial estable y reduce la susceptibilidad a ciertos mecanismos de corrosión localizada.. - Tribología y comportamiento de los rodamientos.: C90300 está valorado por buena conformabilidad e integrabilidad — bajo lubricación mixta o límite tiende a aceptar pequeñas partículas duras en la matriz de bronce más blanda en lugar de rayar el eje más duro.
Esto lo convierte en el material preferido para los casquillos., Cojinetes lisos y manguitos que se deslizan contra acero endurecido.. Siguen siendo necesarios una lubricación y un acabado superficial adecuados para una larga vida útil.
Nota de diseño: para rodamientos giratorios de alta carga, considere la geometría del rodamiento probada, Régimen de lubricación y posible uso de cojinetes revestidos o compuestos si el trabajo excede la capacidad del bronce..
8. Aplicaciones típicas de la aleación UNS C90300.
Áreas de servicio comunes donde se especifica UNS C90300:
- Bujes, manguitos y cojinetes lisos (bombas hidráulicas, cajas de cambios).
- Componentes de bombas y válvulas. (impulsores, cuerpos de válvula, asiento) — especialmente en equipos marinos y de manipulación de agua.
- Engranaje, ruedas helicoidales y pequeñas piezas estructurales donde se necesita moldeabilidad y resistencia al desgaste.
- Marina accesorios y componentes de hélice donde se requiere resistencia a la corrosión del agua de mar.
- Fundición decorativa y elementos arquitectónicos. donde la pátina y la estética importan.
| factor de comparación | C90300 (Bronce al estaño) | C51000 (Bronce de fósforo) | C95400 (Bronce de aluminio) | Bronces con plomo (P.EJ., C93200, general) |
| Composición típica (wt%) | Cu ≈ 86-89; Sn ≈ 7,5–9; Zinc ≈ 3–5; menor Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5-10; P ≈ 0,01–0,35 (rastro) | Cu ≈ 78–88; Ál ≈ 5–11; Fe/Ni/C (menor) | Cu + base de pantalla con PB adiciones ~1–4% (varía), pequeño Zn/Sn |
| Mecanismo de fortalecimiento primario. | Solución sólida & fases ricas en estaño de la fundición | Solución sólida + dispersión de fosfuro (P) — buena primavera/fatiga | Solución sólida + fases ordenadas; alta resistencia a través del contenido de Al | Solución sólida; El Pb actúa como fase suave/mecanizado libre para el control de viruta. |
| UTS típico como modelo (MPA) | ~300–320 MPa | ~350–500 MPa (varía con la aleación & tratamiento) | ~400–650 MPa (mayor resistencia) | ~220–350 MPa (depende del Pb, contenido de pantalla) |
Dureza típica (media pensión) |
~70–140 HB (dependiente del proceso) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (más alto) | ~60–120 HB (más suave debido al Pb) |
| Tener puesto & rendimiento del rodamiento | Buena conformabilidad & integrabilidad; ampliamente utilizado para casquillos | Excelente fatiga y rendimiento de resorte.; Buenas aleaciones para rodamientos disponibles. | Excelente capacidad de desgaste y alta capacidad de carga. | Buena lubricidad/integrabilidad; Excelente maquinabilidad para insertos de rodamientos. |
| Resistencia a la corrosión (agua de mar / ambiente húmedo) | Muy bien (servicio marítimo común) | Bueno a muy bueno (depende del sn) | Muy bueno a excelente (bronces de aluminio destacados en agua de mar) | Moderado; Las aleaciones de plomo pueden corroerse en algunos entornos.; no preferido para agua de mar |
Castigabilidad (comportamiento de fundición) |
Muy bueno - arena, caparazón, inversión | Bien; disponible como fundido o forjado; bronce fosforoso a menudo trabajado | Bueno a regular: temperatura de vertido más alta, exigente con el control de fusión | Excelente capacidad de fundición; Ampliamente utilizado para rodamientos/piezas de fundición económicos. |
| Maquinabilidad | Moderado: mejorado por Sn para control de viruta | Bien (Los bronces de fósforo pueden ser un desafío si son duros.) | Moderado a difícil: herramientas de desgaste de aleaciones duras | Excelente (El plomo mejora drásticamente el comportamiento de corte libre.) |
| Tratabilidad térmica / endurecimiento | No endurecible por precipitación; recocido/alivio de tensión únicamente | Algunas variantes responden al trabajo en frío.; no endurecimiento clásico de la edad | Algunas aleaciones se pueden tratar térmicamente para darles resistencia. (solución/envejecimiento) | No endurece la edad; propiedades controladas por la composición y el trabajo |
Aplicaciones típicas |
Bujes, piezas de bombeo, válvulas, accesorios marinos, ruedas helicoidales | Aspectos, ballestas, conectores eléctricos, componentes de desgaste | Rodamientos de servicio pesado, hélices marinas, componentes de alta carga, engranaje | Casquillos económicos, guarniciones, piezas mecanizadas de bajo coste, componentes de gran volumen |
| Costo relativo | Moderado: el estaño es un elemento premium | Moderado -alto (El fósforo y el alto Sn aumentan el costo.) | Más alto (Los albronces y las aleaciones aumentan los costos) | Más bajo (las aleaciones de plomo son económicas) |
| Compensaciones clave / nota de selección | Elección equilibrada para el uso + corrosión + castigabilidad | Elige cuando la fatiga / El rendimiento del resorte o las propiedades eléctricas son importantes. | Elija para mayor resistencia & desgaste severo / resistencia a la cavitación | Elija donde domina el costo de mecanizado y el servicio corrosivo no es crítico; restringido en uso de agua potable/ |
10. Conclusión
El bronce al estaño UNS C90300 es un probado por tiempo, aleación de cobre fundido de alto valor que sobresale en el equilibrio de la resistencia mecánica, resistencia al desgaste, durabilidad a la corrosión, y capacidad de castigo.
Su composición química cuidadosamente diseñada y su microestructura uniforme brindan un rendimiento constante en cargas moderadas., entornos de servicio de velocidad baja a media, haciéndolo indispensable en marina, manejo de fluidos, transmisión de potencia mecánica, y sectores de ingeniería general.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el contenido típico de estaño en C90300??
El estaño típico es ~7,5–9,0% en peso con el cobre como equilibrio; El zinc está comúnmente presente en ~3–5% en peso. Siempre verifique el certificado de fábrica del lote que recibe..
¿Se puede tratar térmicamente el C90300 para aumentar su resistencia??
No, C90300 no es una aleación que endurece por precipitación..
La resistencia y la ductilidad se controlan principalmente a través de la composición., Tamaño de sección y tasa de solidificación.; Los recocidos de alivio de tensión se utilizan para la estabilidad dimensional..
¿Es UNS C90300 adecuado para servicio de agua de mar??
Sí, los bronces de estaño como el C90300 se utilizan habitualmente en entornos marinos y componentes de bombas debido a su buena resistencia a la corrosión del agua de mar y su comportamiento antiincrustante en comparación con muchos aceros..
¿Qué proceso de casting debo especificar??
Usar casting de inversión para delgado, Piezas detalladas y tolerancias estrictas.; fundición de arena o concha para piezas más grandes o económicas.
Especifique el acabado superficial deseado, requisitos de banda de tolerancia y END por adelantado.
