1. Esittely
UNS C86300 on yksi erottuvimmista kupariseoksista teollisessa palvelussa, koska sitä ei ole suunniteltu sähkönjohtavuuteen tai helppoon koneistukseen, mutta voimakkuus, kulumiskestävyys, ja korroosionkestävyys raskaassa kuormituksessa.
Se kuuluu perheeseen, jota muodollisesti kuvataan mangaanipronssi ja lyijypitoiset mangaanipronssilejeeringit, kutsutaan myös nimellä lujat keltaiset messingit,
joka jo ilmaisee asemansa kupariseosmaisemassa: se on rakenteellinen pronssi, jolla on vakava kantava tarkoitus, ei yleiskäyttöinen messinki.
Erityisen arvokkaan C86300:n tekee sen kyky työskennellä hitaalla nopeudella, suuren kuormituksen olosuhteissa, joissa pinnan kestävyys on tärkeämpää kuin johtavuus, ja jossa materiaalin on kestettävä sekä mekaanista kulumista että syövyttävää altistumista.
Siksi se näkyy sovelluksissa, kuten siltanastaissa, holkit, kamerat, vaihde, hydraulisylinterin osat, suuret venttiilivarret, potkurit, ja hitaiden nopeuksien raskaan kuorman laakerit.
2. Mikä on C86300 Manganese Bronze?
UNS C86300 on a mangaani pronssi, kuvataan myös yleisesti nimellä a lujaa keltaista messinkiä raskaaseen palveluun.
Sitä ei ole valittu johtavuuden tai helpon koneistuksen vuoksi; se valitaan, koska se yhdistää voimakkuus, hyvä korroosionkestävyys, ja vahva kantavuus vaativissa mekaanisissa ympäristöissä.
Kuparin kehityskirjallisuus sijoittaa C86300:n ryhmään lujia messinkiä, joiden alla voidaan toimia erittäin suuria kuormia ja kohtalaisen suurilla nopeuksilla, mutta huomaa, että nämä seokset vaativat kovettunut, hyvin kohdistetut akselit ja luotettava voitelu.
Käytännössä, C86300 on a valettu kupariseos vaativiin mekaanisiin osiin.
Sitä käytetään laajasti sillan tapit, holkit, kamerat, vaihde, hydraulisylinterin osat, suuret venttiilivarret, potkurit, ja hitaiden nopeuksien raskaan kuorman laakerit,
joka kertoo melkein kaiken sen suunnittelutarkoituksesta: tämä on rakenteellinen pronssi, joka on tarkoitettu kestämään kulumista, ladata, ja korroosio mieluummin kuin yleiskäyttöinen valmistusseos.
Piirteet
Korkea lujuus ja kulutuskestävyys.
C86300 on suunniteltu kantamaan kuormaa ja kestämään pintavaurioita hitaissa nopeuksissa tai rajavoitelujärjestelmissä.
Kupariseosviitteet kuvailevat tätä perhettä kestämään erittäin suuria kuormia, jonka vetolujuus on selvästi korkeampi 800 MPa seosluokalle, ja ominaisuuksiltaan raskaaseen laakerien ja vaihteiden huoltoon.
Hyvä korroosionkestävyys.
C86300:ta käytetään merenkulun laitteissa, veneen osat, kiinnittimet, kansi, perimä, ja muut korroosiolle alttiit huoltoosat, mikä kuvastaa sen kykyä toimia aggressiivisissa ympäristöissä paremmin kuin monet tavalliset messingit.
Erinomainen rakenteellinen käyttökelpoisuus, mutta huono työstettävyys.
Seos on tarpeeksi vahva käytettäväksi koneen osana sellaisenaan, mutta sen julkaistu työstettävyysluokitus on vain 8, joten sitä tulisi käsitellä suorituskykypronssina eikä helposti leikattavana metalliseoksena.
Sopii parhaiten hitaille nopeuksille, korkean kuormituksen palvelu.
Seosperhettä suositellaan erityisesti korkean kuormituksen sovelluksiin, joissa akselin kohdistus ja voitelu ovat hyvin hallittuja.
Kuparia sisältävän materiaalin opastus huomauttaa myös, että näissä erittäin lujissa messingissä on kohtalainen väsymiskestävyys eivätkä siedä hyvin likaisia voiteluaineita, koska niissä on vähän kykyä upottaa hiukkasia.
Valettu metalliseos, jossa on useita toimitusmuotoja.
C86300 on saatavana jatkuvana valuna, keskipako, hiekka valettu, ja tarkkuusvalettu materiaali, jonka ansiosta sitä voidaan käyttää sekä valmiina valukomponentteina että puolivalmiina raaka-aineina jatkokoneistukseen tai valmistukseen.
Vastaavat merkinnät UNS C86300
Huomautus: nämä ovat julkaistuja vastaavia tai niihin liittyviä spesifikaatioita C86300:lle; useissa tapauksissa, ne viittaavat pikemminkin tuotestandardeihin kuin identtisiin kemiallisiin aliaksiin.
| Normaali perhe | Vastaava / vastaavat nimitykset UNS C86300:lle |
| AMS | AMS 4860 |
| ASTM | ASTM B22, ASTM B271, ASTM B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| MIL | MIL-C-11866 |
| QQ-C-390, QQ-C-523 | |
| Kisko | SAE J461, SAE J462 |
3. C86300 mangaanipronssin kemiallinen koostumus
| Elementti | C86300 koostumusvalikoima | Metallurginen rooli |
| Cu | 60.0–66,0 % | Pohjamatriisi ja korroosionkestävä kupariperustus. |
| Pb | asti 0.20% | Vain jäännöslyijyä; C86300 ei ole lyijyllinen vapaasti työstettävä pronssi. |
| Sn | asti 0.20% | Pieni jäännöselementti; ei tina-pronssimalli. |
| Zn | 22.0–28,0 % | Tärkeä matriisikumppani; auttaa määrittelemään messinkimäisen luonteen. |
| Fe | 2.0–4,0% | Vahvistava ja kulumista tukeva elementti. |
Sisä- |
asti 1.0% | Nikkeliarvo sisältää koboltin; tukee lujuutta ja korroosiota. |
| AL -AL | 5.0–7,5 % | Keskeinen vahvistava elementti mangaanipronssissa. |
| Mn | 2.5–5,0% | Pääasiallinen vahvistava ja vaihetta stabiloiva elementti. |
| Cu + nimettyjä elementtejä | 99.0% mini. | Koostumusvalvonta on suhteellisen tiukkaa valettu rakennepronssi. |
4. UNS C86300:n fyysiset ja mekaaniset ominaisuudet
Alla olevat tiedot ovat julkaistuja jatkuva valettu arvot vakiovarastolle C86300, mitattuna klo 68° f / 20° C ellei toisin mainita.
C86300:ta pidetään yleisesti myös a ei lämmitettävä metalliseos, joten sen suorituskykyä säätelevät ensisijaisesti koostumus ja valuolosuhteet tavanomaisten vahvistuslämpökäsittelyjen sijaan.
Fysikaaliset ominaisuudet
| Omaisuus | Yhdysvaltain tapana | Metri- | Tekninen merkitys |
| Sulamispiste - nestemäinen | 1693 ° f | 923 ° C | Korkea valumislämpötila; vaatii huolellista sulatuksen ja homeen hallintaa. |
| Sulamispiste – solidus | 1625 ° f | 885 ° C | Osoittaa valetun pronssin suhteellisen kapeaa jäätymisaluetta. |
| Tiheys | 0.283 lb/in³ | 7.83 g/cm³ | Tiheä, kestävä metalliseos, joka sopii kantaviin osiin. |
| Ominaispaino | 7.83 | 7.83 | Vahvistaa tiheystason. |
| Sähkönjohtavuus | 8% IACS | 0.046 MS/M | Alhainen johtavuus; ei ole tarkoitettu sähköä johtavaksi seokseksi. |
| Lämmönjohtavuus |
20.5 Btu/ft²·hr·°F |
35.5 W/m · k | Kohtalainen lämmönsiirto, paljon kuparin alapuolella. |
| Lämpölaajenemiskerroin | 12 × 10⁻⁶ /°F (68–572°F) | 20.7 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C) | Kohtalainen lämpökasvu; tärkeä istuvuuden ja välyksen suunnittelussa. |
| Ominaislämpökapasiteetti | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 J/kg · k | Tyypillinen kuparilejeeringin lämmönvarastointikäyttäytyminen. |
| Kimmomoduuli jännityksessä | 14,200 ksi | 97,900 MPA | Tarpeeksi jäykkä rakennepalveluun, tosin vähemmän jäykkä kuin teräs. |
| Magneettinen läpäisevyys* | 1.09 | 1.09 | Käytännössä heikosti magneettinen. |
Mekaaniset ominaisuudet
Alla julkaistut mekaaniset arvot koskevat ASTM B505/B505M-23 jatkuvavalu C86300 huoneenlämpötilassa.
| Mekaaninen ominaisuus | Yhdysvaltain tapana | Metri- |
| Vetolujuus, mini. | 110 ksi | 758 MPA |
| Sadonvoimakkuus klo 0.5% laajennus kuormitettuna, mini. | 62 ksi | 427 MPA |
| Pidentyminen 2 sisä-. tai 50 mm, mini. | 14% | 14% |
| Brinell-kovuus (3000 kg kuormaa), tyypillinen | 223 Bnn | 223 Bnn |
| Puristusmuodonmuutosraja, mini. | 55 ksi | 380 MPA |
| Työstettävyysluokitus | 8 | 8 |
5. C86300 mangaanipronssin käsittely ja valmistus
Valu
C86300 on pohjimmiltaan a valusuuntautunut metalliseos, ja se toimitetaan kaupallisesti muodossa jatkuva valettu, keskipako, ja hiekkavalettu materiaali.
Se on myös katettu useilla valimoihin liittyvillä eritelmillä, mukaan lukien ASTM B505/B505M jatkuviin valuihin, ASTM B271/B271M keskipakovaluihin, ASTM B584 hiekkavaluihin, ja ASTM B763/B763M venttiilivaluihin.
Tämä spesifikaatioiden leveys on vahva merkki siitä, että C86300 on tarkoitettu vakaviin rakenteellisiin ja kuluviin valukomponentteihin yksinkertaisten koristeellisten tai yleiskäyttöisten messinkiosien sijaan..
Valimon näkökulmasta, C86300 ei ole erityisen anteeksiantava metalliseos.
Sen julkaistut valuominaisuudet osoittavat alhainen valusaanto, korkea kuonaisuus, keskinkertainen juoksevuus, alhainen kaasutus, osan koon pieni vaikutus, ja suuri kutistuminen jähmettymisessä.
Käytännössä, Tämä tarkoittaa, että tuotannon onnistuminen riippuu suuresti sulatteen puhtaudesta, kontrolloitu kaatokäytäntö, ja hyvin suunniteltu portti- ja ruokintajärjestelmä.
Seoksesta voidaan tehdä erinomaisia valukappaleita, mutta vain silloin, kun valimo käsittelee oksidin ohjausta ja kutistumisen kompensointia ensimmäisen kertaluvun muuttujina.
Koneistus
C86300 on koneistettavissa, mutta ei vapaassa mielessä. Se on julkaistu työstettävyysluokitus on 8, joka on hyvin alhainen verrattuna vapaasti työstettyihin messingeihin.
Käytännössä, tämä tarkoittaa koneistus on mahdollista, mutta työkalujen kuluminen, sirun ohjaus, ja pintakäsittely vaativat enemmän huomiota kuin lyijypitoinen messinki.
Siksi C86300 tulee valita suorituskyvyn kannalta ensin, ei koneistuksen mukavuuden vuoksi.
Liittymä
Liitoskäyttäytyminen on toinen alue, jolla C86300 osoittaa sen "suorituskykyisen metalliseoksen" luonnetta.
Julkaistut valmistusohjeet juottaminen huonona, juottaminen huonona, oksiasetyleenihitsaus huonona, ja kaasusuojattu kaarihitsaus huonona, kun taas pinnoitetun metallin kaarihitsaus on arvioitu hyväksi.
Toisin sanoen, tämä ei ole seos, joka palkitsee satunnaisia liitosmenetelmiä.
Sillä on suunnittelussa merkitystä. Jos komponentti kootaan todennäköisesti pehmeäjuottamalla tai juottamalla, C86300 on yleensä väärä valinta.
Jos liittyminen on väistämätöntä, suunnittelua ja menettelyä tulisi kehittää yhden selvästi hyväksyttävän reitin ympärille: pinnoitetun metallin kaarihitsaus, asianmukaisella pätevyydellä ja huomioimalla vääristymät, lämmöntulo, ja yhteinen suunnittelu.
Lämmönkäsittely
C86300 tekee eivät reagoi tavanomaiseen lämpökäsittelyyn saostuskovettuvien metalliseosten tapaan.
Sen vahvuus tulee koostumuksesta ja valurakenteesta, ei kovettumisjaksosta, joka lisää merkittävästi mekaanisia ominaisuuksia.
Tämä tarkoittaa, että sinun ei pitäisi odottaa lämpökäsittelyvaiheen muuttavan C86300:sta olennaisesti eri lujuusluokkaa.
Mitä voidaan käyttää, kuitenkin, on stressin lievitys. Julkaistut tiedot viittaavat stressin lievitystilaan 500° f / 260° C, lämpötilassa ajan kanssa 1 tunti seinämän paksuuden tuumaa kohden.
Tämä on jäännösstressin hallintavaihe, ei vahvistava hoito.
Se on hyödyllinen, kun valu tai koneistettu komponentti tarvitsee parannettua mittastabiilisuutta raskaan koneistuksen tai valmistuksen jälkeen, mutta sitä ei pidä sekoittaa omaisuuden parantamisprosessiin.
6. C86300 mangaanipronssin edut ja rajoitukset
Keskeiset edut
Suuri lujuus kupariseokselle.
C86300 on suunniteltu kovaan käyttöön pronssiksi, ei yleiskäyttöinen messinki.
Sen seostusjärjestelmä antaa sille erittäin hyvän kantavuuden, ja kupariseosviittaukset sijoittavat sen materiaalien joukkoon, joka soveltuu raskaille kuormille ja iskukuormille hitailla nopeuksilla.
Erinomainen kulumista ja rappeutumista estävä käytös.
Tämä metalliseos toimii hyvin liukukoskettimissa, joissa pinnan kestävyys on tärkeämpää kuin sähkönjohtavuus tai helppo koneistus.
Sen käyttö hitaissa nopeuksissa raskaan kuormituksen laakereissa ja kulumisalttiissa osissa kuvastaa tätä lujuus- ja kulumisprofiilia.
Hyvä korroosionkestävyys.
C86300 on toistuvasti kuvattu korroosionkestäväksi, mikä on yksi syy, miksi sitä käytetään merenkulun laitteissa, potkuriin liittyvät komponentit, perimä, ja muut altistuvat osat.
Palvelussa, tämä korroosionkestävyys on erityisen arvokasta yhdistettynä sen lujuuteen ja kulutuskestävyyteen.
Vahva suorituskyky hitaalla nopeudella, korkean kuormituksen palvelu.
Seosperhe sopii erityisen hyvin hitaisiin nopeuksiin, raskaan kuorman laakerit, edellyttäen, että akseli on kova ja ympäristö ei ole hankaavaa.
Kuparilaakerimateriaalia koskevissa ohjeissa todetaan myös, että nämä mangaanipronssit voivat toimia suurilla kuormituksilla, mutta ne tarvitsevat hyvän voitelun ja hankaamattomia käyttöolosuhteita.
Saatavilla useilla valureiteillä.
C86300 voidaan valmistaa jatkuvana valuna, keskipako, hiekka valettu, ja tarkkuusvalettu materiaali, mikä antaa insinööreille joustavuutta osakoon suhteen, geometria, ja tuotantoreitti.
Päärajoitukset
Matala työstettävyys.
C86300 ei ole vapaasti työstettävä metalliseos. Sen työstettävyysluokitus on vain 8, mikä tarkoittaa työkalun kulumista, sirun ohjaus, ja pinnan viimeistelyä on käsiteltävä huolellisesti.
Se on suorituspronssi, ei myymäläystävällinen messinki.
Casting on vaativaa.
Seos näyttää alhainen valusaanto, korkea kuonaisuus, keskinkertainen juoksevuus, alhainen kaasutus, ja suuri kutistuminen jähmettymisessä.
Tämä yhdistelmä tarkoittaa, että äänivalut vaativat vahvaa prosessikuria, hyvä ruokintamuotoilu, ja huolellinen sulamisen hallinta.
Liittymismahdollisuudet ovat rajalliset.
Julkaistu valmistusohjeita juotos, juostava, oksiasetyleenihitsaus, ja kaasusuojattu kaarihitsaus huonona, pinnoitetun metallin kaarihitsaus on käytännön poikkeus.
Toisin sanoen, C86300 ei ole kätevä metalliseos yksinkertaisiin työnkulkuihin.
Ei ihanteellinen likaisiin tai hankaaviin käyttöolosuhteisiin.
Kuparilaakerimateriaaliopastus varoittaa, että mangaanipronssilaakerit tarvitsevat korkea akselin kovuus ja hankaamattomat käyttöolosuhteet,
ja että ne eivät siedä hyvin likaista voitelua, koska niissä on vähän kykyä upottaa roskia.
7. C86300 mangaanipronssin sovellukset
Raskaat venekomponentit
C86300:ta käytetään laajalti merenkulkuun liittyvissä laitteistoissa, koska siinä yhdistyvät korroosionkestävyys kulutuskestävyyteen ja rakenteelliseen lujuuteen.
Tyypillisiä esimerkkejä ovat mm potkurit, perimä, kiinnittimet, kansi, ja veneen laitteistot.
Laakerit ja holkit
Yksi metalliseoksen klassisista rooleista on mukana hidas nopeus, raskaan kuorman laakerit ja holkit. Tämä on yksi metalliseoksen tärkeimmistä teknisistä markkinaraoista.
Vaihde, Kamerat, ja liikkeensiirto-osat
C86300 on yleisesti käytössä vaihde, kamerat, ja koneen komponentit jotka tarvitsevat pinnan kestävyyttä suuressa kosketusrasituksessa.
Hydrauliikka- ja venttiilikomponentit
Seos on yleinen valinta hydraulisylinterin osat, suuret venttiilivarret, ja ruuvatut mutterit.
Nämä sovellukset vaativat hyvää puristuslujuutta, kulumiskestävyys, ja korroosionkestävyys, varsinkin kun liike on toistuvaa ja voitelu on epätäydellistä.
Rakenne- ja teollisuuslaitteistot
C86300 näkyy myös sillan tapit, tuet, kehitteet, haarut, kiinnittimet, ja rakentajien laitteistot.
Erikoiskuorma- ja raskaan palvelun laitteet
Kupariseosviittaukset yhdistävät mangaanipronssit raskaat kuormat ja iskukuormat hitailla nopeuksilla,
mukaan lukien lentokoneiden laskutelineiden laakerit ja muut ohjauspinnan tai rakenneosat, joissa mittojen eheys on kriittinen.
8. C86300 vs. Kilpailevat seokset: Mikä erottaa sen muista
| Vertailukohde | C86300 | C95400 | C95500 |
| Seosperhe / sijainti | Mangaani pronssi; erittäin luja keltainen messinki, joka on suunniteltu raskaaseen mekaaniseen käyttöön. | Alumiininen pronssi; Laajakäyttöinen rakenteellinen pronssi, jota käytetään laajalti kulumiseen ja kuormitukseen. | Nikkeli-alumiinipronssi; vaativaan käyttöön tarkoitettu metalliseos, jossa on vahvempi meri- ja kulumissuuntautunut sijainti. |
| Edustava jatkuvavalettu vetolujuus | 110 ksi minimum. | 85 ksi minimum. | 95 ksi minimum. |
| Edustava jatkuvan valun myötöraja | 62 ksi minimum. | 32 ksi minimum.
) |
42 ksi minimum. |
| Edustava jatkuvavaluvenymä | 14% vähimmäis-. | 12% vähimmäis-.
) |
10% vähimmäis-. |
| Tiheys | 0.283 lb/cu in; ominaispaino 7.83. | 0.269 lb/cu in; ominaispaino 7.45. | 0.272 lb/cu in; ominaispaino 7.53. |
| Sähkönjohtavuus | 8% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| Lämmönjohtavuus | 20.5 Btu/sq ft/hr/°F. | 33.9 Btu/sq ft/hr/°F. | 24.2 Btu/sq ft/hr/°F. |
| Kimmomoduuli | 14,200 ksi. | 15,500 ksi. | 16,000 ksi. |
| Työstettävyysluokitus | 8. | 60. | 50. |
| Casting käyttäytyminen | Matala valusaanto, korkea kuonaisuus, keskinkertainen juoksevuus, alhainen kaasutus, suuri kutistuminen jähmettymisessä. | Matala valusaanto, korkea kuonaisuus, keskinkertainen juoksevuus, keskimääräinen kaasutus, suuri kutistuminen jähmettymisessä. | Matala valusaanto, korkea kuonaisuus, keskinkertainen juoksevuus, keskimääräinen kaasutus, suuri kutistuminen jähmettymisessä. |
Liittymä / valmistus |
Juotos huono, juotos huono, oksiasetyleenihitsaus huono, kaasusuojattu kaarihitsaus huono, pinnoitettu metalli kaarihitsaus hyvä. | Juotos hyvä, juotos hyvä, oksiasetyleenihitsausta ei suositella, kaasusuojattu kaarihitsaus hyvä, pinnoitettu metalli kaarihitsaus hyvä. | Juotos hyvä, juotosmessuilla, oksiasetyleenihitsausta ei suositella, kaasusuojattu kaarihitsaus hyvä, pinnoitettu metalli kaarihitsaus hyvä. |
| Tyypillinen palvelupainotus | Hitaasti pyörivät raskaan kuorman laakerit, holkit, vaihde, kamerat, hydraulisylinterin osat, sillan tapit, potkurit, venttiilin varret, ja Marine Hardware. | Laakerit, holkit, vaihde, venttiilirungot, pumppaa osia, kuumamyllyn oppaat, Laskuvälineiden osat, ja teollisuuskulutuskomponentit. | Merilaitteisto, venttiilirungot, laakerit, holkit, vaihde, potkuriin liittyvät osat, käyttää levyjä, ja raskaan palvelun teollisuuden osat. |
9. Johtopäätös
C86300 mangaanipronssi on osoitus materiaalitekniikan voimasta, yhdistää messingin valettavuuden, teräksen lujuus, ja alumiinipronssien korroosionkestävyys yhdeksi, monipuolinen materiaali.
Sen huolellisesti tasapainotettu kemiallinen koostumus - kupari, sinkki, mangaani, alumiini, ja rauta - luo monivaiheisen mikrorakenteen
joka tarjoaa poikkeuksellista voimaa, kulumiskestävyys, ja uteliaisuus, mikä tekee siitä parhaan vaihtoehdon vaativimpiin raskaisiin sovelluksiin.
Sen roolista raskaiden koneiden laakereissa ja laivojen potkurin navoissa ilmailutelineisiin ja siviiliinfrastruktuuriin, C86300 ratkaisee tavanomaisten kupariseosten ja jopa joidenkin terästen rajoitukset.
Sen kyky kestää suuria kuormia, ankarat ympäristöt, ja syklinen kuormaus – vaikka se pysyy valettavana ja koneistettavana – erottaa sen todellisena tekniikan työhevosena.
Kaikille, jotka etsivät materiaalia, joka tasapainottaa voimaa, kulumiskestävyys, ja korroosionkestävyys raskaaseen käyttöön, C86300 ei ole vain valinta – se on standardi.
Faqit
Voidaanko C86300 käyttää itsevoitelevissa sovelluksissa?
Kyllä, mutta vain muokattuna.
C86300:ta käytetään usein grafiittitulppalaakereiden perusmetallina, jossa kiinteät voiteluainetulpat on asetettu pronssiin öljyttömän toiminnan mahdollistamiseksi ankarissa ympäristöissä.
Onko C86300 sama kuin "Manganese Bronze"?
C86300 on yleisin "luja" mangaanipronssi. Kuitenkin, on muitakin laatuja, kuten C86200 ja C86500, joilla on pienempi vahvuus.
Määritä aina UNS-numero oikeiden mekaanisten ominaisuuksien varmistamiseksi.
Miten C86300 verrataan alumiinipronssiin? (C95400)?
Molemmat ovat erittäin lujia metalliseoksia. C86300 tarjoaa yleensä korkeamman vetolujuuden ja kovuuden, kun taas C95400 (Alumiinipronssi) tarjoaa paremman kavitaatio- ja iskukuormituksen kestävyyden.
