1. Bevezetés
Az UNS C86300 az egyik legjellegzetesebb rézötvözet az ipari szolgáltatásokban, mivel nem elektromos vezetőképességre vagy könnyű megmunkálásra tervezték., hanem nagy szilárdság, kopásállóság, és nagy terhelés melletti korrózióállóság.
A formálisan így leírt családhoz tartozik mangánbronz és ólmozott mangánbronz ötvözetek, néven is említik nagy szilárdságú sárgaréz,
ami máris jelzi pozícióját a rézötvözet tájban: komoly teherhordó szándékú szerkezeti bronzról van szó, nem általános célú sárgaréz.
Ami a C86300-at különösen értékessé teszi, az az, hogy képes lassú sebességgel dolgozni, nagy terhelésű körülmények, ahol a felület tartóssága fontosabb, mint a vezetőképesség, és ahol az anyagnak ellenállnia kell mind a mechanikai kopásnak, mind a korrozív hatásnak.
Ezért jelenik meg olyan alkalmazásokban, mint például a hídcsapok, perselyek, bütykök, fogaskerék, hidraulikus henger alkatrészek, nagy szelepszárak, hajtókészülékek, és lassú sebességű nagy teherbírású csapágyak.
2. Mi az a C86300 mangán bronz??
Az UNS C86300 egy mangán bronz, általában a nagy szilárdságú sárgaréz nagy teherbírású szolgálatra.
Nem vezetőképességre vagy könnyű megmunkálásra van kiválasztva; azért van kiválasztva, mert egyesíti nagy szilárdság, jó korrózióállóság, és erős teherbíró képességgel igényes mechanikai környezetben.
A rézfejlesztési szakirodalom a C86300-at a nagy szilárdságú sárgarézek csoportjába sorolja, amelyek alatt működhet nagyon nagy terhelések és közepesen nagy sebességgel, megjegyezve, hogy ezek az ötvözetek megkövetelik edzett, jól beállított tengelyek és megbízható kenés.
Gyakorlati szempontból, A C86300 egy öntött rézötvözet súlyos igénybevételű mechanikai alkatrészekhez.
Széles körben használják hídcsapok, perselyek, bütykök, fogaskerék, hidraulikus henger alkatrészek, nagy szelepszárak, hajtókészülékek, és lassú sebességű nagy teherbírású csapágyak,
amely szinte mindent elmond a tervezési szándékáról: ez egy szerkezeti bronz, amelynek célja a kopás túlélése, terhelés, és korrózió, nem pedig általános célú gyártási ötvözet.
Jellemzők
Nagy szilárdság és kopásállóság.
A C86300-at úgy tervezték, hogy terhelést hordozzon és ellenálljon a felületi sérüléseknek lassú sebességű vagy határkenésű rendszerekben.
A rézötvözetre vonatkozó hivatkozások ezt a családot úgy írják le, mint amely nagyon nagy terhelésre képes, szakítószilárdságával jóval felette 800 MPa az ötvözetosztályhoz, valamint nagy teherbírású csapágy- és hajtóműszervizre alkalmas tulajdonságokkal.
Jó korrózióállóság.
A C86300 tengeri hardverben használatos, csónak alkatrészek, bilincs, boríték, kormányroham, és egyéb korróziónak kitett szervizalkatrészek, ami azt tükrözi, hogy agresszív környezetben is jobban teljesít, mint sok közönséges sárgaréz.
Kiváló szerkezeti hasznosság, de alacsony megmunkálhatóság.
Az ötvözet elég erős ahhoz, hogy önálló gépalkatrészként is használható legyen, de közzétett megmunkálhatósági minősítése csak 8, ezért inkább teljesítménybronzként kell kezelni, mint könnyen vágható ötvözetként.
A legalkalmasabb a lassú sebességhez, nagy terhelésű szolgáltatás.
Az ötvözetcsalád kifejezetten nagy terhelésű alkalmazásokhoz ajánlott, ahol a tengelybeállítás és a kenés jól szabályozott.
A réz csapágyazatú anyagokra vonatkozó útmutatás azt is megjegyzi, hogy ezek a nagy szilárdságú sárgarézek rendelkeznek mérsékelt fáradtságállóság és nem tolerálják jól a szennyezett kenőanyagokat, mert kevés a kapacitásuk a részecskék beágyazására.
Öntött ötvözet többféle szállítási formával.
A C86300 folyamatos öntvényként is elérhető, centrifugális szereplők, homok öntött, és precíziós öntött anyag, így használható készöntvény alkatrészként és félkész alapanyagként is további megmunkáláshoz vagy gyártáshoz.
Az UNS C86300-nak megfelelő jelölések
Jegyzet: ezek a C86300 egyenértékű vagy kapcsolódó specifikációs jelölései; több esetben, termékszabványokra hivatkoznak, nem pedig azonos kémiai álnevekre.
| Normál család | Egyenértékű / kapcsolódó jelölések az UNS C86300-hoz |
| AMS | AMS 4860 |
| ASTM | ASTM B22, ASTM B271, ASTM B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| katonai | MIL-C-11866 |
| QQ-C-390, QQ-C-523 | |
| Fellendülés | SAE J461, SAE J462 |
3. A C86300 mangánbronz kémiai összetétele
| Elem | C86300 összetételű tartomány | Kohászati szerep |
| CU | 60.0–66,0% | Alapmátrix és korrózióálló réz alapozás. |
| PB | ig 0.20% | Csak maradék ólom; A C86300 nem ólmozott szabadon megmunkálható bronz. |
| SN | ig 0.20% | Kisebb maradék elem; nem ón-bronz kivitel. |
| Zn | 22.0–28,0% | Fő mátrix partner; segít meghatározni a sárgaréz jellegű karaktert. |
| FE | 2.0–4,0% | Erősítő és kopástartó elem. |
-Ben |
ig 1.0% | A nikkelérték magában foglalja a kobaltot is; támogatja a szilárdságot és a korróziós teljesítményt. |
| Al | 5.0–7,5% | Kulcserősítő elem mangánbronzban. |
| MN | 2.5–5,0% | Fő erősítő és fázisstabilizáló elem. |
| CU + elnevezett elemek | 99.0% miniszterelnök. | Az összetétel-ellenőrzés viszonylag szigorú az öntött szerkezeti bronz esetében. |
4. Az UNS C86300 fizikai és mechanikai tulajdonságai
Az alábbi adatok publikáltak folyamatos öntés értékek a standard raktáron lévő C86300-hoz, -nál mérve 68° F / 20° C hacsak másképp nem jelezzük.
A C86300-at általában a nem melegíthető ötvözet, így teljesítményét elsősorban az összetétel és az öntési állapot határozza meg, nem pedig a hagyományos erősítő hőkezelések.
Fizikai tulajdonságok
| Ingatlan | Amerikai szokás | Metrikus | Mérnöki jelentősége |
| Olvadáspont - folyékony | 1693 ° F | 923 ° C | Magas öntési hőmérséklet; gondos olvadás- és penészszabályozást igényel. |
| Olvadáspont – solidus | 1625 ° F | 885 ° C | Viszonylag szűk fagyasztási tartományt jelöl az öntött bronzhoz. |
| Sűrűség | 0.283 lb/in³ | 7.83 G/cm³ | Sűrű, robusztus ötvözet teherhordó alkatrészekhez. |
| Fajsúly | 7.83 | 7.83 | Megerősíti a sűrűség szintjét. |
| Elektromos vezetőképesség | 8% IACS | 0.046 Ms/m | Alacsony vezetőképesség; nem elektromos vezető ötvözetnek készült. |
| Hővezető képesség |
20.5 Btu/ft²·hr·°F |
35.5 W/m · k | Mérsékelt hőátadás, messze a réz alatt. |
| Hőtágulási együttható | 12 × 10⁻⁶ /°F (68–572°F) | 20.7 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C) | Mérsékelt termikus növekedés; fontos az illeszkedés és a hézag kialakítása szempontjából. |
| Fajlagos hőkapacitás | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 J/kg · K | Tipikus rézötvözet hőtároló viselkedés. |
| Rugalmassági modulus feszültségben | 14,200 KSI | 97,900 MPA | Elég merev a szerkezeti szolgáltatáshoz, bár kevésbé merev, mint az acél. |
| Mágneses permeabilitás* | 1.09 | 1.09 | Gyakorlatilag gyengén mágneses. |
Mechanikai tulajdonságok
Az alábbi közzétett mechanikai értékek a következőre vonatkoznak ASTM B505/B505M-23 folyamatos öntés C86300 szobahőmérsékleten.
| Mechanikai tulajdonság | Amerikai szokás | Metrikus |
| Szakítószilárdság, miniszterelnök. | 110 KSI | 758 MPA |
| Termőerő at 0.5% hosszabbítás terhelés alatt, miniszterelnök. | 62 KSI | 427 MPA |
| Meghosszabbítás 2 -ben. vagy 50 mm, miniszterelnök. | 14% | 14% |
| Brinell keménység (3000 kg terhelés), tipikus | 223 BNN | 223 BNN |
| Kompressziós alakváltozási határ, miniszterelnök. | 55 KSI | 380 MPA |
| Megmunkálhatósági minősítés | 8 | 8 |
5. A C86300 mangánbronz feldolgozása és gyártása
Öntvény
A C86300 alapvetően a öntvényorientált ötvözet, és a kereskedelemben mint folyamatos öntés, centrifugális szereplők, és homok öntött anyag.
Számos öntödével kapcsolatos specifikáció is lefedi, beleértve ASTM B505/B505M folyamatos öntéshez, ASTM B271/B271M centrifugális öntvényekhez, ASTM B584 homoköntvényekhez, és ASTM B763/B763M szelepöntvényekhez.
Ez a specifikáció szélessége erős jele annak, hogy a C86300 komoly szerkezeti és kopásálló öntvényelemekhez készült, nem pedig egyszerű dekoratív vagy általános célú sárgaréz alkatrészekhez..
Öntödei szempontból, A C86300 nem egy kifejezetten elnéző ötvözet.
Közzétett öntési jellemzői azt mutatják alacsony öntési hozam, magas szennyeződés, közepes folyékonyság, alacsony gázképződés, a szakaszméret alacsony hatása, és nagy zsugorodás a megszilárduláskor.
Gyakorlati szempontból, ez azt jelenti, hogy a sikeres gyártás nagymértékben függ az olvadék tisztaságától, ellenőrzött öntési gyakorlat, valamint egy jól megtervezett kapu- és etetőrendszer.
Az ötvözet kiváló öntvényeket készíthet, de csak akkor, ha az öntöde az oxidszabályozást és a zsugorodáskompenzációt elsőrendű változóként kezeli.
Megmunkálás
A C86300 megmunkálható, de nem a szabad vágás értelmében. Megjelent megmunkálhatósági minősítés az 8, ami nagyon alacsony a szabadon megmunkálható sárgarézekhez képest.
Gyakorlati szempontból, ez azt jelenti megmunkálás lehetséges, hanem szerszámkopás, chipvezérlés, és a felületkezelés több figyelmet igényel, mint az ólmozott sárgaréz esetében.
Ezért először a C86300-at kell kiválasztani a teljesítmény szempontjából, nem a megmunkálás kényelmét szolgálja.
Csatlakozás
Az illesztési viselkedés egy másik terület, ahol a C86300 megmutatja „teljesítményű ötvözet” jellegét.
Megjelent a gyártási iránymutatások aránya forrasztás szegényként, forrasztás szegényként, oxiacetilén hegesztés, mint rossz, és védőgázas ívhegesztés, mint rossz, míg a bevonatos fém ívhegesztés jó minősítést kapott.
Más szavakkal, ez nem olyan ötvözet, amely az alkalmi csatlakozási módszereket díjazza.
Ez számít a tervezésben. Ha egy alkatrészt valószínűleg lágyforrasztással vagy keményforrasztással szerelnek össze, A C86300 általában rossz választás.
Ha a csatlakozás elkerülhetetlen, a tervezést és az eljárást az egyetlen egyértelműen elfogadható útvonal mentén kell kialakítani: bevonatos fém ívhegesztés, megfelelő minősítéssel és a torzításra való odafigyeléssel, hőbevitel, és a közös tervezés.
Hőkezelés
A C86300 igen nem reagál a hagyományos hőkezelésre ahogy a csapadékra keményedő ötvözetek teszik.
Erősségét az összetétel és az öntvényszerkezet adja, nem a mechanikai tulajdonságokat jelentősen növelő keményedési ciklusból.
Ez azt jelenti, hogy nem kell arra számítania, hogy egy hőkezelési lépéstől a C86300 egy lényegesen eltérő szilárdsági osztályba kerül..
Mit lehet használni, viszont, az stressz -enyhítés. A közzétett adatok stresszoldó állapotra utalnak 500° F / 260° C, hőmérsékleten mért idővel 1 óra per hüvelyk falvastagság.
Ez egy maradványstressz kezelési lépés, nem erősítő kezelés.
Akkor hasznos, ha az öntött vagy megmunkált alkatrésznek nagyobb méretstabilitásra van szüksége erős megmunkálás vagy gyártás után, de nem szabad összetéveszteni a tulajdonságnövelő eljárással.
6. A C86300 mangánbronz előnyei és korlátai
Alapvető előnyei
Nagy szilárdság a rézötvözethez.
A C86300 nagy igénybevételnek kitett bronzból készült, nem általános célú sárgaréz.
Ötvözetrendszere nagyon nagy teherbíró képességet biztosít, és a rézötvözetre vonatkozó referenciák a nagy terhelésnek és a lassú sebesség melletti lökésterhelésnek megfelelő anyagok közé sorolják.
Kiváló kopás és kopásgátló viselkedés.
Ez az ötvözet jól teljesít csúszóérintkezős alkalmazásokban, ahol a felület tartóssága fontosabb, mint az elektromos vezetőképesség vagy a könnyű megmunkálás.
Lassú fordulatszámú, nagy teherbírású csapágyakban és kopásra hajlamos alkatrészekben való használata tükrözi ezt a szilárdság és kopás profilját.
Jó korrózióállóság.
A C86300-at többször is korrózióállóként írják le, ez az egyik oka annak, hogy a tengeri hardverekben használják, propellerrel kapcsolatos alkatrészek, kormányroham, és egyéb kitettségnek kitett részek.
Szervizben, ez a korrózióállóság különösen értékes, ha szilárdságával és kopásállóságával párosul.
Erős teljesítmény lassú sebességben, nagy terhelésű szolgáltatás.
Az ötvözetcsalád különösen alkalmas a lassú sebességre, nagy teherbírású csapágyak, feltéve, hogy a tengely kemény és a környezet nem koptató.
A réz csapágyanyagra vonatkozó útmutatás azt is megjegyzi, hogy ezek a mangánbronzok nagy terhelésen is működhetnek, de jó kenésre és karcmentes működési feltételekre van szükségük.
Többféle öntési módban elérhető.
A C86300 folyamatos öntvényként is gyártható, centrifugális szereplők, homok öntött, és precíziós öntött anyag, ami rugalmasságot biztosít a mérnököknek az alkatrészméret tekintetében, geometria, és a gyártási útvonalat.
Fő korlátozások
Alacsony megmunkálhatóság.
A C86300 nem szabadon megmunkálható ötvözet. Megmunkálhatósági besorolása csak 8, ami szerszámkopást jelent, chipvezérlés, és a felületkezelést gondosan kell kezelni.
Ez egy teljesítmény bronz, nem boltbarát sárgaréz.
A casting igényes.
Az ötvözet mutatja alacsony öntési hozam, magas szennyeződés, közepes folyékonyság, alacsony gázképződés, és nagy zsugorodás a megszilárduláskor.
Ez a kombináció azt jelenti, hogy a hangöntések erős folyamatfegyelmet igényelnek, jó etetési kialakítás, és gondos olvadásszabályozás.
A csatlakozási lehetőségek korlátozottak.
Megjelent a forrasztás gyártási sebessége, rapárolás, oxiacetilén hegesztés, a gázárnyékolt ívhegesztés pedig gyenge, míg a bevonatos fém ívhegesztés a gyakorlati kivétel.
Más szavakkal, A C86300 nem egy kényelmes ötvözet az egyszerű munkafolyamatok összekapcsolásához.
Nem ideális piszkos vagy koptató üzemi körülményekhez.
A réz csapágyak anyagára vonatkozó útmutatás arra figyelmeztet, hogy mangán-bronz csapágyakra van szükség nagy tengelykeménység és nem koptató működési feltételek,
és hogy nem viselik jól a szennyezett kenést, mert kevés a kapacitásuk a törmelék beágyazására.
7. A C86300 mangánbronz alkalmazásai
Nagy teherbírású tengeri alkatrészek
A C86300-at széles körben használják a hajózáshoz kapcsolódó hardverekben, mivel egyesíti a korrózióállóságot a kopásállósággal és a szerkezeti szilárdsággal.
Tipikus példák közé tartozik hajtókészülékek, kormányroham, bilincs, boríték, és csónak hardver.
Csapágyak és perselyek
Az ötvözet egyik klasszikus szerepe benne van lassú sebességű, nagy teherbírású csapágyak és perselyek. Ez az ötvözet egyik legfontosabb mérnöki rése.
Fogaskerék, Cams, és mozgásátvivő alkatrészek
A C86300-at általában használják fogaskerék, bütykök, és gépalkatrészek amelyek felületi tartósságot igényelnek nagy érintkezési feszültség alatt.
Hidraulikus és szelepelemek
Az ötvözetet gyakran választják hidraulikus henger alkatrészek, nagy szelepszárak, és csavaros anyák.
Ezek az alkalmazások jó nyomószilárdságot igényelnek, kopásállóság, és korrózióállóság, különösen ott, ahol a mozgás ismétlődő és a kenés nem tökéletes.
Szerkezeti és ipari hardver
A C86300 is megjelenik hídcsapok, támasztékok, keretek, zárójel, rögzítőelemek, és az építők hardverét.
Különleges teherbírású és nehéz szervizberendezések
A rézötvözet utalások a mangánbronzokat kötik össze nagy terhelések és sokkoló terhelések lassú sebesség mellett,
beleértve repülőgép futómű csapágyai és egyéb vezérlőfelületi vagy szerkezeti részek, ahol a méretintegritás kritikus.
8. C86300 vs. Versengő ötvözetek: Mi különbözteti meg
| Összehasonlító elem | C86300 | C95400 | C95500 |
| Ötvözet család / elhelyezés | Mangán bronz; nagy szilárdságú sárgaréz, amelyet nagy igénybevételű mechanikai használatra terveztek. | Alumínium bronz; egy széles célú szerkezeti bronz, amelyet széles körben használnak kopás- és terhelési szolgáltatásra. | Nikkel alumínium bronz; szigorúbb használatú ötvözet erősebb tengeri és kopásorientált pozicionálással. |
| Reprezentatív folyamatos öntéses szakítószilárdság | 110 ksi minimum. | 85 ksi minimum. | 95 ksi minimum. |
| Reprezentatív folyamatos öntéses folyáshatár | 62 ksi minimum. | 32 ksi minimum.
) |
42 ksi minimum. |
| Reprezentatív folyamatos öntésű nyúlás | 14% minimális. | 12% minimális.
) |
10% minimális. |
| Sűrűség | 0.283 lb/cu in; fajsúly 7.83. | 0.269 lb/cu in; fajsúly 7.45. | 0.272 lb/cu in; fajsúly 7.53. |
| Elektromos vezetőképesség | 8% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| Hővezető képesség | 20.5 Btu/négyzetláb/óra/°F. | 33.9 Btu/négyzetláb/óra/°F. | 24.2 Btu/négyzetláb/óra/°F. |
| Rugalmassági modulus | 14,200 KSI. | 15,500 KSI. | 16,000 KSI. |
| Megmunkálhatósági minősítés | 8. | 60. | 50. |
| Casting viselkedés | Alacsony öntési hozam, magas szennyeződés, közepes folyékonyság, alacsony gázképződés, nagy zsugorodás a megszilárduláskor. | Alacsony öntési hozam, magas szennyeződés, közepes folyékonyság, közepes gázosodás, nagy zsugorodás a megszilárduláskor. | Alacsony öntési hozam, magas szennyeződés, közepes folyékonyság, közepes gázosodás, nagy zsugorodás a megszilárduláskor. |
Csatlakozás / gyártás |
Forrasztás szegény, forrasztó szegény, oxiacetilén hegesztés gyenge, védőgázas ívhegesztés gyenge, bevonatos fém ívhegesztés jó. | Forrasztás jó, forrasztás jó, oxiacetilén hegesztés nem javasolt, védőgázas ívhegesztés jó, bevonatos fém ívhegesztés jó. | Forrasztás jó, keményforrasztó vásár, oxiacetilén hegesztés nem javasolt, védőgázas ívhegesztés jó, bevonatos fém ívhegesztés jó. |
| Tipikus szolgáltatási hangsúly | Lassú fordulatszámú, nagy teherbírású csapágyak, perselyek, fogaskerék, bütykök, hidraulikus henger alkatrészek, hídcsapok, hajtókészülékek, szelepszár, és a tengeri hardver. | Csapágyak, perselyek, fogaskerék, szeleptestek, szivattyú alkatrészek, forró malom útmutatók, futómű alkatrészei, és ipari kopó alkatrészek. | Tengeri hardver, szeleptestek, csapágyak, perselyek, fogaskerék, propellerrel kapcsolatos alkatrészek, tányérokat visel, és súlyos szervizelést igénylő ipari alkatrészek. |
9. Következtetés
A C86300 mangánbronz az anyagtervezés erejéről tanúskodik, ötvözi a sárgaréz önthetőségét, az acél szilárdsága, és az alumíniumbronzok korrózióállóságát egyetlen, sokoldalú anyag.
Gondosan kiegyensúlyozott kémiai összetétele – réz, cink, mangán, alumínium, és vas – többfázisú mikrostruktúrát hoz létre
amely kivételes erőt biztosít, kopásállóság, és a rugalmasság, így a legjobb választás a legigényesebb, nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz.
A nehézgépek csapágyakban és tengeri légcsavarokban betöltött szerepétől a repülőgép-futóművekig és a polgári infrastruktúráig, A C86300 megoldja a hagyományos rézötvözetek és még egyes acélok korlátait is.
Nagy terhelésnek ellenálló képessége, kemény környezet, és a ciklikus terhelés – miközben önthető és megmunkálható marad – a mérnöki munka igazi igáslójaként különbözteti meg.
Mindenkinek, aki olyan anyagot keres, amely egyensúlyban tartja az erőt, kopásállóság, és korrózióállóság nagy igénybevételhez, A C86300 nem csak egy választás – ez a szabvány.
GYIK
Használható a C86300 önkenő alkalmazásokban?
Igen, de csak módosítva.
A C86300-at gyakran használják grafitdugós csapágyak nemesfémének, ahol szilárd kenőanyag-dugókat helyeznek a bronzba, hogy lehetővé tegyék az olajmentes működést zord környezetben.
A C86300 ugyanaz, mint a „Manganese Bronze”?
A C86300 a leggyakoribb „nagy szilárdságú” mangánbronz. Viszont, Vannak más minőségek is, mint például a C86200 és a C86500, alacsonyabb szilárdsággal.
Mindig adja meg az UNS számot a megfelelő mechanikai tulajdonságok biztosítása érdekében.
Hogyan viszonyul a C86300 az alumíniumbronzhoz? (C95400)?
Mindkettő nagy szilárdságú ötvözet. A C86300 általában nagyobb szakítószilárdságot és keménységet kínál, míg C95400 (Alumínium bronz) jobban ellenáll a kavitációnak és az ütési terhelésnek.
