1. Vezetői összefoglaló
MINKET C95400 az egyik legszélesebb körben használt alumíniumöntvény bronz, mert egyesíti nagy szilárdság, Jó kopásállóság, és erős korróziós teljesítmény, különösen a tengerészeti és ipari szolgáltatásban.
Az ASTM B148 és a kapcsolódó előírások szerint alumínium-bronz öntvényötvözetként szabványosított, és általában úgy hivatkoznak rá CDA 954.
Gyakorlati szempontból, ez egy „munkaló” ötvözet erősen terhelt alkatrészekhez, például fogaskerekekhez, perselyek, szeleptestek, szivattyú alkatrészek, és csapágyelemek.
2. Mi az UNS C95400 Aluminium Bronze?
UNS C95400 alumínium bronz egy nagy szilárdságú öntött rézötvözet, amelyet súlyos mechanikai és korrozív használatra terveztek.
Egyszerűen fogalmazva, ez egy bronz, amelynek teljesítményét jelentősen javították a réz alumíniummal való ötvözésével, vas, és kis mennyiségű nikkelt.
Az eredmény egy olyan anyag, amely áthidal két hagyományosan különálló követelményt: elég erős a nagy terhelésű gépalkatrészekhez, mégis elég korrózióálló tengeri és vegyi környezetben.
Ezt az ötvözetet gyakran általános célú alumíniumbronznak nevezik, de ez a címke alábecsüli mérnöki értékét.
A C95400-at széles körben választják, ha egy alkatrésznek túl kell élnie a kopást, sokkterhelés, csúszó érintkező, és tengervíznek vagy más agresszív folyadéknak való kitettség.
Nem dekoratív bronz. Ez egy munkaanyag a szivattyúkhoz, szelepek, perselyek, csapágyak, fogaskerék, viseljen csíkokat, és szerkezeti hardver, ahol a meghibásodás költséges.
Kulcsfontosságú jellemzők
Nagy szilárdság a rézötvözethez
Sok közönséges bronzhoz képest, A C95400 jelentősen nagyobb szakító- és folyáshatárt kínál.
Ez alkalmassá teszi nagy terhelésnek kitett alkatrészekhez, nyomás, hatás, vagy ismételt mechanikai igénybevétel.
Kiváló kopás- és kopásállóság
Az ötvözet egyik meghatározó előnye, hogy ellenáll a fém-fém kopásnak és deformációnak.
Ez különösen értékes a csapágyaknál, perselyek, szelepülések, és lassan mozgó csúszó felületek.
Erős korrózióállóság
A C95400 jól teljesít tengervízben és számos ipari környezetben, mivel az ötvözetben lévő alumínium védő oxidfilmet hoz létre a felületen.
Ez a fő oka annak, hogy olyan gyakori a tengeri és szivattyús alkalmazásokban.
Jó reakció a hőkezelésre
Az ötvözet jól reagál az oldatos kezelésre, eloltás, és stresszoldó eljárások.
Gyakorlatban, hőkezelést alkalmaznak az erő javítására, stabilizáló tulajdonságok, és csökkenti a korrózióra érzékeny fázisképződés kockázatát.
Önthetőség és sokoldalúság
A C95400-at általában folyamatos öntvényként szállítják, centrifugális szereplők, vagy homok öntött alapanyag.
Ezáltal sokféle formában elérhető, beleértve a bárokat is, csövek, perselyek, kopólemez, és egyedi öntött formák.
Megbízható tribológiai viselkedés
Súrlódással járó alkalmazásokban, határkenés, vagy szakaszos kenés, az ötvözet jól teljesít, mert egyesíti a keménységet a begörcsölésgátló viselkedéssel.
Ez az oka annak, hogy gyakran használják ott, ahol egy acél alkatrésznek egy bronz alkatrészhez kell futnia.
3. Az ötvözet azonossága és tipikus kémiája
| Tétel | Tipikus hatótávolság (Wt.%) | Leírás |
| Réz (CU) | ≥ 83.0 | Alapelem, korrózióállóságot biztosít, hővezető képesség, és a rézötvözet alapvető szívóssága. |
| Alumínium (Al) | 10.0–11.5 | Elsődleges erősítő elem; jelentősen növeli a szilárdságot és a keménységet, és segíti a védő oxidfilm kialakulását. |
| Vas (FE) | 3.0–5.0 | Javítja az erőt, kopásállóság, és hozzájárul a mikroszerkezeti stabilitáshoz. |
Nikkel (-Ben) |
≤ 1.5 | Fokozza a szilárdságot és a korrózióállóságot, különösen nehéz szervizkörülmények között. |
| Mangán (MN) | ≤ 0.50 | Főleg dezoxidációra és kiegészítő öntésszabályozásra használják. |
| Ötvözet azonosság | US C95400 / C954 bronz / 9C bronz | Általában az ASTM B505 hatálya alá tartozik, ASTM B271, és egyéb öntött rézötvözet szabványok. |
4. A C95400 ötvözet fizikai és mechanikai tulajdonságai
A C95400 nagy szilárdságú az öntött rézötvözetek között. A tipikus szobahőmérséklet jellemzői a formától és a hőkezeléstől függenek, de reprezentatív értékek azok:
Fizikai tulajdonságok
| Fizikai tulajdonság | Tipikus érték | Leírás |
| Sűrűség | 7.45 G/cm³ | Egyenértékű kb 0.269 lb/in³; viszonylag nagy sűrűségű rézötvözet, bár még mindig alacsonyabb az acélnál. |
| Fajsúly | 7.45 | A sűrűségértékkel összhangban. |
| Olvadáspont – solidus | 1027 ° C | Hasznos az öntési és hőkezelési hőmérsékleti ablak megértéséhez. |
Olvadáspont - folyékony |
1038 ° C | Az olvadási tartomány felső végét jelzi. |
| Elektromos vezetőképesség | 13% IACS | A vezetőképesség egyértelműen magasabb, mint a legtöbb acélé, de nem ez az ötvözet fő előnye. |
| Hővezető képesség | 58.7 W/m · k | Viszonylag magas a rézötvözetek között, segíti a hőleadást és a hőterhelés elosztását. |
Hőtágulási együttható |
15.5 × 10⁻⁶ /° C | Hőmérsékletváltozás esetén a méretérzékenységet tükrözi. |
| Fajlagos hőkapacitás | 419 J/kg · K | Befolyásolja a hőreakciót és a hőstabilitást. |
| Rugalmassági modulus | 107 GPA | A merevség észrevehetően alacsonyabb, mint az acélé, de még sok teherhordó alkatrészhez elegendő. |
| Mágneses permeabilitás | 1.27 (esett), 1.2 (TQ50) | Általában nem mágneses rézötvözetnek tekinthető. |
Mechanikai tulajdonságok
| Mechanikai tulajdonság | Standard / állapot | Tipikus érték | Leírás |
| Szakítószilárdság (UTS) | ASTM B505/B505M-23 minimum | 586 MPA | Általános minimális szakítószilárdsági követelmény szabványos öntvény/szállított állapotban. |
| Hozamszilárdság | ASTM B505/B505M-23 minimum | 221 MPA | Az alapján 0.5% kiterjesztése-terhelés alatti kritérium. |
| Meghosszabbítás | ASTM B505/B505M-23 minimum | 12% | Azt jelzi, hogy az ötvözet a nagy szilárdságon túlmenően megőrzi a rugalmasságát is. |
| Brinell keménység | ASTM B505/B505M-23 tipikus | 170 HB | Jó benyomódási ellenállását és kopási potenciálját tükrözi. |
Szakítószilárdság (hőkezelt) |
TQ50 / hőkezelt jellemző | 655 MPA | A hőkezelés tovább növelheti az erőt. |
| Hozamszilárdság (hőkezelt) | TQ50 / hőkezelt jellemző | 310 MPA | A hőkezelés egyértelműen javítja a folyáshatárt. |
| Meghosszabbítás (hőkezelt) | TQ50 / hőkezelt jellemző | 10% | Ahogy a hőkezelés után növekszik az erő, a nyúlás általában kissé csökken. |
5. Öntési magatartás és öntödei gyakorlat
Casting viselkedés
Az UNS C95400-at elsősorban öntött alumíniumbronzként értékelik, és teljesítménye jóval a megmunkálás vagy szervizelés előtt kezdődik.
Öntödei szempontból, nem „megbocsátó” ötvözet a kis teljesítményű bronzok értelmében; inkább, ez egy nagy teljesítményű öntvényötvözet, amelynek minősége erősen függ az olvadásszabályozástól, megszilárdulás szabályozása, és öntés utáni hőkezelés.
A Copper Development Association adatai szerint az öntési jellemzők viszonylagosak alacsony öntési hozam, magas szennyeződési hajlam, közepes folyékonyság, közepes elgázosodási hajlam, és erős zsugorodás a megszilárdulás során.
Ezek a tulajdonságok teszik az olvadék tisztaságát, megfelelő emelkedés, és különösen fontos a gondos etetés tervezése.
Közös öntési utak
Gyakorlati öntödei munkában, A C95400 általában leadja homoköntés, centrifugális casting, folyamatos öntés, vagy tartós penészes módszerek, az alkatrész geometriától és a szervizigénytől függően.
A perselyeknél különösen gyakoriak a centrifugális és folyamatos öntvényformák, csapágyak, és kopó alkatrészeket, mert elősegítik a sűrű, egységesebb szerkezet, kevesebb belső megszakítással, mint a rosszul szabályozott hagyományos öntés.
A Copper Development Association útmutatása azt is felsorolja, hogy a C95400 alkalmas öntvényformákhoz, például centrifugális öntvényekhez, folyamatos öntvények, állandó öntvények, és homoköntvények a vonatkozó ASTM és SAE előírások szerint.
Öntödei gyakorlat megfontolások
Mivel az ötvözet jelentős mennyiségű alumíniumot tartalmaz, érzékenyebb az oxidációra és az olvadékveszteségre, mint az egyszerűbb rézötvözetek.
Ez kemence légkört jelent, olvad túlhevítve, tartási idő, és gyakorlati ügyek átadása.
Kerülni kell a túlzott túlmelegedést, mert fokozhatja a salakképződést és elősegítheti az összetétel elsodródását, míg a nem megfelelő szabályozás porózusabbá vagy kémiailag kevésbé egységessé teheti az öntvényt.
Az öntödében, a cél a tiszta olvadék fenntartása, csökkenti az inklúzió felvételét, és elkerüljük a szakaszonkénti tulajdonságszóródást.
A Copper.org ötvözet adatai azt is mutatják, hogy a C95400 viszonylag magas zsugorodási tulajdonságokkal rendelkezik, így az egészséges kapuzás és az etetés gyakorlata elengedhetetlen a zsugorodási üregek és a belső hibák megelőzéséhez.
Öntés utáni hőkezelés
Az öntés utáni hőkezelés a C95400 folyamatablak fő része, nem választható finomítás.
Copper.org listák stresszoldás 600 ° F, oldatos kezelés 1600–1675 °F-on, majd vízzel történő kioltás, és lágyítás 1150-1225 °F-on az ötvözethez.
Mérnöki szempontból, ezeket a kezeléseket a maradék stressz csökkentésére használják, javítja a mikroszerkezeti egységességet, és állítsa be az egyensúlyt az erő és a rugalmasság között.
A Réz Fejlesztési Egyesület tágabb körben megjegyzi, hogy az alumíniumbronzok alumíniumtartalma felett kb 9.5% hőkezelhető, és hogy a mikrostruktúra manipulálása olyan tulajdonságokat eredményezhet, amelyek öntött állapotban nem állnak rendelkezésre.
6. Megmunkálhatóság, csatlakozás, és befejezés
A C95400 ésszerűen megmunkálható nagy szilárdságú rézötvözethez, de ez nem szabad vágás.
A szerszámkopás nagyobb, mint a lágyabb bronzok esetében, és a forgácsolási paramétereket úgy kell megválasztani, hogy elkerüljük a keményedést, fecsegés, és kiépített él.
Megmunkálás
Fordításhoz, őrlés, és fúrás:
- merev beállításokat használjon,
- tartsa élesen a szerszámokat,
- bőségesen alkalmazzon hűtőfolyadékot,
- előnyben részesítse a keményfém szerszámokat a gyártási munkákhoz,
- kerülje a túlzott húzódást, amely inkább dörzsölheti, mint vághatja.
Mivel az ötvözet kemény és koptató lehet, a megmunkálhatóság ipari értelemben jó, de nem kiemelkedő.
A megmunkálási gazdaságosság gyakran elfogadható, ha egyensúlyban van az ötvözet élettartam-előnyeivel.
Csatlakozás
Csatlakozás lehetséges, de a módszer számít.
- A keményforrasztás általában elfogadható.
- Gyakran alkalmaznak védőgázas ívhegesztést és bevonatos fém ívhegesztést.
- Az oxiacetilén hegesztés általában nem javasolt.
- Hegesztés után, általában tanácsos a stresszoldás.
A hegesztésnél a fő szempont a mikroszerkezet megőrzése és a korrózióra érzékeny fázisképződés kockázatának minimalizálása a hőhatászónában.
A hegesztés utáni feszültségcsökkentés segít csökkenteni a maradék feszültséget és javítja a megbízhatóságot.
Végső
Felszíni befejezés általában a megmunkálást foglalja magában, polírozás, és bizonyos esetekben bevonatok vagy ellenőrzött kikészítés a kopófelületekhez.
Mivel az ötvözetet csapágyakban használják, fogaskerék, és szelepalkatrészek, A kidolgozás minősége ugyanolyan fontos lehet, mint a térfogati szilárdság.
Precíziós alkalmazásokhoz, a hőkezelés utáni végső megmunkálást gyakran előnyben részesítik a méretpontosság megőrzése érdekében.
7. Korrózió, viselet, és tribológiai teljesítmény
Ez az a hely, ahol a C95400 valóban kivívja hírnevét.
Korrózióállóság
Az ötvözet számos környezetben magas korrózióállósággal rendelkezik, beleértve a tengervizet és számos ipari folyadékot.
A felületen természetes módon védő alumínium-oxid film képződik, segít lassítani a további támadást.
Ez a passzív viselkedés a fő oka annak, hogy az alumíniumbronzok standard anyagokká váltak a hajózásban és a szivattyúzásban.
Viszont, az ötvözet nem legyőzhetetlen. Duplex alumínium bronzból, szelektív fáziskorrózió léphet fel, különösen alumíniummentesítés, ahol az alumíniumot előnyösen eltávolítják a szerkezetből.
Ez legvalószínűbb a résekben, árnyékolt területek, rosszul hőkezelt öntvények, és hegesztéssel javított régiók.
A kockázat nem az, hogy az ötvözet „rossz,”, de teljesítménye erősen függ a mikroszerkezeti minőségtől és az expozíciós körülményektől.
Kopásállóság
A C95400 különösen jó fém-fém kopás esetén. Jobban ellenáll az epedésnek, mint sok acél és sok lágyabb bronz.
Ez alkalmassá teszi csúszó felületekhez, tolóalátéthártya, perselyek, és csapágyfelületek.
Tribológiai viselkedés
A tribológia az, ahol az ötvözet értéke gyakran nyilvánvalóvá válik. Megvan:
- erős rohamellenállás,
- jó terhelhetőség,
- jó fáradtságállóság ismételt érintkezés esetén,
- megbízható viselkedés marginális kenési körülmények között.
Ez a kombináció magyarázza a csapágyakban való használatát, viseljen csíkokat, és szelepalkatrészek. Röviden, ha a szolgáltatási környezet korrozív, csiszoló, és mechanikusan terhelt, A C95400 gyakran a jelöltlista tetején található.
8. A C95400 Aluminium Bronze tipikus alkalmazásai
Az UNS C95400 alumíniumbronzt széles körben használják olyan iparágakban, ahol az alkatrészeknek ellenállniuk kell kombinált mechanikai terhelés, viselet, és korrozív környezetek.
Alkalmazásprofilját három alapvető attribútum vezérli: nagy szilárdság, Kiváló kopásállóság, és erős korrózióállóság – különösen a tengeri és ipari szolgáltatásokban.
Szivattyú- és szelepipar
A C95400 korrózióállósága és mechanikai szilárdsága miatt széles körben használatos folyadékkezelő rendszerekben.
A tipikus összetevők közé tartozik:
- Szivattyúkérdők
- Szivattyú burkolatok
- Szeleptestek
- Szelepülések és vezetők
Ezek az összetevők előnyt jelentenek az ötvözet ellenálló képességéből erózió-korrózió és kavitációs károsodás, különösen víz- és tengervízrendszerekben.
Csapágy- és perselyrendszerek
Az ötvözet szabványos anyag a nagy teherbírású csapágyalkalmazásokhoz, ahol a teherbírás és a kopásállóság kritikus fontosságú.
Tipikus felhasználások:
- Siklócsapágyak
- Hüvelyperselyek
- Tolóalátéthártya
- Vezető perselyek
Az epésgátló tulajdonságokkal és jó teljesítmény határkenés mellett ideálissá teszi lassú sebességhez, nagy terhelésű alkalmazások.
Tengeri és tengeri berendezések
A C95400 széles körben használatos tengeri környezetben, mivel erősen ellenáll a tengervíz korróziójának.
A tipikus alkalmazások között szerepel:
- Hajófedélzeti hardver
- Meghajtó rendszer alkatrészei
- Fedélzeti szerelvények
- Offshore szerkezeti elemek
Képességét képezni a védő -oxidréteg segít a hosszú távú tartósság biztosításában sósvízi expozícióban.
Energiatermelés és nehézipar
Erőművekben és nehézipari rendszerekben, az alkatrészek gyakran nagy igénybevételnek és agresszív közegnek vannak kitéve.
Gyakori alkalmazások:
- Turbina alkatrészek
- Viseljen tányérokat
- Szerkezeti támasztékok nagy terhelésű környezetekben
- Ipari szerelvények és csatlakozók
Az ötvözet kombinációja szilárdság és hőstabilitás alkalmassá teszi ezekre a nehéz körülményekre.
Fogaskerekek és mechanikus erőátviteli alkatrészek
A C95400-at gyakran használják olyan hajtóművekben, ahol kopással és ütésekkel szembeni ellenállásra van szükség.
Példák:
- Féregfegyverek
- Fogaskerék
- Meghajtó alkatrészek
Az acélhoz képest, az ötvözet kínálja jobb ellenállás a pontozással és a rohamokkal szemben bizonyos csúszó érintkezési körülmények között.
Csúszó és kopásálló alkatrészek
Az ötvözetet széles körben használják olyan alkatrészekben, amelyek folyamatos súrlódásnak vagy kopásnak vannak kitéve.
Tipikus összetevők:
- Viseljen csíkokat
- Csúszdapályák
- Vezetősínek
- Cam követői
Az nagy keménység és alacsony beragadási hajlam megbízhatóvá teszi száraz vagy csekély kenésű rendszerekben.
| Ingatlan / Ötvözet | C95400 | C95500 | C93200 | C46400 | C86300 |
| Köznév | Alumínium bronz (9C) | Nikkel -alumínium bronz | Csapágy bronz (Fellendülés 660) | Haditengerészeti réz | Mangán bronz |
| Főbb kompozíciós jellemzők | Cu–Al–Fe–Ni | Cu–Al–Fe–Ni (magasabb Ni) | Cu–Sn–Pb | Cu -zn -sn | Cu–Zn–Mn–Al–Fe |
| Erősségi szint | Magas | Nagyon magas | Közepes | Közepes-alacsony | Nagyon magas |
| Korrózióállóság | Kiváló (tengervíz) | Felsőbbrendű (tengeri, kavitáció) | Jó | Jó | Mérsékelt |
Viselet / Galling Ellenállás |
Kiváló | Kiváló | Jó | Mérsékelt | Jó |
| Megmunkálhatóság | Mérsékelt | Közepes – alacsony | Kiváló | Jó | Mérsékelt |
| Önthetőség | Jó (mérsékelt folyékonyság) | Közepes – jó (érzékenyebb a Ni-re) | Kiváló | Kiváló | Mérsékelt |
| Tipikus alkalmazások | Perselyek, szelepek, szivattyúk, fogaskerék, tengeri hardver | Tengeri légcsavarok, offshore alkatrészek, nagy teljesítményű szivattyúk | Csapágyak, perselyek | Tengeri szerelvények, rögzítőelemek | Nagy teherbírású perselyek, fogaskerék |
Előnyök |
Kiegyensúlyozott szilárdság, viselet, és korrózióállóság | Rendkívül nagy szilárdság, kiváló tengervízállóság | Kiváló megmunkálhatóság és beágyazhatóság | Könnyen formázható, alacsonyabb költségek | Nagyon nagy szilárdság, nagy terhelhetőség |
| Korlátozások | Öntésre és hőkezelésre érzékeny, közepes megmunkálhatóság | Magasabb költségek, nehezebben feldolgozható, közepes megmunkálhatóság | Alacsonyabb szilárdság és kopásállóság, korlátozott korrózióállóság | Sokkal kisebb erősségű, mérsékelt kopásállóság | Alacsonyabb korrózióállóság, közepes megmunkálhatóság |
10. Következtetések
MINKET C95400 Az alumíniumbronz egy klasszikus mérnöki ötvözet, amelynek modern relevanciája nem csökkent.
A vonzereje egy nagyon praktikus kombinációban gyökerezik: nagy szilárdság, erős kopásállóság, jó tengervíz teljesítmény, és megbízható szolgáltatás nehéz mechanikai környezetben.
Az ötvözet a legjobban rendszerként értelmezhető, nem pedig egyszerű kémiaként. Teljesítménye az összetételtől függ, öntési gyakorlat, hőkezelés, és a szolgáltatás feltételeit.
Amikor azokat a változókat szabályozzák, A C95400 hosszú élettartamot biztosít a szivattyúkban, szelepek, perselyek, fogaskerék, és a tengeri berendezések.
Amikor nem, a szelektív korrózió és a tulajdonságok szórása erodálhatja előnyeit.
Tervezési szempontból, A C95400 nem az univerzális válasz, de ez az egyik műszakilag legkiegyensúlyozottabb válasz az öntött rézötvözetek között.
Ezért továbbra is standard anyag marad azokban az iparágakban, amelyek nem engedhetik meg maguknak az idő előtti meghibásodást.
GYIK
Az UNS C95400 ugyanaz, mint 954 bronz?
Igen. „954 bronz,A „C954” és az „UNS C95400” ugyanazon alumíniumbronz ötvözet általános kereskedelmi nevei.
C95400 mágneses?
Normál üzemben általában nem mágnesesnek tekintik, bár kisebb válaszok is megjelenhetnek a feldolgozástól és a csatolt komponensektől függően.
A C95400 hegeszthető?
Igen, de a hegesztési gyakorlat számít. Általánosan elterjedt a védőgázas ívhegesztés és a bevonatos fém ívhegesztés. Az oxi-acetilén hegesztés általában nem előnyös.
A C95400 jó tengervízben?
Igen. Erős tengervíz-korrózióállósága miatt széles körben használják a tengeri szolgáltatásokban, bár a résviszonyok és a rossz hőkezelés még mindig gondot okozhat.
Mi a C95400 fő gyengesége??
Fő gyengesége nem az alacsony szilárdság; érzékeny a mikroszerkezetre és a szelektív fáziskorrózióra, ha az ötvözet nem megfelelően van öntve, hőkezelt, vagy javítva.
