1. Perkenalan
KITA C90300 adalah paduan pengecoran timah-perunggu yang banyak digunakan yang memberikan kombinasi praktis dari kemampuan pengecoran yang baik, resistensi korosi (Terutama di lingkungan laut), perilaku bantalan/keausan dan kekuatan mekanik yang memuaskan.
Ini ditentukan untuk bushing, Bagian pompa, katup, roda gigi dan komponen lain tempat servis memuat, kontak geser dan ketahanan terhadap korosi adalah pendorong utama.
2. Apa itu Perunggu UNS C90300?
AS C90300 adalah kaleng cor perunggu paduan di UNS (Sistem penomoran terpadu) Keluarga Paduan Tembaga.
Ini diformulasikan untuk penggunaan pengecoran dan ditentukan secara luas jika ada keseimbangan kemampuan cast, resistensi korosi (khususnya di lingkungan laut dan penanganan air), perilaku bantalan/keausan yang baik dan kekuatan mekanik yang wajar diperlukan.
Dalam prakteknya C90300 dipilih untuk komponen seperti bushing, lengan, bagian pompa dan katup, roda gigi kecil dan perlengkapan kelautan tempat kontak geser, kemampuan tertanam dan ketahanan terhadap air laut atau korosi basah adalah penting.
Fitur utama dan karakter metalurgi
- Castability yang bagus. C90300 menuang dan mengisi cetakan dengan pasir, proses cangkang dan investasi, memungkinkan bagian yang cukup tipis dan detail permukaan yang baik bila diproses dengan benar.
- Matriks yang diperkuat timah. Timah bertindak sebagai unsur paduan substitusi dalam tembaga, meningkatkan kekerasan, ketahanan aus dan kekuatan relatif terhadap tembaga biasa dengan tetap menjaga keuletan yang cukup untuk banyak penggunaan bantalan dan struktural.
- Kinerja bantalan dan tribologis. Pameran paduan kesesuaian dan penyematan—itu akan menerima partikel kontaminan kecil ke dalam matriks perunggu yang lebih lembut daripada mencetak poros kawin yang lebih keras, sehingga cocok untuk plain bearing dan bushing dengan pelumasan batas atau campuran.
- Ketahanan korosi lingkungan basah yang sangat baik. Perunggu timah tahan terhadap korosi umum dan bekerja dengan baik di air laut dan banyak lingkungan berair industri; mereka kurang rentan terhadap dezincifikasi atau serangan lokal yang cepat dibandingkan banyak kuningan.
- Bukan pengerasan presipitasi. Sifat mekanik ditentukan terutama oleh komposisi dan pemadatan/struktur mikro; C90300 biasanya tidak dapat diperkuat dengan larutan/perawatan penuaan.
Operasi pelepas tegangan atau anil digunakan terutama untuk stabilitas dimensi atau penyesuaian keuletan. - Kemampuan mesin sedang. Timah meningkatkan pembentukan chip dan kemampuan mesin dibandingkan dengan banyak paduan tembaga berkekuatan tinggi; perkakas karbida dan praktik pemesinan perunggu standar sesuai untuk pekerjaan produksi.
3. Paduan identitas dan chemistry yang khas
Nilai disajikan sebagai rentang persentase berat yang umum digunakan untuk desain dan pengadaan; selalu konfirmasikan batas pastinya dengan pabrik pengecoran/analisis bersertifikat untuk aplikasi penting apa pun.
| Barang | Komposisi yang khas (wt%) | Fungsi / memengaruhi |
| penunjukan AS | C90300 | Identitas Sistem Penomoran Terpadu untuk coran timah-perunggu ini. |
| Tembaga (Cu) | Keseimbangan (~86.0 – 89.0%) | Logam dasar; menyediakan matriks, sifat termal/listrik dan keuletan. |
| Timah (Sn) | 7.5 - - 9.0% | Penguatan utama dan elemen tahan aus/korosi pada paduan. |
| Seng (Zn) | 3.0 - - 5.0% | Meningkatkan fluiditas, castability dan deoksidasi lelehan. |
| Nikel (Di dalam) | 0 - - 1.0% (Typ.) | Opsional; dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi, kekuatan dan ketangguhan. |
| Besi (Fe) | ≤ ~0,5% (Typ.) | Pengotor yang terkendali atau penambahan yang disengaja; mempengaruhi kekuatan dan keausan. |
Memimpin (Pb) |
≤ ~0,2–0,25% (jejak) | Mungkin muncul pada tingkat jejak di beberapa coran; jumlah kecil membantu kemampuan mesin tetapi bukan merupakan elemen penentu. |
| Silikon (Dan) | ≤ ~0,5% (jejak) | Pengaruh deoksidasi/fluiditas; biasanya dikendalikan ke tingkat rendah. |
| Fosfor (P) | ≤ ~0,03% (jejak) | Residu deoxidizer/degasser; dijaga sangat rendah untuk menghindari penggetasan. |
| Sulfur (S) | ≤ ~0,02% (jejak) | Kenajisan; tingkat rendah dapat ditoleransi; S yang berlebihan merugikan. |
| Aluminium / Mangan / lainnya | Masing-masing biasanya ≤ ~0,1–0,3% | Elemen paduan mikro atau gelandangan kecil dikontrol sesuai spesifikasi. |
4. Sifat fisik dan mekanik
Di bawah ini adalah nilai as-cast yang representatif untuk C90300 yang diambil dari referensi data material dan pemasok pada umumnya.
Sifat sebenarnya bervariasi tergantung proses pengecoran, ketebalan bagian, strategi gating dan praktik peleburan — selalu validasi dengan kupon cor dari pengecoran Anda.
Sifat fisik
| Milik | Nilai khas |
| Kepadatan | ≈ 8,7–8,9 g/cm³ (≈ 0.318 lb/in³). |
| Solidus / Cairan | ~854 °C (solidus) - - ~1000 °C (cairan) (panduan untuk penuangan dan pemanasan berlebih yang aman). |
| Konduktivitas termal | ~70–75 W/m·K (tergantung pada konten Sn/Zn). |
| Konduktivitas listrik | ~10–12 % IACS (rendah dibandingkan dengan tembaga murni). |
| Koefisien ekspansi termal | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C. (suhu ruangan hingga sedang). |
Sifat mekanik (tipikal sebagai pemeran)
| Milik | Kisaran khas / nilai |
| Kekuatan tarik (Uts) | ~300–320 MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Menghasilkan (0.5% mengimbangi) | ~145–152 MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Pemanjangan (di dalam 50 mm) | ~18–30% tergantung pada bagian dan proses |
| kekerasan brinell (Bnn) | ~ 70 HB (tipikal sebagai pemeran) |
| Modulus elastisitas | ~110–125 IPK |
5. Perilaku pengecoran dan praktik pengecoran
Proses pengecoran yang sesuai
C90300 dapat beradaptasi dengan metode pengecoran utama yang digunakan untuk perunggu:
- Casting pasir — ekonomis untuk bagian yang besar atau berat.
- Pengecoran investasi (casting longgar) — penyelesaian permukaan terbaik dan akurasi dimensi untuk yang lebih tipis, bagian terperinci.
- Cetakan cangkang dan pengecoran cetakan permanen — opsi perantara yang menawarkan penyelesaian permukaan dan toleransi yang lebih baik.
- Pengecoran kontinyu dan sentrifugal juga digunakan untuk batangan, cincin dan bentuk tertentu.
Parameter pengecoran kritis
- Tuang suhu / memanasi secara keterlaluan: hormati cairan paduan dan hindari panas berlebih;
Data concast menunjukkan cairan dekat ~1000 °C dan solidus dekat ~854 °C — kontrol dalam jendela sempit untuk menyeimbangkan fluiditas dan menghindari oksidasi/sampah. - Melelehkan kebersihan: degassing dan filtrasi sangat penting; perunggu timah sensitif terhadap porositas hidrogen dan inklusi oksida — filter keramik dan degasser putar mengurangi risiko.
- Gating & makanan: merancang pengumpan untuk memasok penyusutan di bagian yang berat dan menggunakan transisi bagian secara bertahap untuk menghindari titik panas dan air mata panas.
Simulasi (pengisian/pemadatan) direkomendasikan untuk geometri kompleks. - Kontrol Solidifikasi: pemadatan terarah dengan chills atau chills/risers membantu mengurangi cacat penyusutan dan menghaluskan struktur mikro dalam porsi yang lebih tebal.
Perlakuan panas pasca-casting
C90300 adalah bukan paduan pengerasan presipitasi; itu tidak merespons perlakuan panas zaman larutan untuk meningkatkan kekuatan.
Langkah-langkah termal yang khas adalah anil pereda stres (untuk menghilangkan tekanan pengecoran dan meningkatkan kemampuan mesin) atau anil moderat untuk meningkatkan keuletan jika diperlukan.
Praktik pengecoran praktis bergantung pada kontrol pengecoran — bukan perlakuan panas — untuk sebagian besar tujuan properti mekanis.
6. Kemampuan mesin, bergabung & finishing
Kemampuan mesin
- Kemampuan mesin sedang — kandungan timah meningkatkan pembentukan chip dan kemampuan mesin dibandingkan dengan banyak paduan tembaga berkekuatan tinggi;
nilai peringkat kemampuan mesin yang umum menempatkan C90300 dalam kelas praktis untuk pembubutan rutin, penggilingan dan pengeboran dengan perkakas karbida. - Latihan yang disarankan: menggunakan pengikat yang kaku, Perkakas karbida (nilai berlapis untuk produksi), umpan konservatif untuk menghindari penumpukan tepian, dan finishing ringan untuk permukaan kritis.
Kandungan belerang dan timbal dalam paduan lainnya (bukan varian bebas timah C90300) dapat mengubah kontrol chip — verifikasi komposisi sebelum memilih parameter pemotongan.
Bergabung
- Brazing adalah metode penyambungan yang lebih disukai untuk coran perunggu bila diperlukan (logam pengisi dan fluks dipilih untuk kompatibilitas perunggu).
- Pengelasan umumnya dihindari untuk coran besar karena perunggu cenderung mengalami retak termal dan perubahan sifat; pengelasan lokal dapat digunakan dengan prosedur khusus dan penghilangan tegangan pasca pengelasan jika tidak dapat dihindari.
Finishing permukaan
- Pemolesan, pelapis (Di dalam, Ag), pernis atau paten umumnya diterapkan tergantung pada persyaratan fungsional atau estetika.
Untuk permukaan bantalan, mengasah atau menjilat menghasilkan tekstur permukaan yang diperlukan untuk pembentukan lapisan pelumas.
(Pilih proses penyelesaian akhir dan penyambungan dengan berkonsultasi dengan pihak pengecoran untuk menghindari masalah kompatibilitas galvanis dan masalah adhesi penyelesaian.)
7. Korosi, keausan dan kinerja tribologis
- Resistensi korosi: Perunggu timah seperti pameran C90300 ketahanan yang sangat baik di lingkungan air tawar dan air laut dan biasanya digunakan untuk perangkat keras kelautan dan komponen pompa.
Kandungan timahnya menghasilkan lapisan permukaan yang stabil dan mengurangi kerentanan terhadap mekanisme korosi lokal tertentu. - Tribologi dan perilaku bantalan: C90300 dihargai kesesuaian dan penyematan yang baik — di bawah pelumasan campuran atau batas, ia cenderung menerima partikel kecil yang keras ke dalam matriks perunggu yang lebih lembut daripada mencetak poros yang lebih keras.
Hal ini menjadikannya bahan favorit untuk bushing, bantalan biasa dan selongsong yang menempel pada baja yang diperkeras. Pelumasan yang tepat dan penyelesaian permukaan tetap diperlukan untuk masa pakai yang lama.
Catatan desain: untuk bantalan berputar beban tinggi pertimbangkan geometri bantalan yang telah diuji, sistem pelumasan dan kemungkinan penggunaan bantalan berjajar atau komposit jika tugas melebihi kemampuan perunggu.
8. Aplikasi khas paduan UNS C90300
Area layanan umum di mana UNS C90300 ditentukan:
- Bushing, selongsong dan bantalan biasa (pompa hidrolik, gearboxes).
- Komponen pompa dan katup (impeler, tubuh katup, kursi) — khususnya pada peralatan kelautan dan penanganan air.
- Roda gigi, roda cacing dan coran struktural kecil dimana castability dan ketahanan aus diperlukan.
- Laut perlengkapan dan komponen baling-baling dimana ketahanan terhadap korosi air laut diperlukan.
- Coran dekoratif dan elemen arsitektur di mana patina dan estetika penting.
| Faktor perbandingan | C90300 (Perunggu timah) | C51000 (Perunggu fosfor) | C95400 (Perunggu aluminium) | Perunggu berakibat (MISALNYA., C93200, umum) |
| Komposisi yang khas (wt%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; kecil Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0,01–0,35 (jejak) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (kecil) | Cu + Basis layar dengan Pb tambahan ~1–4% (bervariasi), Zn/Sn kecil |
| Mekanisme penguatan primer | Solusi padat & fase kaya timah dari pengecoran | Solusi padat + dispersi fosfida (P) — musim semi/kelelahan yang baik | Solusi padat + fase yang dipesan; kekuatan tinggi melalui konten Al | Solusi padat; Pb bertindak sebagai pemesinan bebas/fase lunak untuk kontrol chip |
| UTS as-cast yang khas (MPa) | ~300–320 MPa | ~350–500 MPa (bervariasi dengan paduan & perlakuan) | ~400–650 MPa (kekuatan yang lebih tinggi) | ~220–350 MPa (tergantung pada Pb, Konten layar) |
Kekerasan yang khas (HB) |
~70–140 HB (bergantung pada proses) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (lebih tinggi) | ~60–120 HB (lebih lembut karena Pb) |
| Memakai & kinerja bantalan | Kesesuaian yang baik & kemampuan untuk ditanamkan; banyak digunakan untuk bushing | Kelelahan dan kinerja pegas yang luar biasa; paduan bantalan yang baik tersedia | Keausan luar biasa dan kemampuan menahan beban tinggi | Pelumasan/kemampuan tertanam yang baik; kemampuan mesin yang sangat baik untuk sisipan bantalan |
| Resistensi korosi (air laut / lingkungan basah.) | Sangat bagus (layanan kelautan umum) | Bagus hingga sangat bagus (tergantung pada Sn) | Sangat bagus hingga luar biasa (perunggu aluminium beredar di air laut) | Sedang; paduan bertimbal dapat menimbulkan korosi di beberapa lingkungan; tidak disukai untuk air laut |
Kemampuan cast (perilaku pengecoran) |
Sangat bagus — pasir, kerang, investasi | Bagus; tersedia dalam bentuk cor atau tempa; perunggu fosfor sering ditempa | Baik hingga adil — suhu penuangan lebih tinggi, pilih-pilih pada kontrol leleh | Castability yang sangat baik; banyak digunakan untuk bantalan/suku cadang cor yang ekonomis |
| Kemampuan mesin | Sedang — ditingkatkan oleh Sn untuk kontrol chip | Bagus (perunggu fosfor dapat menjadi tantangan jika sulit) | Sedang hingga sulit — perkakas berbahan paduan keras | Bagus sekali (timbal secara dramatis meningkatkan perilaku pemotongan bebas) |
| Ketahanan terhadap panas / pengerasan | Tidak dapat diperkeras dengan presipitasi; anil/penghilang stres saja | Beberapa varian merespons pekerjaan dingin; bukan pengerasan usia klasik | Beberapa paduan dapat diberi perlakuan panas untuk mendapatkan kekuatannya (solusi/penuaan) | Bukan pengerasan usia; sifat dikendalikan oleh komposisi dan kerja |
Aplikasi khas |
Bushing, Bagian pompa, katup, perlengkapan laut, roda cacing | Bantalan, Mata air, Konektor Listrik, komponen aus | Bantalan tugas berat, Baling Marinir, komponen beban tinggi, roda gigi | Busing yang ekonomis, perlengkapan, suku cadang mesin berbiaya rendah, komponen bervolume tinggi |
| Biaya relatif | Sedang — timah adalah elemen premium | Sedang - Tinggi (fosfor dan Sn tinggi meningkatkan biaya) | Lebih tinggi (Albronze dan paduannya meningkatkan biaya) | Lebih rendah (paduan bertimbal ekonomis) |
| Pengorbanan utama / catatan seleksi | Pilihan yang seimbang untuk dipakai + korosi + kemampuan cast | Pilih saat kelelahan / kinerja pegas atau sifat listrik penting | Pilih untuk kekuatan tertinggi & keausan parah / resistensi kavitasi | Pilih di mana biaya pemesinan mendominasi dan layanan korosif tidak penting; dibatasi dalam penggunaan air minum/air |
10. Kesimpulan
Perunggu timah UNS C90300 adalah a teruji waktu, paduan tembaga cor bernilai tinggi yang unggul dalam menyeimbangkan kekuatan mekanik, Pakai ketahanan, ketahanan korosi, dan castability.
Komposisi kimianya yang dirancang dengan cermat dan struktur mikro yang seragam menghasilkan kinerja yang konsisten dalam beban sedang, lingkungan layanan kecepatan rendah hingga menengah, menjadikannya sangat diperlukan di kelautan, penanganan cairan, transmisi tenaga mekanis, dan sektor teknik umum.
FAQ
Berapa kandungan timah pada umumnya di C90300?
Timah yang khas adalah ~7,5–9,0% berat dengan tembaga sebagai penyeimbangnya; seng umumnya hadir di ~3–5% berat. Selalu periksa sertifikat pabrik untuk lot yang Anda terima.
Bisakah C90300 diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan?
Tidak — C90300 bukan paduan pengerasan presipitasi.
Kekuatan dan keuletan terutama dikontrol melalui komposisi, ukuran bagian dan tingkat pemadatan; anil pelepas stres digunakan untuk stabilitas dimensi.
Apakah UNS C90300 cocok untuk layanan air laut?
Ya — perunggu timah seperti C90300 secara rutin digunakan di lingkungan laut dan komponen pompa karena ketahanan korosi air laut yang baik dan perilaku anti-fouling dibandingkan banyak baja.
Proses casting apa yang harus saya tentukan?
Menggunakan casting investasi untuk kurus, bagian detail dan toleransi ketat; pengecoran pasir atau cangkang untuk bagian yang lebih besar atau ekonomi.
Tentukan permukaan akhir yang diinginkan, pita toleransi dan persyaratan NDT di awal.
