1. 導入
UNS C86300 は、導電性や容易な加工を目的として設計されていないため、産業用途で最も特徴的な銅合金の 1 つです。, しかし、 高強度, 耐摩耗性, 重荷重下での耐食性.
正式には次のように記述されているファミリーに属します。 マンガン青銅および有鉛マンガン青銅合金, とも呼ばれます 高強度黄銅,
これは銅合金業界におけるその地位をすでに示しています: 重度の耐荷重性を備えた構造用青銅です。, 汎用の真鍮ではありません.
C86300 を特に価値あるものにしているのは、低速で動作する機能です。, 導電性よりも表面の耐久性が重要な高負荷条件, 材料が機械的磨耗と腐食への曝露の両方に耐える必要がある場合.
そのためブリッジピンなどの用途に登場します。, ブッシング, カム, ギア, 油圧シリンダー部品, 大型バルブステム, プロペラ, 低速重荷重ベアリング.
2. C86300マンガン青銅とは?
UNS C86300 は マンガン ブロンズ, とも一般に説明されます 高強度イエローブラス 過酷なサービス向け.
導電性や加工のしやすさでは選ばれません; 組み合わせているので選ばれます 高強度, 良好な腐食抵抗, 強力な耐荷重能力 要求の厳しい機械環境で.
銅の開発文献では、C86300 は以下の環境で使用できる高強度黄銅のグループに分類されています。 非常に高い負荷 そして 適度に高速, これらの合金には次のことが必要であることに注意してください。 硬化, 適切に調整されたシャフト そして 確実な潤滑.
実際には, C86300は 過酷な使用に耐える機械部品用の鋳造銅合金.
広く使用されています ブリッジピン, ブッシング, カム, ギア, 油圧シリンダー部品, 大型バルブステム, プロペラ, 低速重荷重ベアリング,
これにより、その設計意図についてほぼすべてがわかります: これは摩耗に耐えることを目的とした構造用青銅です, 負荷, 汎用の製造用合金ではなく、腐食に強い.
特徴
高い強度と耐摩耗性.
C86300 は、低速または境界潤滑システムで負荷を支え、表面損傷に耐えるように設計されています。.
銅合金の参考文献では、このファミリは非常に高い負荷に対応できると説明されています。, 引張強度を大幅に上回る 800 合金クラスのMPa, 耐久性の高いベアリングとギアのサービスに適した特性を備えています.
良好な腐食抵抗.
C86300は船舶用ハードウェアに使用されています, ボートの部品, クランプ, カバー, ラダー, およびその他の腐食にさらされた保守部品, これは、多くの通常の真鍮よりも攻撃的な環境で優れたパフォーマンスを発揮する能力を反映しています。.
優れた構造的有用性, しかし、被削性が低い.
合金はそれ自体で機械部品として使用できるほど十分な強度を持っています, しかし、その公表されている被削性評価は、 8, したがって、切断しやすい合金ではなく、パフォーマンスブロンズとして扱う必要があります。.
低速に最適, 高負荷サービス.
この合金ファミリーは、シャフトのアライメントと潤滑が適切に制御される高負荷用途に特に推奨されます。.
銅含有材料のガイダンスには、これらの高強度黄銅には次のような特徴があることも記載されています。 適度な疲労耐性 汚れた潤滑剤には粒子を埋め込む能力がほとんどないため、耐性がありません。.
複数の供給形態を持つ鋳造合金.
C86300 は連続キャストとして利用可能, 遠心キャスト, 砂型鋳造, 精密鋳造素材, これにより、完成した鋳造部品としても、さらなる機械加工や製造のための半完成品としても使用可能になります。.
UNS C86300 と同等の指定
注記: これらは、C86300 に対して公開されている同等または関連する仕様指定です。; いくつかの場合, これらは、同一の化学のみの別名ではなく、製品標準を指します。.
| 標準ファミリー | 同等 / UNS C86300 の関連指定 |
| AMS | AMS 4860 |
| ASTM | ASTM B22, ASTM B271, ASTM B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| ミル | MIL-C-11866 |
| QQ-C-390, QQ-C-523 | |
| sae | SAE J461, SAE J462 |
3. C86300マンガン青銅の化学組成
| 要素 | C86300の組成範囲 | 冶金学的役割 |
| cu | 60.0–66.0% | ベースマトリックスと耐食性銅下地. |
| PB | まで 0.20% | 残留鉛のみ; C86300は有鉛快削青銅ではありません. |
| sn | まで 0.20% | 微量残留元素; 錫青銅のデザインではない. |
| Zn | 22.0–28.0% | 主要なマトリックスパートナー; 真鍮のようなキャラクターを定義するのに役立ちます. |
| fe | 2.0–4.0％ | 強化および摩耗サポート要素. |
で |
まで 1.0% | ニッケルの値にはコバルトが含まれます; 強度と耐食性をサポート. |
| アル | 5.0-7.5% | マンガン青銅の主要な強化元素. |
| Mn | 2.5–5.0％ | 主な強化元素と相安定化元素. |
| cu + 名前付き要素 | 99.0% 分. | 鋳造構造用青銅の場合、組成管理は比較的厳密です. |
4. UNS C86300 の物理的および機械的特性
以下のデータは公開されているものです 連続キャスト 標準在庫の C86300 の値, で測定 68°F / 20°C 特に明記されていない限り.
C86300 も一般的には 非加熱処理可能 合金, そのため、その性能は従来の強化熱処理ではなく、主に組成と鋳造条件によって決まります。.
物理的特性
| 財産 | 米国の慣例 | メトリック | 工学的な重要性 |
| 融点 – 液体 | 1693 °F | 923 °C | 高い注湯温度; 慎重な溶融と金型の制御が必要. |
| 融点 – 固相線 | 1625 °F | 885 °C | 鋳造青銅の凝固範囲が比較的狭いことを示します。. |
| 密度 | 0.283 lb/in³ | 7.83 g/cm³ | 密集, 耐荷重部品に適した堅牢な合金. |
| 比重 | 7.83 | 7.83 | 濃度レベルを確認する. |
| 電気伝導率 | 8% IACS | 0.046 ms/m | 低導電率; 導電性合金としては意図されていません. |
| 熱伝導率 |
20.5 Btu/ft²・hr・°F |
35.5 w/m・k | 適度な熱伝達, 銅よりはるかに低い. |
| 熱膨張係数 | 12 × 10⁻⁶ /°F (68–572°F) | 20.7 ×10⁻⁶ /°C (20–300°C) | 適度な熱膨張; フィットとクリアランスの設計にとって重要. |
| 比熱容量 | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 j/kg・k | 典型的な銅合金の蓄熱挙動. |
| 引張弾性率 | 14,200 KSI | 97,900 MPA | 構造上の使用に耐える十分な剛性, 鋼よりも剛性は低いですが. |
| 透磁率* | 1.09 | 1.09 | 実際の使用では基本的に弱い磁性. |
機械的特性
以下の公開されている機械的値は、 ASTM B505/B505M-23 連続鋳造 C86300 室温で.
| 機械的性質 | 米国の慣例 | メトリック |
| 抗張力, 分. | 110 KSI | 758 MPA |
| 降伏強さ 0.5% 負荷がかかった状態での延長, 分. | 62 KSI | 427 MPA |
| 伸び 2 で. または 50 mm, 分. | 14% | 14% |
| ブリネル硬さ (3000 kg負荷), 典型的な | 223 BNN | 223 BNN |
| 圧縮変形限界, 分. | 55 KSI | 380 MPA |
| 被削性評価 | 8 | 8 |
5. C86300マンガン青銅の加工・製造
鋳造
C86300 は基本的に 鋳造用合金, そしてそれは次のように商業的に供給されています 連続キャスト, 遠心キャスト, そして砂型キャスト 材料.
これは、いくつかの鋳造関連の仕様でもカバーされています。, 含む ASTM B505/B505M 連続鋳造用, ASTM B271/B271M 遠心鋳造用, ASTM B584 砂型鋳物用, そして ASTM B763/B763M バルブ鋳物用.
この幅広い仕様は、C86300 が単純な装飾部品や汎用真鍮部品ではなく、本格的な構造部品や摩耗サービスの鋳造部品を対象としていることを強く示しています。.
鋳造工場の観点から, C86300 は特に寛容な合金ではありません.
公開されているキャスティング特性は次のとおりです。 鋳造歩留まりが低い, 高いドロス, 中程度の流動性, 低ガス発生, セクションサイズの影響が小さい, そして 凝固時の高い収縮率.
実際には, つまり、製造の成功は溶融物の清浄度に大きく依存します, 制御された注入練習, 適切に設計されたゲートおよび給電システム.
この合金は優れた鋳物を作ることができます, ただし、鋳造工場が酸化物制御と収縮補正を一次変数として扱う場合に限ります。.
機械加工
C86300は機械加工可能, しかし、フリーカットの意味ではありません. 公開されました 被削性評価は 8, これは快削黄銅に比べて非常に低いです.
実際には, これはつまり 機械加工 可能です, しかし工具の摩耗, 切りくず制御, 表面仕上げには、有鉛真鍮の場合よりも注意が必要です。.
したがって、C86300 はパフォーマンスを第一に選択する必要があります。, 加工の便宜のためではありません.
接合
接合挙動は、C86300 がその「パフォーマンス合金」の特性を示すもう 1 つの領域です。.
公表されている製造ガイダンス料金 はんだ付けが下手, ロウ付けが不良, 酸素アセチレン溶接が不良, そして ガスシールドアーク溶接は不良, その間 被覆金属アーク溶接は良好と評価されています.
言い換えると, これはカジュアルな接合方法を推奨する合金ではありません.
それはデザインにおいて重要です. コンポーネントが半田付けまたはろう付けによって組み立てられる可能性がある場合, C86300 は通常、間違った選択です.
やむを得ず参加する場合, 設計と手順は、明確に許容できる 1 つのルートに基づいて開発される必要があります。: 被覆金属アーク溶接, 適切な資格を持ち、歪みに注意を払った上で, 熱入力, そしてジョイントデザイン.
熱処理
C86300 は行います 従来の熱処理には反応しない 析出硬化型合金と同じように.
その強さは配合と鋳造組織から生まれる, 機械的特性を大幅に向上させる硬化サイクルによるものではありません.
つまり、熱処理ステップによって C86300 が実質的に異なる強度クラスに変化することは期待できないということです。.
何が使えるのか, しかし, は ストレス緩和. 公表されたデータは、ストレスが軽減された状態を示しています。 500°F / 260°C, の温度で時間の経過とともに 1 壁の厚さ1インチあたりの時間.
これは残留応力管理のステップです, 強化治療ではありません.
鋳造または機械加工されたコンポーネントの重機械加工または製造後に寸法安定性を向上させる必要がある場合に役立ちます。, しかし、それを財産強化のプロセスと誤解すべきではありません.
6. C86300 マンガン青銅の利点と制限
主な利点
銅合金としては高強度.
C86300 は過酷な用途に耐えるブロンズとして設計されています, 汎用の真鍮ではありません.
合金システムにより、非常に高い耐荷重能力が得られます。, 銅合金の参考文献では、低速での重荷重および衝撃荷重に適した材料として位置付けられています。.
優れた耐摩耗性と耐かじり性.
この合金は、導電性や機械加工の容易さよりも表面の耐久性が重要となる滑り接触用途で優れた性能を発揮します。.
低速高荷重ベアリングや摩耗しやすいコンポーネントでの使用は、強度と摩耗のプロファイルを反映しています。.
良好な腐食抵抗.
C86300 は耐食性があると繰り返し説明されています, これが船舶用ハードウェアに使用される理由の 1 つです, プロペラ関連部品, ラダー, およびその他の露出しやすい部分.
サービス中, この耐食性は、強度と耐摩耗性と組み合わせると特に価値があります。.
低速での強力なパフォーマンス, 高負荷サービス.
この合金ファミリーは特に低速に適しています。, 重荷重ベアリング, ただし、シャフトが硬く、磨耗しやすい環境ではない場合に限ります。.
銅製ベアリング材料のガイダンスには、これらのマンガン青銅が高負荷でも動作する可能性があることも記載されています。, ただし、良好な潤滑と非摩耗性の動作条件が必要です.
複数のキャスティングルートで利用可能.
C86300は連続鋳造で製造可能, 遠心キャスト, 砂型鋳造, 精密鋳造素材, これによりエンジニアは部品サイズに柔軟性を与えることができます, ジオメトリ, と生産ルート.
主な制限事項
低い被削性.
C86300 は快削合金ではありません. その被削性評価は、 8, つまり工具の磨耗を意味します, 切りくず制御, 表面仕上げは注意深く管理する必要があります.
パフォーマンスブロンズです, 店向きの真鍮ではない.
キャスティングは要求が厳しい.
合金が示す 鋳造歩留まりが低い, 高いドロス, 中程度の流動性, 低ガス発生, そして 凝固時の高い収縮率.
この組み合わせは、サウンド キャスティングには強力なプロセス規律が必要であることを意味します, 優れた給餌設計, 慎重な溶融制御.
参加オプションは限られています.
公開された製造ガイダンスのはんだ付け率, ろう付け, 酸素アセチレン溶接, ガスシールドアーク溶接は不良, 一方、被覆金属のアーク溶接は事実上の例外です。.
言い換えると, C86300 は、単純な接合ワークフローには便利な合金ではありません.
汚れたり磨耗したりする動作条件には理想的ではありません.
銅軸受の材料に関するガイダンスでは、マンガン青銅軸受には次のことが必要であると警告しています。 シャフト硬度が高い そして 非摩耗性の動作条件,
また、破片を埋め込む能力がほとんどないため、汚れた潤滑にはあまり耐えられません。.
7. C86300マンガン青銅の用途
頑丈な船舶用部品
C86300 は、耐食性、耐摩耗性、構造強度を兼ね備えているため、海洋関連のハードウェアに広く使用されています。.
代表的な例としては、 プロペラ, ラダー, クランプ, カバー, とボートのハードウェア.
ベアリングとブッシング
合金の古典的な役割の 1 つは、 低速, 重荷重ベアリング そして ブッシング. これは合金の最も重要なエンジニアリング分野の 1 つです.
ギア, カム, および運動伝達部品
C86300 は一般的に使用されます。 ギア, カム, および機械部品 高い接触応力下での表面耐久性が必要な場合.
油圧およびバルブコンポーネント
合金は以下の用途によく選ばれます。 油圧シリンダー部品, 大型バルブステム, そして ねじ込みナット.
これらの用途では優れた圧縮強度が必要です, 耐摩耗性, および腐食抵抗, 特に動作が反復的で潤滑が不完全な場合.
構造および産業用ハードウェア
C86300も登場 ブリッジピン, 支柱, フレーム, ブラケット, ファスナー, およびビルダーのハードウェア.
特殊荷重および重サービス機器
銅合金のリファレンスがマンガン青銅を接続します 重荷重および低速での衝撃荷重,
含む 航空機の着陸装置ベアリング 寸法の完全性が重要なその他の制御面または構造部品.
8. C86300 対. 競合する合金: 何が他と違うのか
| 比較項目 | C86300 | C95400 | C95500 |
| 合金族 / ポジショニング | マンガン青銅; 過酷な機械サービス向けに設計された高強度イエローブラス. | アルミニウム青銅; 摩耗および負荷サービスに広く使用される多目的構造用青銅. | ニッケルアルミニウム青銅; より強力な海洋および摩耗指向の位置を備えた過酷な使用に耐える合金. |
| 代表的な連続鋳造引張強さ | 110 ksi最小値. | 85 ksi最小値. | 95 ksi最小値. |
| 代表的な連続鋳造降伏強さ | 62 ksi最小値. | 32 ksi最小値.
) |
42 ksi最小値. |
| 代表的な連続鋳造伸び | 14% 最小. | 12% 最小.
) |
10% 最小. |
| 密度 | 0.283 ポンド/立方インチ; 比重 7.83. | 0.269 ポンド/立方インチ; 比重 7.45. | 0.272 ポンド/立方インチ; 比重 7.53. |
| 電気伝導率 | 8% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| 熱伝導率 | 20.5 Btu/平方フィート/時/°F. | 33.9 Btu/平方フィート/時/°F. | 24.2 Btu/平方フィート/時/°F. |
| 弾性率 | 14,200 KSI. | 15,500 KSI. | 16,000 KSI. |
| 被削性評価 | 8. | 60. | 50. |
| キャスト動作 | 鋳造歩留まりが低い, 高いドロス, 中程度の流動性, 低ガス発生, 凝固時の高い収縮率. | 鋳造歩留まりが低い, 高いドロス, 中程度の流動性, 中程度のガス発生, 凝固時の高い収縮率. | 鋳造歩留まりが低い, 高いドロス, 中程度の流動性, 中程度のガス発生, 凝固時の高い収縮率. |
接合 / 製造 |
はんだ付け不良, ろう付け不良, 酸素アセチレン溶接不良, ガスシールドアーク溶接不良, 被覆金属アーク溶接良好. | はんだ付け良好, ろう付けが良い, 酸素アセチレン溶接は推奨されません, ガスシールドアーク溶接良好, 被覆金属アーク溶接良好. | はんだ付け良好, ろう付けフェア, 酸素アセチレン溶接は推奨されません, ガスシールドアーク溶接良好, 被覆金属アーク溶接良好. |
| 典型的なサービス重視 | 低速重荷重軸受, ブッシング, ギア, カム, 油圧シリンダー部品, ブリッジピン, プロペラ, バルブステム, およびマリンハードウェア. | ベアリング, ブッシング, ギア, バルブボディ, ポンプ部品, ホットミルガイド, 着陸装置部品, 産業用摩耗部品. | マリンハードウェア, バルブボディ, ベアリング, ブッシング, ギア, プロペラ関連部品, プレートを着用してください, および過酷な使用に耐える産業用部品. |
9. 結論
C86300 マンガン青銅は材料工学の力の証です, 真鍮の鋳造性を組み合わせた, 鋼の強さ, アルミニウム青銅の耐食性をひとつに, 多用途な素材.
慎重にバランスの取れた化学組成 - 銅, 亜鉛, マンガン, アルミニウム, と鉄 - 多相の微細構造を形成します
並外れた強度を実現します, 耐摩耗性, と延性, 最も要求の厳しいヘビーデューティ用途に最適な選択肢です。.
重機のベアリングや船舶用プロペラハブでの役割から、航空宇宙用着陸装置や民間インフラまで, C86300 は、従来の銅合金や一部の鋼の限界を解決します。.
高負荷に耐える能力, 過酷な環境, 鋳造可能かつ機械加工可能でありながら、周期的な荷重がかかるため、エンジニアリングにおける真の主力製品として際立っています。.
強度バランスのとれた素材をお求めの方へ, 耐摩耗性, 過酷な使用に耐える耐食性, C86300 は単なる選択肢ではなく、標準です.
FAQ
C86300 は自己潤滑用途に使用できますか?
はい, ただし変更された場合のみ.
C86300 はグラファイトプラグベアリングの母材としてよく使用されます。, 固体潤滑剤プラグが青銅に挿入されているため、過酷な環境でもオイルフリーで動作できます。.
C86300は「マンガン青銅」と同じですか？?
C86300 は最も一般的な「高強度」マンガン青銅です. しかし, 強度が低いC86200やC86500などの他のグレードもあります.
正しい機械的特性を保証するために、常に UNS 番号を指定してください.
C86300 とアルミニウム青銅の比較 (C95400)?
どちらも高強度合金です. C86300 は一般に、より高い引張強度と硬度を備えています。, 一方C95400 (アルミブロンズ) キャビテーションや衝撃荷重に対する耐性が向上します。.
