1. Pengenalan
Kita C90300 ialah aloi tuangan timah-gangsa yang digunakan secara meluas yang memberikan gabungan praktikal kebolehtuangan yang baik, Rintangan kakisan (Terutama dalam persekitaran laut), tingkah laku galas/haus dan kekuatan mekanikal yang memuaskan.
Ia dinyatakan untuk sesendal, bahagian pam, injap, gear dan komponen lain di mana pemuatan perkhidmatan, sentuhan gelongsor dan rintangan kakisan adalah pemacu utama.
2. Apakah Gangsa UNS C90300?
AS C90300 ialah tin tuang gangsa aloi dalam UNS (Sistem penomboran bersatu) Keluarga aloi tembaga.
Ia dirumus untuk kegunaan faundri dan dinyatakan secara meluas di mana baki sebanyak kebolehan, Rintangan kakisan (terutamanya dalam persekitaran marin dan pengendalian air), tingkah laku galas/haus yang baik dan kekuatan mekanikal yang munasabah diperlukan.
Dalam amalan C90300 dipilih untuk komponen seperti sesendal, lengan baju, bahagian pam dan injap, gear kecil dan kelengkapan marin di mana sentuhan gelongsor, kebolehbenaman dan ketahanan terhadap air laut atau kakisan basah adalah penting.
Ciri utama dan watak metalurgi
- Kebolehpercayaan yang baik. C90300 menuang dan mengisi acuan yang boleh diramal dalam pasir, shell dan proses pelaburan, membolehkan bahagian yang agak nipis dan perincian permukaan yang baik apabila diproses dengan betul.
- Matriks diperkukuh timah. Timah bertindak sebagai unsur pengaloian penggantian dalam kuprum, meningkatkan kekerasan, rintangan haus dan kekuatan berbanding kuprum biasa sambil mengekalkan kemuluran yang mencukupi untuk banyak kegunaan galas dan struktur.
- Prestasi galas dan tribologi. Pameran aloi kesesuaian dan kebolehbenamkan—ia akan menerima zarah pencemar kecil ke dalam matriks gangsa yang lebih lembut dan bukannya menjaringkan aci mengawan yang lebih keras, menjadikannya sesuai untuk galas biasa dan sesendal di bawah sempadan atau pelinciran campuran.
- Rintangan kakisan persekitaran basah yang sangat baik. Gangsa timah menahan kakisan umum dan berfungsi dengan baik dalam air laut dan banyak persekitaran akueus industri; mereka kurang terdedah kepada penyahzinan atau serangan setempat yang cepat daripada kebanyakan brasses.
- Bukan pengerasan pemendakan. Sifat mekanikal ditubuhkan terutamanya oleh komposisi dan pemejalan/struktur mikro; C90300 biasanya tidak tertakluk kepada pengukuhan melalui rawatan penyelesaian/penuaan.
Operasi pelepasan tekanan atau penyepuhlindapan digunakan terutamanya untuk kestabilan dimensi atau pelarasan kemuluran. - Kebolehkerjaan sederhana. Timah meningkatkan pembentukan cip dan kebolehmesinan berbanding dengan banyak aloi kuprum berkekuatan tinggi; perkakasan karbida dan amalan pemesinan gangsa standard adalah sesuai untuk kerja pengeluaran.
3. Identiti aloi dan kimia biasa
Nilai dibentangkan sebagai julat peratus berat biasa yang digunakan untuk reka bentuk dan perolehan; sentiasa sahkan had yang tepat dengan analisis kilang/perakuan faundri untuk sebarang aplikasi kritikal.
| Item | Komposisi biasa (wt%) | Fungsi / kesan |
| Penamaan AS | C90300 | Identiti Sistem Penomboran Bersatu untuk timah-gangsa tuang ini. |
| Tembaga (Cu) | Keseimbangan (~86.0 – 89.0%) | Logam asas; menyediakan matriks, sifat terma/elektrik dan kemuluran. |
| Timah (Sn) | 7.5 - 9.0% | Elemen pengukuhan utama dan tahan haus/karat dalam aloi. |
| Zink (Zn) | 3.0 - 5.0% | Meningkatkan ketidakstabilan, kebolehtuangan dan penyahoksidaan leburan. |
| Nikel (Dalam) | 0 - 1.0% (typ.) | Pilihan; boleh meningkatkan ketahanan kakisan, kekuatan dan ketangguhan. |
| Besi (Fe) | ≤ ~0.5% (typ.) | Kekotoran terkawal atau penambahan yang disengajakan; menjejaskan kekuatan dan kehausan. |
Memimpin (Pb) |
≤ ~0.2–0.25% (jejak) | Mungkin muncul pada tahap surih dalam sesetengah tuangan; jumlah yang kecil membantu kebolehmesinan tetapi bukan elemen yang menentukan. |
| Silikon (Dan) | ≤ ~0.5% (jejak) | Pengaruh penyahoksidaan/kecairan; biasanya dikawal ke tahap rendah. |
| Fosforus (P) | ≤ ~0.03% (jejak) | Sisa penyahoksida/degasser; disimpan sangat rendah untuk mengelakkan kerosakan. |
| Sulfur (S) | ≤ ~0.02% (jejak) | Kekotoran; tahap rendah diterima; S berlebihan memudaratkan. |
| Aluminium / Mangan / lain | Setiap satunya biasanya ≤ ~0.1–0.3% | Elemen pengaloi mikro kecil atau gelandangan dikawal mengikut spesifikasi. |
4. Sifat fizikal dan mekanikal
Di bawah ialah nilai as-cast yang mewakili untuk C90300 yang diambil daripada rujukan pembekal dan bahan-data biasa.
Sifat sebenar berbeza mengikut proses penuangan, ketebalan seksyen, strategi gating dan amalan lebur — sentiasa sahkan dengan kupon tuang daripada faundri anda.
Sifat fizikal
| Harta benda | Nilai tipikal |
| Ketumpatan | ≈ 8.7–8.9 g/cm³ (≈ 0.318 lb/in³). |
| Solidus / Cecair | ~854 °C (Solidus) - ~1000 °C (cecair) (panduan untuk menuang dan memanaskan dengan selamat). |
| Kekonduksian terma | ~70–75 W/m·K (bergantung kepada kandungan Sn/Zn). |
| Kekonduksian elektrik | ~10–12 % IACS (rendah berbanding dengan tembaga tulen). |
| Pekali pengembangan haba | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C. (suhu bilik ke sederhana). |
Sifat mekanikal (biasa sebagai pelakon)
| Harta benda | Julat tipikal / nilai |
| Kekuatan tegangan (UTS) | ~300–320 MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Hasil (0.5% mengimbangi) | ~145–152 MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Pemanjangan (dalam 50 mm) | ~18–30% bergantung pada bahagian dan proses |
| Kekerasan Brinell (BHN) | ~ 70 Hb (as-cast tipikal) |
| Modulus keanjalan | ~110–125 GPa |
5. Tingkah laku pemutus dan amalan pengecoran
Proses penuangan yang sesuai
C90300 boleh disesuaikan dengan kaedah tuangan utama yang digunakan untuk gangsa:
- Pemutus pasir — menjimatkan untuk bahagian besar atau berat.
- Pemutus pelaburan (Casting-casting) — kemasan permukaan terbaik dan ketepatan dimensi untuk lebih nipis, bahagian terperinci.
- Cetakan shell dan tuangan acuan kekal — pilihan perantaraan yang menawarkan kemasan permukaan dan toleransi yang lebih baik.
- Tuangan berterusan dan emparan juga digunakan untuk bar, cincin dan bentuk tertentu.
Parameter pemutus kritikal
- Menuangkan suhu / panas lampau: hormati cecair aloi dan elakkan haba lampau yang berlebihan;
Data concast menunjukkan cecair berhampiran ~1000 °C dan solidus dekat ~854 °C — kawalan dalam tetingkap sempit untuk mengimbangi kecairan dan mengelakkan pengoksidaan/najis. - Cairkan kebersihan: penyahgasan dan penapisan adalah penting; gangsa timah sensitif kepada keliangan hidrogen dan kemasukan oksida — penapis seramik dan degasser berputar mengurangkan risiko.
- Gating & memberi makan: reka bentuk penyuap untuk membekalkan pengecutan dalam bahagian yang berat dan menggunakan peralihan keratan secara beransur-ansur untuk mengelakkan titik panas dan air mata panas.
Simulasi (mengisi/pemejalan) disyorkan untuk geometri kompleks. - Kawalan pemejalan: pemejalan arah dengan menggigil atau menggigil/meningkat membantu mengurangkan kecacatan pengecutan dan memperhalusi struktur mikro dalam bahagian yang lebih tebal.
Rawatan haba pasca-casting
C90300 ialah bukan aloi pengerasan pemendakan; ia tidak bertindak balas kepada rawatan haba umur penyelesaian untuk meningkatkan kekuatan.
Langkah terma biasa ialah anil melegakan tekanan (untuk menghilangkan tegasan tuangan dan meningkatkan kebolehmesinan) atau anil sederhana untuk meningkatkan kemuluran jika diperlukan.
Amalan faundri praktikal bergantung pada kawalan tuangan — bukan rawatan haba — untuk kebanyakan objektif harta mekanikal.
6. Kebolehkerjaan, menyertai & penamat
Kebolehkerjaan
- Kebolehkerjaan sederhana — kandungan timah meningkatkan pembentukan cip dan kebolehmesinan berbanding dengan banyak aloi kuprum berkekuatan tinggi;
nilai penarafan kebolehmesinan biasa meletakkan C90300 dalam kelas praktikal untuk pusingan rutin, pengilangan dan penggerudian dengan perkakas karbida. - Amalan yang disyorkan: gunakan lekapan tegar, Alat karbida (gred bersalut untuk pengeluaran), suapan konservatif untuk mengelakkan kelebihan terbina, dan pas penamat ringan untuk permukaan kritikal.
Kandungan sulfur dan plumbum dalam aloi lain (bukan varian bebas plumbum C90300) boleh mengubah kawalan cip — mengesahkan komposisi sebelum memilih parameter pemotongan.
Menyertai
- Brazing adalah kaedah cantuman yang diutamakan untuk tuangan gangsa apabila diperlukan (logam pengisi dan fluks dipilih untuk keserasian gangsa).
- Kimpalan biasanya dielakkan untuk tuangan besar kerana gangsa cenderung mengalami keretakan haba dan perubahan sifat; kimpalan setempat boleh digunakan dengan prosedur pakar dan pelepasan tekanan selepas kimpalan yang tidak dapat dielakkan.
Penamat permukaan
- Menggilap, penyaduran (Dalam, Ag), lacquering atau patination lazimnya digunakan bergantung pada keperluan fungsian atau estetik.
Untuk permukaan galas, mengasah atau lapping menghasilkan tekstur permukaan yang diperlukan untuk pembentukan filem pelincir.
(Pilih proses penamat dan penyambungan dengan berunding dengan faundri untuk mengelakkan masalah keserasian galvanik dan masalah lekatan selesai.)
7. Kakisan, haus dan prestasi tribologi
- Rintangan kakisan: Gangsa timah seperti pameran C90300 rintangan yang sangat baik dalam persekitaran air tawar dan laut dan biasanya digunakan untuk perkakasan marin dan komponen pam.
Kandungan timah mereka menggalakkan filem permukaan yang stabil dan mengurangkan kerentanan terhadap mekanisme kakisan setempat tertentu. - Tribologi dan tingkah laku galas: C90300 dinilai untuk kesesuaian dan kebolehbenam yang baik — di bawah pelinciran campuran atau sempadan ia cenderung untuk menerima zarah keras kecil ke dalam matriks gangsa yang lebih lembut daripada menjaringkan aci yang lebih keras.
Ini menjadikannya bahan yang digemari untuk sesendal, galas biasa dan lengan berjalan melawan keluli keras. Pelinciran yang betul dan kemasan permukaan masih diperlukan untuk hayat perkhidmatan yang panjang.
Nota reka bentuk: untuk galas berputar beban tinggi pertimbangkan geometri galas yang diuji, rejim pelinciran dan kemungkinan penggunaan galas bergaris atau komposit jika tugas melebihi keupayaan gangsa.
8. Aplikasi biasa aloi UNS C90300
Kawasan perkhidmatan biasa di mana UNS C90300 ditentukan:
- Bushings, lengan dan galas biasa (pam hidraulik, kotak gear).
- Komponen pam dan injap (pendesak, badan injap, tempat duduk) — terutamanya dalam peralatan marin dan pengendalian air.
- Gear, roda cacing dan tuangan struktur kecil di mana kebolehtuangan dan rintangan haus diperlukan.
- Marin kelengkapan dan komponen kipas di mana rintangan kakisan air laut diperlukan.
- Tuangan hiasan dan elemen seni bina di mana patina dan estetika penting.
| Faktor perbandingan | C90300 (Gangsa timah) | C51000 (Gangsa fosfor) | C95400 (gangsa aluminium) | Gangsa yang dipimpin (Mis., C93200, Umum) |
| Komposisi biasa (wt%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7.5–9; Zn ≈ 3–5; Fe/Ni kecil | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0.01–0.35 (jejak) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (kecil) | Cu + Pangkalan Sn dengan Pb tambahan ~1–4% (berbeza), Zn/Sn kecil |
| Mekanisme pengukuhan utama | Penyelesaian pepejal & fasa kaya timah daripada tuangan | Penyelesaian pepejal + penyebaran fosfida (P) - musim bunga/keletihan yang baik | Penyelesaian pepejal + fasa yang dipesan; kekuatan tinggi melalui kandungan Al | Penyelesaian pepejal; Pb bertindak sebagai pemesinan bebas/fasa lembut untuk kawalan cip |
| UTS as-cast biasa (MPA) | ~300–320 MPa | ~350–500 MPa (berbeza dengan aloi & rawatan) | ~400–650 MPa (kekuatan yang lebih tinggi) | ~220–350 MPa (bergantung kepada Pb, kandungan Sn) |
Kekerasan tipikal (Hb) |
~70–140 HB (bergantung kepada proses) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (lebih tinggi) | ~60–120 HB (lebih lembut kerana Pb) |
| Pakai & prestasi galas | Kesesuaian yang baik & kebolehbenamkan; digunakan secara meluas untuk sesendal | Keletihan yang sangat baik dan prestasi musim bunga; aloi galas yang baik tersedia | Haus yang sangat baik dan keupayaan galas beban tinggi | Pelinciran/kemampuan terbenam yang baik; kebolehmesinan yang sangat baik untuk sisipan galas |
| Rintangan kakisan (air laut / env basah) | Sangat bagus (perkhidmatan marin biasa) | Baik kepada sangat baik (bergantung kepada Sn) | Sangat baik kepada cemerlang (gangsa aluminium yang luar biasa dalam air laut) | Sederhana; aloi berplumbum boleh terhakis dalam sesetengah persekitaran; tidak disukai untuk air laut |
Kebolehan (tingkah laku pengecoran) |
Sangat baik - pasir, shell, pelaburan | Baik; tersedia sebagai tuangan atau tempa; gangsa fosfor sering ditempa | Baik hingga adil — suhu menuang yang lebih tinggi, pemilih pada kawalan cair | Castability yang sangat baik; digunakan secara meluas untuk galas/bahagian tuang yang ekonomik |
| Kebolehkerjaan | Sederhana — dipertingkatkan oleh Sn untuk kawalan cip | Baik (gangsa fosfor boleh mencabar jika keras) | Sederhana hingga sukar — aloi keras memakai alatan | Cemerlang (plumbum secara mendadak meningkatkan tingkah laku pemotongan bebas) |
| Kebolehrawatan haba / pengerasan | Tidak boleh dikeraskan oleh pemendakan; sepuh/pelepasan tekanan sahaja | Sesetengah varian bertindak balas terhadap kerja dingin; bukan pengerasan usia klasik | Sesetengah aloi boleh dirawat haba untuk kekuatan (penyelesaian/penuaan) | Tidak mengeras usia; sifat dikawal oleh komposisi dan kerja |
Aplikasi biasa |
Bushings, bahagian pam, injap, kelengkapan marin, roda cacing | Galas, mata air, penyambung elektrik, memakai komponen | Galas tugas berat, Kipas Marin, komponen beban tinggi, gear | sesendal ekonomik, kelengkapan, bahagian bermesin kos rendah, Komponen volum tinggi |
| Kos relatif | Sederhana — timah ialah unsur premium | Sederhana -tinggi (fosforus dan Sn tinggi meningkatkan kos) | Lebih tinggi (Albronzes dan pengaloian meningkatkan kos) | Lebih rendah (aloi plumbum adalah menjimatkan) |
| Perdagangan utama / nota pemilihan | Pilihan yang seimbang untuk dipakai + kakisan + kebolehan | Pilih apabila keletihan / prestasi spring atau sifat elektrik penting | Pilih untuk kekuatan tertinggi & memakai teruk / rintangan kavitasi | Pilih di mana kos pemesinan mendominasi dan perkhidmatan yang menghakis tidak kritikal; terhad dalam penggunaan boleh diminum/air |
10. Kesimpulan
UNS C90300 timah gangsa ialah a masa yang diuji, aloi kuprum tuangan bernilai tinggi yang cemerlang dalam mengimbangi kekuatan mekanikal, Pakai rintangan, ketahanan kakisan, dan kebolehan.
Komposisi kimia yang direka bentuk dengan teliti dan struktur mikro seragam memberikan prestasi yang konsisten dalam beban sederhana, persekitaran perkhidmatan kelajuan rendah hingga sederhana, menjadikannya sangat diperlukan dalam marin, pengendalian cecair, penghantaran kuasa mekanikal, dan sektor kejuruteraan am.
Soalan Lazim
Apakah kandungan timah biasa dalam C90300?
Timah biasa ialah ~7.5–9.0% berat dengan tembaga sebagai neraca; zink biasanya terdapat pada ~3–5% berat. Sentiasa semak sijil kilang untuk lot yang anda terima.
Bolehkah C90300 dirawat haba untuk meningkatkan kekuatan?
Tidak — C90300 bukan aloi pengerasan kerpasan.
Kekuatan dan kemuluran dikawal terutamanya melalui komposisi, saiz bahagian dan kadar pemejalan; anil pelega tekanan digunakan untuk kestabilan dimensi.
Adakah UNS C90300 sesuai untuk perkhidmatan air laut?
Ya — gangsa timah seperti C90300 digunakan secara rutin dalam persekitaran marin dan komponen pam kerana rintangan kakisan air laut yang baik dan tingkah laku anti-kotoran berbanding kebanyakan keluli.
Apakah proses pemutus yang harus saya nyatakan?
Gunakan Pelaburan Pelaburan untuk kurus, bahagian terperinci dan toleransi yang ketat; pemutus pasir atau cangkerang untuk bahagian yang lebih besar atau ekonomi.
Nyatakan kemasan permukaan yang dikehendaki, jalur toleransi dan keperluan NDT di hadapan.
