1. Invoering
C93200, ook bekend als SAE 660 Lagend brons, is een veelgebruikte legering op basis van koper die specifiek is geformuleerd voor toepassingen die uitstekende slijtvastheid en bewerkbaarheid vereisen.
Geclassificeerd onder Lead-Tin bronzen legeringen, Het is een industriestandaard geworden in lagers en bussen vanwege de goed uitgebalanceerde mechanische eigenschappen en kosteneffectieve prestaties.
In industriële metallurgie, C93200 speelt een cruciale rol in componenten die werken onder matige belastingen en snelheden.
Zijn veelzijdigheid in productie omgevingen - vooral in vloeistofkracht, marien, en mechanische systemen - maakt het een steunpilaar in beide productie van de originele apparatuur (OEM) en aftermarket onderdeelvervanging.
2. Wat is C93200 koperlegering?
C93200, ook bekend als SAE 660 handelswijze bronzen, is een krachtige prestatie Leadde tinnen bronzen legering veel gebruikt voor toepassingen met wrijving, dragen, en gematigde belastingen.
Het is ontworpen voor superieure machinaliteit, ingebed puintolerantie, en goede corrosieweerstand, vooral in gesmeerde omgevingen.
Als standaard in de Bronze Family, het wordt erkend voor zijn evenwicht tussen mechanische sterkte, tribologische prestaties, en kostenefficiëntie.
C93200 wordt meestal geproduceerd via Castingprocessen zoals zand, centrifugaal, en permanente mal casting, en wordt veel gebruikt in bussen, stuwkracht, lagers, en pompcomponenten.
De samenstelling en microstructuur maken het bijzonder effectief voor componenten die in werking zijn grens- of gemengde smeerregimes.
Chemische samenstelling
| Element | Typisch bereik (%) | Functie in legering |
| Koper (Cu) | 83.0 - 88.5 | Basismetaal; Biedt ductiliteit en geleidbaarheid |
| Tin (SN) | 6.3 - 7.5 | Voegt kracht toe, hardheid, en draag weerstand |
| Leiding (PB) | 6.0 - 8.0 | Verbetert de bewerkbaarheid en de inbedding |
| Zink (Zn) | 1.0 - 4.0 | Verbetert de vloeibaarheid; kleine krachtbijdrager |
| Ijzer (Fe) | ≤ 0.25 | Onzuiverheidscontrole; Overmatig ijzer kan brosheid veroorzaken |
| Nikkel (In) | ≤ 0.25 | Optioneel; verbetert de corrosieweerstand |
| Anderen | ≤ 0.50 (totaal) | Beperkte sporenelementen |
Normen en benamingen
- UNN -nummer: C93200
- SAE -aanduiding: SAE 660
- Veel voorkomende handelsnamen: Lagend brons, 660 Bronzen, SAE 660 Bronzen
- ASTM -specificaties: B505 (continue cast), B271 (centrifugaal cast), B148 (ingots)
- ISO: Cusn7pb7zn4
3. Mechanische eigenschappen van C93200 koperlegering
C93200 (SAE 660) Koperlegering staat bekend om zijn Welevenwichtige mechanische eigenschappen die het ideaal maken voor het lageren en bussen onder matige belastingen en snelheden.
De prestaties van de legering zijn een functie van de compositie, microstructuur, en gietmethode.
Het exposeert Uitstekende bewerkbaarheid, Goede vermoeidheidsterkte, En Uitstekend slijtagedrag- vooral in gesmeerde omgevingen.
Belangrijke mechanische eigenschappen
| Eigendom | Typische waarde | Opmerkingen |
| Treksterkte | 220 - 275 MPA | Varieert met de gietmethode (Sand vs. centrifugaal) |
| Levert kracht op (0.2% verbijstering) | 105 - 130 MPA | Hoger in centrifugale castcomponenten vanwege een fijnere korrelstructuur |
| Rek bij pauze | 10 - 20% | Duidt op matige ductiliteit |
| Brinell Hardheid | 65 - 85 HB | Kan toenemen na het uitharden van de werkzaamheden of oppervlaktebehandeling |
| Compressieve opbrengststerkte | ~ 120 MPa | Relevant voor het dragen van oppervlakte -belastingen |
| Afschuifkracht | ~ 170 MPa | Belangrijk bij het roterende contacttoepassingen |
| Vermoeidheidsterkte | ~ 90 MPa (bij 10⁷ cycli) | Op basis van roterende straaltests in gesmeerde omstandigheden |
| Elasticiteitsmodulus | ~ 100 GPA | Regelt elastische vervorming onder stress |
Machinaliteit
C93200 exposities Uitstekende bewerkbaarheid, vaak beoordeeld op 80–90% Vergeleken met vrij snijmans (C36000 = 100%).
De aanwezigheid van lood (6–8%) draagt aanzienlijk bij aan chipcontrole, Verminderde gereedschapslijtage, en hoge kwaliteit van de afwerking van de oppervlakte.
Dit maakt C93200 een voorkeurskeuze in CNC-gemarkeerde lagerschalen en hydraulische bussen.
- Machiniteitsbeoordeling: ~ 85%
- Compatibiliteit met gereedschapsmateriaal: HSS- en carbide -gereedschap
- Typische oppervlakteafwerking: 0.8 - 1.6 µm ra met geschikte voedingssnelheden
4. Fysieke eigenschappen van C93200 koperlegering
C93200, of SAE 660 Lagend brons, vertoont een evenwichtige set van Fysieke eigenschappen die het zeer geschikt maken voor toepassingen waarbij betrokken is glijdende beweging, thermisch fietsen, en matige mechanische stress.
Deze fysieke kenmerken dragen rechtstreeks bij aan de effectiviteit van de legering in lagers, bussen, en hydraulische componenten - vooral waar thermische stabiliteit, Dimensionale integriteit, en geleidbaarheid zijn vereist.
Belangrijkste fysieke eigenschappen
| Eigendom | Typische waarde | Opmerkingen |
| Dikte | 8.8 g/cm³ (8800 kg/m³) | Biedt massa en stabiliteit in roterende apparatuur |
| Smeltbereik | 930 - 1020 ° C | Iets lager dan puur koper als gevolg van lood en tin |
| Thermische geleidbaarheid | ~ 58–70 w/m · k | Lager dan zuiver koper maar voldoende voor warmteafwijking |
| Specifieke warmtecapaciteit | ~ 0,38 J/g · K | Beïnvloedt de thermische respons in snel cyclische toepassingen |
| Thermische expansiecoëfficiënt | ~ 18,5 × 10⁻⁶ /K | Belangrijk in perspit en hoogtemperatuurassemblages |
| Elektrische geleidbaarheid | ~ 10-15% IAC's | Typisch niet gebruikt in elektrische circuits |
| Elasticiteitsmodulus | ~ 100 GPA | Geeft de stijfheid aan onder belasting aan |
| Thermische diffusiviteit | ~ 2,4 × 10⁻⁵ m²/s | Weerspiegelt de snelheid van warmtespreiding in het materiaal |
| De verhouding van Poisson | ~ 0,31 | Definieert laterale expansie onder uniaxiale stress |
Thermische prestaties
C93200 handhaaft de structurele integriteit over een breed bedrijfstemperatuurbereik, Typisch tot 205° C (400° F) in continue dienst, het geschikt maken voor thermisch gestresste componenten.
Dimensionale stabiliteit
De legering exposities lage krimp Tijdens het afkoelen (~ 1,2-1,5%) en een uniforme microstructuur wanneer het op de juiste manier wordt geworpen.
5. Gietkarakteristieken van C93200 koperlegering
C93200 koperlegering, algemeen bekend als SAE 660 Lagend brons, wordt hoog aangeschreven in de gieterijpraktijk voor zijn Uitstekende castabiliteit, dimensionale consistentie, En Aanpassingsvermogen aan verschillende gietmethoden.
Zijn unieke compositie - met name de aanwezigheid van lood (PB), tin (SN), en zink (Zn)- Maakt het vooral gunstig voor het gieten van complexe vormen met behoud van een goede oppervlakte -afwerking en interne degelijkheid.
Belangrijke gietkarakteristieken
| Casting -eigendom | C93200 koperlegering | Opmerkingen |
| Vloeibaarheid | Hoog | Lood en tin verbeteren gesmolten metaalstroom in ingewikkelde vormen |
| Krimppercentage | ~ 1.2 - 1.5% | Maakt een nauwkeurige patrooncompensatie mogelijk |
| Hete kortheid | Laag | Goede weerstand tegen kraken tijdens stolling |
| Porositeit neiging | Gematigd | Gecontroleerd door gating en ontgassing |
| Gasabsorptie | Gematigd | Vereist een goede ventilatie- en smeltbehandeling |
| Machinabiliteit na het gieten | Uitstekend | As-gegoten microstructuurhulpmiddelen snijden en afwerken |
| Degelijkheid | Hoog (In centrifugaal en continu cast) | Superieure structurele integriteit in kritieke componenten |
Veel voorkomende gietmethoden voor C93200
| Gietmethode | Geschiktheid voor C93200 | Typische toepassingen |
| Zandgieten | Uitstekend voor grote en complexe vormen | Pompbehuizingen, versnellingsplannen, Grote bussen |
| Centrifugaal gieten | Ideaal voor cilindrische delen; minimale porositeit | Bussen met een hoge nauwkeurigheid, mouwlagers, linies |
| Die casting | Minder gebruikelijk (Loodinhoud kan sterven afbreken) | Klein, Hoogvolume componenten als legering is gewijzigd |
| Permanente schimmelgieten | Goed voor herhaalbaarheid en fijnere graan | Middelgrote onderdelen die een betere oppervlakteafwerking vereisen |
| Continu gieten | Voorkeur voor stockvormen (staven, buizen) | Bewerkte lagers, staafvoorraad voor aangepaste fabricage |
6. Draag weerstand en tribologische prestaties
De tribologische superioriteit van C93200 komt voort uit zijn unieke microstructuur:
- Zelfmoer: Verspreide looddeeltjes (5–20 μm in diameter) fungeren als "micro-baringen", Smeren over glijdende oppervlakken om een film met lage wijken te vormen.
Dit vermindert de wrijvingscoëfficiënt tot 0,15-0,20 (vs. 0.6–0.8 voor staal-op-staal). - PV -limiet: Veilig voor continue werking bij PV (Druk × snelheid) waarden tot 1.5 MPA · m/s (Bijv., Elektrische motorlagers).
Het overschrijden van deze drempel veroorzaakt het smelten van lood (Lood smelt bij 327 ° C), versnellende slijtage. - Draag mechanisme: Vertoont milde lijm slijtage, met minimale puingeneratie - kritisch voor schone omgevingen zoals voedselverwerking (met strikte leach -uitlogingscontroles).
In veldtests, C93200 -bussen in landbouwmachines duurden 10,000+ uren onder intermitterende smering, Outpresterend messing (C36000) bij 3 × en gietijzer met 2 ×.
7. Corrosieweerstand van C93200 koperlegering
C93200 biedt matige corrosieweerstand in niet-agressieve omgevingen:
- Atmosferische blootstelling: Vormt een beschermende patina (Basic koperen carbonaat) in landelijke en stedelijke omgevingen, met corrosiepercentages <0.01 mm/jaar - geschikt voor buitenmachines.
- Zoetwater: Weer bestand tegen corrosie in pH 6–8 water (Bijv., koelsystemen, zoetwaterpompen) met tarieven <0.02 mm/jaar.
- Zoutwater/chloriden: Slechte weerstand - Corrosiesnelheden overschrijden 0.1 mm/jaar in zeewater (35,000 PPM CL⁻) Vanwege de gevoeligheid van Lead voor putten en het beperkte vermogen van Tin om een beschermende oxidelaag te vormen.
- Chemicaliën: Verdraagt verdunde oliën, vetten, en milde alkalis (Bijv., 10% NaOH bij 25 ° C.) maar corrodeert snel in zuren (Bijv., 5% zwavelzuur: 1.2 mm/jaar).
Beschermingsstrategieën: Epoxy -coatings, splitsing, of chromaatconversie coatings verlengen de levensduur in vochtige of kustomgevingen met 2-3 ×.
8. Toepassingen van C93200 koperlegering
C93200's veelzijdigheid omvat industrieën die betrouwbare glijdende componenten vereisen:
- Lagers & Bussen: Automotive krukaslagers (ontmoeting SAE 660 specificaties), Industriële versnellingsbakbussen, en elektromotorlagers: zelfverzekeringen om onderhoud te verminderen.
- Hydraulische componenten: Klep STEKS, Pomppompmouwen, en cilindervoeringen - resistente slijtage van hydraulische vloeistoffen (Bijv., minerale olie, waterglycolmengsels).
- Automotive: Transmissiesynchronisatieringen, stuurbussen, en schorsingschermpunten - daarmee 100,000+ km service in passagiersvoertuigen.
- Mariene (Zoetwater): Binnenlandse schroefassen, pompcomponenten, en luikscharnieren - vermijding van de blootstelling aan zeewater.
- Algemene industriële: Transportrollen, Druk op gereedschapsgidsen, en draaipuntpunten van de landbouwmachines - het verdrijven van vuil, stof, en intermitterende smering.
9. Voordelen van C93200 koperlegering
- Zelfmoer: Looddeeltjes elimineren de behoefte aan continue smering bij onderhoudsarme toepassingen, Downtime en operationele kosten verlagen.
- Uitzonderlijke bewerkbaarheid: 80–90% machinabiliteitsbeoordeling (vs. 30% voor C95400 aluminium brons) Verlaagt de productietijd met 20-30% en verlengt de levensduur van het gereedschap.
- Ductiliteit: 15–20% verlenging absorbeert schokbelastingen, Het falen van het risico in zware machines verminderen (Bijv., bouwapparatuur).
- Kosteneffectiviteit: 30–40% goedkoper dan aluminium brons (C95400) voor gelijkwaardige prestaties met lage laden, waardoor het ideaal is voor productie met een groot volume.
- Gietbaarheid: Past zich aan aan verschillende castingmethoden, Complexe geometrieën mogelijk maken zonder secundaire bewerking - het verkleinen van gedeeltelijke telling en montagekosten.
10. Beperkingen van C93200 koperlegering
- Toxiciteit van de leidende toxiciteit: Beperkt in voedselcontact (FDA 21 CFR 178.3280 Limieten leiden tot <0.1%) en medische hulpmiddelen, Loodvrije alternatieven vereisen (Bijv., C86300 Mangaanbrons) In deze sectoren.
- Temperatuurgevoeligheid: Verliest 20% van treksterkte bij 150 ° C; ongeschikt voor toepassingen met een hoog verwarming (Bijv., Motoruitlaatcomponenten, industriële ovens).
- Lage hardheid: 60–80 HB-limieten gebruiken bij hoge lading (≥5 MPa) of snelle snelheid (≥5 m/s) toepassingen, waar aluminium bronzen of staal de voorkeur hebben.
- Kwetsbaarheid van corrosie: Niet aanbevolen voor zeewater, zure omgevingen, of oplossingen met hoge chloride (Bijv., Blootstelling aan wegzout).
11. Vergelijkende analyse met andere bronzen
C93200 (SAE 660) Lagend brons is een van de meest gebruikte koperlegeringen vanwege de uitstekende machiniteitsbalans, Draag weerstand, en gietbaarheid.
Echter, in veeleisende toepassingen, het wordt vaak vergeleken met andere bronzen legeringen zoals C95400 (aluminium brons), C83600 (rood messing), En C36000 (Free Cutting messing).
Vergelijkingstabel: C93200 vs. Andere bronzen legeringen
| Eigendom / Legering | C93200 (SAE 660) | C95400 (Aluminium brons) | C83600 (Rood messing) | C36000 (Free Cutting messing) |
| Samenstelling | Cu-Sn-Pb-Zn | Cu-al-fu | Cu-Sn-Zn-Pb | Cu-Zn-Pb |
| Treksterkte (MPA) | 200–275 | 450–700 | 170–250 | 345–550 |
| Hardheid (Brinell) | 60–80 | 125–175 | 50–70 | 80–100 |
| Machinaliteit | Uitstekend (80–90%) | Gematigd (30–40%) | Goed (60%) | Uitstekend (90%+) |
| Corrosieweerstand | Gematigd | Uitstekend (ESP. zeewater) | Goed | Arm tot matig |
| Draag weerstand | Goed | Erg hoog | Eerlijk | Gematigd |
| Kosten | Gematigd | Hoog | Gematigd | Laag |
| Wrijvingsapplicaties | Het beste met smering | Uitstekend droog of gesmeerd | Niet ideaal | Beperkt |
| Gast geschiktheid | Uitstekend | Eerlijk tot goed | Uitstekend | Meestal niet gegoten |
| Typisch gebruik | Lagers, bussen | Bussen met een hoge lading, pompen | Sanitair, kleppen | Schroeven, uitrusting |
C93200 vs. C95400 (Aluminium brons)
- Kracht & Laadvermogen: C95400 presteert aanzienlijk beter dan C93200 in treksterkte en slijtvastheid, het geschikter maken voor high-load, High-speed toepassingen zoals uitrustingscomponenten en industriële kleppen.
- Corrosieweerstand: C95400 exposities uitzonderlijke weerstand tegen zeewater, chloriden, en chemicaliën, waardoor het het voorkeursmateriaal in is Marine en offshore omgevingen.
- Machinaliteit: Terwijl duurzaam, C95400 is moeilijker te bewerken en duurder om te produceren dan C93200.
- Use case: Kiezen C93200 voor algemene lagers; kiezen C95400 Wanneer sterkte en corrosieweerstand van cruciaal belang zijn.
C83600 (Rood messing) vs. C93200
- Kosten & Gietbaarheid: Beide legeringen zijn gietvriendelijk, Maar C83600 is goedkoper en vaak gebruikt in Niet-kritische toepassingen zoals sanitair en decoratieve onderdelen.
- Prestatie: C93200 heeft een betere slijtvastheid en drukverwerkingcapaciteit, vooral voor schuif- of roterende componenten.
- Use case: Kiezen C83600 voor lage lading, corrosiebestendige fittingen; gebruik C93200 voor bewegende delen die smering en dimensionale stabiliteit vereisen.
C93200 vs. C36000 (Free Cutting messing)
- Machinaliteit: C36000 heeft de hoogste machiniteitsbeoordeling tussen koperlegeringen (>90%), Ideaal voor high-speed draaien en precisiecomponenten.
- Mechanische eigenschappen: Hoewel sterk en nauwkeurig, C36000 ontbreekt aan de tribologische en vermoeidheidseigenschappen vereist voor het dragen van oppervlakken.
- Use case: Gebruik C36000 voor fittingen, connectoren, en lichte componenten; gebruik C93200 waar smering, Draag weerstand, en gietbaarheid zijn sleutel.
12. Conclusie
C93200 koperlegering blijft een hoeksteen van industrieel ontwerp voor Lagerkwaliteitstoepassingen Vanwege de combinatie van machinaliteit, tribologische stabiliteit, en corrosieweerstand.
Hoewel het misschien niet past, het biedt betrouwbaar, Kosteneffectieve prestaties in talloze machinetypen-met name wanneer matige belastingen, Goede smering, en strakke toleranties zijn essentieel.
FAQ's
Kan C93200 worden gebruikt zonder smering?
Ja, bij lage lading (≤1 MPa) en lage snelheid (≤1 m/s) toepassingen. Zijn looddeeltjes werken als interne smeermiddelen, Vermindering van wrijving.
Echter, Periodieke smering verlengt de levensduur van de services in hogere PV (Druk × snelheid) scenario's.
Is C93200 geschikt voor blootstelling aan zeewater?
Nee. Het hoge chloridegehalte van zeewater veroorzaakt putcorrosie in C93200, met het overschrijden van tarieven 0.1 mm/jaar. Voor mariene toepassingen, Gebruik C95400 aluminium brons, die bestand is tegen zeewatercorrosie.
Wat zijn alternatieven voor C93200 voor toepassingen met een hoge belasting?
Voor hoge lading (≥5 MPa) of snelle snelheid (≥5 m/s) toepassingen, C95400 aluminium brons heeft de voorkeur, omdat het 2 × de treksterkte biedt (450–550 MPA) en superieure slijtvastheid.
Kan C93200 worden gelast of gesleept?
Lassen wordt niet aanbevolen, Als lood verdampt bij de lastemperaturen (≥327 ° C), het veroorzaken van porositeit en brosheid.
Het solderen (met op zilveren gebaseerde vulstoffen) is mogelijk maar vereist een zorgvuldige oppervlaktebereid om loodbesmetting van het gewricht te voorkomen. Mechanisch bevestiging (het vastmaken, opzettelijk) heeft de voorkeur voor montage.
