1. Introduksjon
C93200, Også kjent som Sae 660 bærer bronse, er en mye brukt kobberbasert legering som er spesielt formulert for applikasjoner som krever utmerket slitasje motstand og maskinbarhet.
Klassifisert under LED-TIN BRONZE-legeringer, Det har blitt en industristandard i lagre og gjennomføringer på grunn av sine velbalanserte mekaniske egenskaper og kostnadseffektiv ytelse.
I industriell metallurgi, C93200 spiller en kritisk rolle i komponenter som opererer under moderate belastninger og hastigheter.
Dens allsidighet på tvers av produksjonsmiljøer - spesielt i væskekraft, Marine, og mekaniske systemer - gjør det til en bærebjelke i både produksjon av originalutstyr (OEM) og utskifting av ettermarkedet.
2. Hva er C93200 kobberlegering?
C93200, Også kjent som Sae 660 peiling bronse, er en høy ytelse Ledet tinnbronselegering mye brukt til applikasjoner som involverer friksjon, slitasje, og moderate belastninger.
Det er konstruert for overlegen maskinbarhet, innebygd rusktoleranse, og god korrosjonsmotstand, spesielt i smurte miljøer.
Som en standard i bronsefamilien, det er anerkjent for sin balanse mellom Mekanisk styrke, Tribologisk ytelse, og kostnadseffektivitet.
C93200 er mest produsert via støpeprosesser som sand, sentrifugal, og permanent støpe støpe, og er mye brukt i gjennomføringer, skyveskiver, lagre, og pumpekomponenter.
Dens sammensetning og mikrostruktur gjør det spesielt effektivt for komponenter som opererer i grense- eller blandede smøringsregimer.
Kjemisk sammensetning
| Element | Typisk område (%) | Funksjon i legering |
| Kopper (Cu) | 83.0 - 88.5 | Base metal; gir duktilitet og konduktivitet |
| Tinn (Sn) | 6.3 - 7.5 | Legger til styrke, hardhet, og bruk motstand |
| Bly (Pb) | 6.0 - 8.0 | Forbedrer maskinbarhet og innebygdhet |
| Sink (Zn) | 1.0 - 4.0 | Forbedrer fluiditet; Mindre styrkebidragsyter |
| Stryke (Fe) | ≤ 0.25 | Urenhetskontroll; Overdreven jern kan forårsake sprøhet |
| Nikkel (I) | ≤ 0.25 | Valgfri; Forbedrer korrosjonsmotstand |
| Andre | ≤ 0.50 (total) | Begrensede sporstoffer |
Standarder og betegnelser
- UNS NUMMER: C93200
- SAE -betegnelse: Sae 660
- Vanlige handelsnavn: Bærer bronse, 660 Bronse, Sae 660 Bronse
- ASTM -spesifikasjoner: B505 (kontinuerlig rollebesetning), B271 (sentrifugalstøp), B148 (ingot)
- ISO: Cusn7pb7zn4
3. Mekaniske egenskaper til C93200 Kobberlegering
C93200 (Sae 660) Kobberlegering er kjent for sin velbalanserte mekaniske egenskaper som gjør det ideelt for peiling og bussing av applikasjoner under moderate belastninger og hastigheter.
Legeringens ytelse er en funksjon av sammensetningen, mikrostruktur, og støpemetode.
Det viser Utmerket maskinbarhet, God utmattelsesstyrke, og Enestående slitasjeatferd- spesielt i smurte miljøer.
Viktige mekaniske egenskaper
| Eiendom | Typisk verdi | Notater |
| Strekkfasthet | 220 - 275 MPA | Varierer med støpemetode (sand vs. sentrifugal) |
| Avkastningsstyrke (0.2% offset) | 105 - 130 MPA | Høyere i sentrifugalstøpte komponenter på grunn av finere kornstruktur |
| Forlengelse i pause | 10 - 20% | Indikerer moderat duktilitet |
| Brinell Hardness | 65 - 85 Hb | Kan øke etter arbeidsherding eller overflatebehandling |
| Trykkende avkastningsstyrke | ~ 120 MPa | Relevant for å bære overflatebelastninger |
| Skjærstyrke | ~ 170 MPa | Viktig for å rotere kontaktapplikasjoner |
| Utmattelsesstyrke | ~ 90 MPa (på 10⁷ sykluser) | Basert på roterende strålingstester under smurte forhold |
| Elastisitetsmodul | ~ 100 GPa | Styrer elastisk deformasjon under stress |
Maskinbarhet
C93200 utstillinger Utmerket maskinbarhet, ofte vurdert til 80–90% Sammenlignet med frittgående messing (C36000 = 100%).
Tilstedeværelsen av bly (6–8%) Bidrar betydelig til brikkekontroll, Redusert verktøyslitasje, og høy overflatebehandlingskvalitet.
Dette gjør C93200 til et foretrukket valg i CNC-maskinerte lagerskjell og hydrauliske gjennomføringer.
- Maskinbarhetsvurdering: ~ 85%
- Verktøymateriale kompatibilitet: HSS og karbidverktøy
- Typisk overflatebehandling: 0.8 - 1.6 µm RA med passende fôrhastigheter
4. Fysiske egenskaper til C93200 Kobberlegering
C93200, eller SAE 660 bærer bronse, viser et godt balansert sett med Fysiske egenskaper som gjør det veldig egnet for applikasjoner som involverer skyve bevegelse, Termisk sykling, og moderat mekanisk stress.
Disse fysiske egenskapene bidrar direkte til legerens effektivitet i lagre, gjennomføringer, og hydrauliske komponenter - spesielt hvor Termisk stabilitet, Dimensjonell integritet, og konduktivitet er påkrevd.
Viktige fysiske egenskaper
| Eiendom | Typisk verdi | Merknader |
| Tetthet | 8.8 g/cm³ (8800 kg/m³) | Gir masse og stabilitet i roterende utstyr |
| Smelteområde | 930 - 1020 ° C. | Litt lavere enn rent kobber på grunn av bly og tinn |
| Termisk konduktivitet | ~ 58–70 w/m · k | Lavere enn rent kobber, men tilstrekkelig for varmeavledning |
| Spesifikk varmekapasitet | ~ 0,38 J/g · k | Påvirker termisk respons i raskt sykkelapplikasjoner |
| Termisk ekspansjonskoeffisient | ~ 18,5 × 10⁻⁶ /k | Viktig i pressemontering og høye temperaturforsamlinger |
| Elektrisk konduktivitet | ~ 10–15% IACS | Ikke vanligvis brukt i elektriske kretsløp |
| Elastisitetsmodul | ~ 100 GPa | Indikerer stivhet under belastning |
| Termisk diffusivitet | ~ 2,4 × 10⁻⁵ m²/s | Gjenspeiler hastigheten på varme spredt i materialet |
| Poissons forhold | ~ 0,31 | Definerer lateral ekspansjon under uniaxial stress |
Termisk ytelse
C93200 opprettholder strukturell integritet over en bredt driftstemperaturområde, vanligvis opp til 205° C. (400° F.) i kontinuerlig tjeneste, gjør det egnet for termisk stressede komponenter.
Dimensjonell stabilitet
Legeringen viser Lav krymping under avkjøling (~ 1,2–1,5%) og en enhetlig mikrostruktur når den er riktig støpt.
5. Støpeegenskaper ved C93200 kobberlegering
C93200 Kobberlegering, ofte kjent som SAE 660 bærer bronse, er høyt ansett i støperi -praksis for sin Utmerket castabilitet, Dimensjonal konsistens, og tilpasningsevne til forskjellige støpemetoder.
Dens unike komposisjon - spesielt tilstedeværelsen av bly (Pb), tinn (Sn), og sink (Zn)—Maker det spesielt gunstig for å støpe komplekse former mens du opprettholder god overflatefinish og indre sunnhet.
Key Casting -egenskaper
| Casting Property | C93200 Kobberlegering | Merknader |
| Fluiditet | Høy | Bly og tinn forbedrer smeltet metallstrøm i intrikate former |
| Krympingsrate | ~ 1.2 - 1.5% | Tillater nøyaktig mønsterkompensasjon |
| Varm korthet | Lav | God motstand mot sprekker under størkning |
| Porøsitet tendens | Moderat | Kontrollert gjennom gating og avgassing |
| Gassabsorpsjon | Moderat | Krever riktig ventilasjon og smeltebehandling |
| Maskinbarhet etter støping | Glimrende | Som støpt mikrostruktur hjelper til med å skjære og etterbehandling |
| Sunnhet | Høy (i sentrifugal og kontinuerlig støp) | Overlegen strukturell integritet i kritiske komponenter |
Vanlige støpemetoder for C93200
| Støpemetode | Egnethet for C93200 | Typiske applikasjoner |
| Sandstøping | Utmerket for store og komplekse former | Pumpehus, giremner, Store gjennomføringer |
| Sentrifugalstøping | Ideell for sylindriske deler; minimal porøsitet | Brugelser med høy presisjon, ermet lagre, foringer |
| Die Casting | Mindre vanlig (Blyinnhold kan nedbryte døgnet) | Liten, Høyt volumkomponenter hvis legering endret |
| Permanent muggstøping | Bra for repeterbarhet og finere korn | Mellomstore deler som krever bedre overflatebehandling |
| Kontinuerlig støping | Foretrukket for lagerformer (Stenger, rør) | Maskinerte lagre, Bar lager for tilpasset fabrikasjon |
6. Bruk motstand og tribologisk ytelse
C93200s tribologiske overlegenhet stammer fra sin unike mikrostruktur:
- Selv-smøring: Spredte blypartikler (5–20 μm i diameter) fungere som "mikrobæringer", Smøring over glideoverflater for å danne en lavfriksjonsfilm.
Dette reduserer friksjonskoeffisienten til 0,15–0,20 (vs. 0.6–0,8 for stål-på-stål). - PV -grense: Trygt for kontinuerlig drift ved PV (Trykk × hastighet) verdier opp til 1.5 MPA · m/s (F.eks., Elektriske motorlagre).
Overskridelse av denne terskelen forårsaker blymelting (bly smelter ved 327 ° C), akselererende slitasje. - Slitasje mekanisme: Viser mildt limklær, med minimal ruskgenerering - kritisk for rene miljøer som matbehandling (med strenge blyutvaskingskontroller).
I feltprøver, C93200 gjennomføringer i landbruksmaskiner varte 10,000+ timer under intermitterende smøring, Overpresterende messing (C36000) med 3 × og støpejern med 2 ×.
7. Korrosjonsmotstand av C93200 Kobberlegering
C93200 tilbyr moderat korrosjonsmotstand i ikke-aggressive miljøer:
- Atmosfærisk eksponering: Danner en beskyttende patina (Grunnleggende kobberkarbonat) i landlige og urbane miljøer, med korrosjonshastigheter <0.01 mm/år - egnet for utemaskiner.
- Ferskvann: Motstår korrosjon i pH 6–8 vann (F.eks., kjølesystemer, ferskvannspumper) med priser <0.02 mm/år.
- Saltvann/klorider: Dårlig motstand - korrosjonsraten overstiger 0.1 mm/år i sjøvann (35,000 PPM Cl⁻) På grunn av blyens mottakelighet for pitting og tinns begrensede evne til å danne et beskyttende oksydlag.
- Kjemikalier: Tolererer fortynnede oljer, fett, og milde alkalier (F.eks., 10% NaOH ved 25 ° C.) men korroderer raskt i syrer (F.eks., 5% svovelsyre: 1.2 mm/år).
Beskyttelsesstrategier: Epoksybelegg, tinnplating, eller kromatkonverteringsbelegg forlenger levetiden i fuktige eller kystmiljøer med 2–3 ×.
8. Applikasjoner av C93200 Kobberlegering
C93200s allsidighet spenner over bransjer som krever pålitelige glidekomponenter:
- Lagre & Gjennomføringer: Automotive veivaksellager (møte Sae 660 spesifikasjoner), Industrielle girkasseforinger, og elektriske motorlagre-som bloner selv-smøring for å redusere vedlikeholdet.
- Hydrauliske komponenter: Ventilstengler, Pump Purpeller ermer, og sylinderforinger - som er motiverende slitasje fra hydrauliske væsker (F.eks., mineralolje, Vannglykolblandinger).
- Automotive: Overføringssynkroniseringer ringer, Styringskoblingsforbindelser, og suspensjons svingpunkter - med til tross for 100,000+ km service i personbiler.
- Marine (Ferskvann): Innlandsbåt propellaksler, Pumpekomponenter, og luke hengsler - å unngå sjøvannseksponering.
- Generell industri: Transportbåndruller, Trykk på verktøyguider, og landbruksmaskiner svinger poeng - tolererer skitt, støv, og intermitterende smøring.
9. Fordeler med C93200 Kobberlegering
- Selv-smøring: Blypartikler eliminerer behovet for kontinuerlig smøring i applikasjoner med lite vedlikehold, redusere driftsstans og driftskostnader.
- Eksepsjonell maskinbarhet: 80–90% maskinbarhetsvurdering (vs. 30% for C95400 aluminiumsbronse) kutter produksjonstiden med 20–30% og forlenger levetiden.
- Duktilitet: 15–20% forlengelse absorberer sjokkbelastninger, Redusere feilrisiko i tunge maskiner (F.eks., anleggsutstyr).
- Kostnadseffektivitet: 30–40% billigere enn aluminiumsbronse (C95400) for tilsvarende ytelse med lav belastning, gjør det ideelt for produksjon med høyt volum.
- Støptbarhet: Tilpasser seg forskjellige støpemetoder, Aktivering av komplekse geometrier uten sekundær maskinering - reduserer deletall og monteringskostnader.
10. Begrensninger av C93200 Kobberlegering
- Føre toksisitet: Begrenset i matkontakt (FDA 21 CFR 178.3280 grenser fører til <0.1%) og medisinsk utstyr, krever blyfrie alternativer (F.eks., C86300 Mangan Bronze) i disse sektorene.
- Temperaturfølsomhet: Taper 20% av strekkfasthet ved 150 ° C; uegnet for applikasjoner med høy varme (F.eks., motorens eksoskomponenter, Industrielle ovner).
- Lav hardhet: 60–80 HB grenser Bruk i høy belastning (≥5 MPa) eller høyhastighet (≥5 m/s) applikasjoner, Hvor aluminiumsbronser eller stål er å foretrekke.
- Korrosjonssårbarhet: Ikke anbefalt for sjøvann, Syre miljøer, eller høykloridløsninger (F.eks., veisalteksponering).
11. Sammenlignende analyse med andre bronser
C93200 (Sae 660) Å bære bronse er en av de mest brukte kobberlegeringene på grunn av den utmerkede balansen mellom maskinbarhet, Bruk motstand, og støpbarhet.
Imidlertid, i krevende applikasjoner, det sammenlignes ofte med andre bronseegeringer som som C95400 (Aluminiums bronse), C83600 (rød messing), og C36000 (Frittskjærende messing).
Sammenligningstabell: C93200 vs. Andre bronseegeringer
| Eiendom / Legering | C93200 (Sae 660) | C95400 (Aluminiums bronse) | C83600 (Rød messing) | C36000 (Frittskjærende messing) |
| Sammensetning | Cu-SN-Pb-Zn | Cu-al-fu | Cu-SN-Zn-Pb | Cu-Zn-Pb |
| Strekkfasthet (MPA) | 200–275 | 450–700 | 170–250 | 345–550 |
| Hardhet (Brinell) | 60–80 | 125–175 | 50–70 | 80–100 |
| Maskinbarhet | Glimrende (80–90%) | Moderat (30–40%) | God (60%) | Glimrende (90%+) |
| Korrosjonsmotstand | Moderat | Glimrende (esp. sjøvann) | God | Dårlig til moderat |
| Bruk motstand | God | Veldig høyt | Rettferdig | Moderat |
| Koste | Moderat | Høy | Moderat | Lav |
| Friksjonsapplikasjoner | Best med smøring | Utmerket tørr eller smurt | Ikke ideell | Begrenset |
| Casting egnethet | Glimrende | Rettferdig til bra | Glimrende | Ikke vanligvis støpt |
| Typiske bruksområder | Lagre, gjennomføringer | Høyt belastning, Pumper | Rørleggerarbeid, ventiler | Skruer, beslag |
C93200 vs. C95400 (Aluminiums bronse)
- Styrke & Lastekapasitet: C95400 overgår betydelig C93200 i strekkfasthet og slitestyrke, gjør det mer egnet for høy belastning, applikasjoner med høy hastighet som girkomponenter og industriventiler.
- Korrosjonsmotstand: C95400 utstillinger Eksepsjonell motstand mot sjøvann, klorider, og kjemikalier, gjør det til det foretrukne materialet i Marine og offshore miljøer.
- Maskinbarhet: Mens du er holdbar, C95400 er vanskeligere å maskinere og dyrere å produsere enn C93200.
- Bruk sak: Velge C93200 for generelle formål; velge C95400 Når styrke og korrosjonsmotstand er kritisk.
C83600 (Rød messing) vs. C93200
- Koste & Støptbarhet: Begge legeringene er støptvennlige, men C83600 er billigere og ofte brukt i Ikke-kritiske applikasjoner som rørleggerarbeid og dekorative deler.
- Ytelse: C93200 har bedre slitasje motstand og trykkbehandlingskapasitet, Spesielt for skyve eller rotere komponenter.
- Bruk sak: Velge C83600 for lav belastning, Korrosjonsbestandige beslag; bruk C93200 for bevegelige deler som krever smøring og dimensjonsstabilitet.
C93200 vs. C36000 (Frittskjærende messing)
- Maskinbarhet: C36000 har den høyeste maskinbarhetsvurderingen blant kobberlegeringer (>90%), Ideell for høyhastighets sving- og presisjonskomponenter.
- Mekaniske egenskaper: Mens sterk og presis, C36000 mangler Tribologiske og utmattelsesegenskaper kreves for lageroverflater.
- Bruk sak: Bruk C36000 for beslag, kontakter, og lette komponenter; bruk C93200 hvor Smøring, Bruk motstand, og støpbarhet er nøkkelen.
12. Konklusjon
C93200 kobberlegering er fortsatt en hjørnestein i industriell design for Lagerkvalitetsapplikasjoner på grunn av kombinasjonen av maskinbarhet, Tribologisk stabilitet, og korrosjonsmotstand.
Selv om det ikke passer alle miljøer med høyt belastning, Det gir pålitelig, Kostnadseffektiv ytelse i utallige maskintyper-spesielt når moderat belastning, God smøring, og stramme toleranser er essensielle.
Vanlige spørsmål
Kan C93200 brukes uten smøring?
Ja, i lav belastning (≤1 MPa) og lavhastighet (≤1 m/s) applikasjoner. Dens blypartikler fungerer som indre smøremidler, redusere friksjonen.
Imidlertid, periodisk smøring forlenger levetiden i høyere PV (Trykk × hastighet) scenarier.
Er C93200 egnet for eksponering for sjøvann?
Ingen. Sjøvanns høye kloridinnhold forårsaker pittingkorrosjon i C93200, med priser som overstiger 0.1 mm/år. For marine applikasjoner, Bruk C95400 aluminiumsbronse, som motstår sjøvannskorrosjon.
Hva er alternativer til C93200 for applikasjoner med høyt belastning?
For høy belastning (≥5 MPa) eller høyhastighet (≥5 m/s) applikasjoner, C95400 aluminiumsbronse er å foretrekke, da det tilbyr 2 × strekkfastheten (450–550 MPa) og overlegen slitemotstand.
Kan C93200 sveises eller loddes?
Sveising anbefales ikke, som bly fordamper ved sveisetemperaturer (≥327 ° C.), forårsaker porøsitet og sprøhet.
Lodding (med sølvbaserte fyllstoffer) er mulig, men krever nøye overflateforberedelse for å unngå blyforurensning av leddet. Mekanisk festing (bolting, Press-montering) Foretrukket for montering.
