1. Wstęp
NAS C90300 to szeroko stosowany stop odlewniczy z brązu cynowego, który zapewnia praktyczne połączenie dobrej lejności, Odporność na korozję (Zwłaszcza w środowiskach morskich), zachowanie łożyska/zużycie i zadowalającą wytrzymałość mechaniczną.
Jest przeznaczony do tulei, Części pompowe, zawory, przekładnie i inne elementy, w których odbywa się ładowanie, kontakt ślizgowy i odporność na korozję to główne czynniki decydujące.
2. Co to jest Brąz UNS C90300?
Amerykański C90300 to odlewana puszka brązowy stop w UNS (Ujednolicony system numeracji) Rodzina stopów miedzianych.
Został opracowany do użytku w odlewnictwie i jest szeroko stosowany tam, gdzie występuje równowaga Wydajność, Odporność na korozję (szczególnie w środowisku morskim i w środowisku wodnym), dobre zachowanie łożyska/zużycia i rozsądna wytrzymałość mechaniczna jest wymagane.
W praktyce C90300 wybiera się na takie elementy jak tuleje, rękawy, części pompy i zaworu, małe przekładnie i armatura morska, w których występuje kontakt ślizgowy, Ważna jest możliwość osadzania i odporność na wodę morską lub mokrą korozję.
Najważniejsze cechy i charakter metalurgiczny
- Dobra możliwość. C90300 w przewidywalny sposób wylewa i wypełnia formy piaskiem, procesy powłokowe i inwestycyjne, umożliwiając rozsądnie cienkie przekroje i dobrą szczegółowość powierzchni przy prawidłowej obróbce.
- Matryca wzmocniona cyną. Cyna działa jako substytucyjny pierwiastek stopowy w miedzi, podniesienie twardości, odporność na zużycie i wytrzymałość w porównaniu ze zwykłą miedzią, przy jednoczesnym zachowaniu plastyczności wystarczającej do wielu zastosowań łożyskowych i konstrukcyjnych.
- Łożysko i wydajność tribologiczna. Stopy eksponatów zgodność i możliwość osadzania— przyjmie małe cząsteczki zanieczyszczeń do bardziej miękkiej matrycy z brązu, zamiast nacinać twardszy współpracujący wał, dzięki czemu nadaje się do łożysk ślizgowych i tulei przy smarowaniu granicznym lub mieszanym.
- Doskonała odporność na korozję w wilgotnym środowisku. Brązy cynowe są odporne na ogólną korozję i dobrze sprawdzają się w wodzie morskiej i wielu przemysłowych środowiskach wodnych; są mniej podatne na odcynkowanie lub szybki miejscowy atak niż wiele mosiądzów.
- Nie utwardza się wydzieleniowo. Właściwości mechaniczne ustala się przede wszystkim na podstawie składu i krzepnięcia/mikrostruktury; C90300 zwykle nie podlega wzmacnianiu poprzez obróbkę przesycającą/starzenie.
Operacje odprężania lub wyżarzania są stosowane głównie w celu dostosowania stabilności wymiarowej lub plastyczności. - Umiarkowana maszyna. Cyna poprawia tworzenie wiórów i skrawalność w porównaniu z wieloma wysokowytrzymałymi stopami miedzi; oprzyrządowanie z węglików spiekanych i standardowe praktyki obróbki brązu są odpowiednie do prac produkcyjnych.
3. Tożsamość stopu i typowy skład chemiczny
Wartości przedstawiono jako typowe zakresy procent wagowych stosowane przy projektowaniu i zamówieniach; zawsze potwierdzić dokładne limity za pomocą walcarki odlewniczej/certyfikowanej analizy dla każdego krytycznego zastosowania.
| Przedmiot | Typowy skład (wt%) | Funkcjonować / efekt |
| Oznaczenie amerykańskie | C90300 | Tożsamość ujednoliconego systemu numeracji dla tego odlewu z brązu cynowego. |
| Miedź (Cu) | Balansować (~86,0 – 89.0%) | Metal bazowy; zapewnia matrycę, właściwości termiczne/elektryczne i ciągliwość. |
| Cyna (Sn) | 7.5 - - 9.0% | Główny element wzmacniający i odporny na zużycie/korozję stopu. |
| Cynk (Zn) | 3.0 - - 5.0% | Poprawia płynność, lejność i odtlenienie stopu. |
| Nikiel (W) | 0 - - 1.0% (typ.) | Fakultatywny; może poprawić odporność na korozję, siła i wytrzymałość. |
| Żelazo (Fe) | ≤ ~0,5% (typ.) | Kontrolowane zanieczyszczenie lub celowy dodatek; wpływa na wytrzymałość i zużycie. |
Ołów (Pb) |
≤ ~0,2–0,25% (namierzać) | W niektórych odlewach może występować w ilościach śladowych; małe ilości ułatwiają obróbkę skrawaniem, ale nie są elementem definiującym. |
| Krzem (I) | ≤ ~0,5% (namierzać) | Wpływ odtleniania/płynności; zwykle kontrolowane na niskim poziomie. |
| Fosfor (P) | ≤ ~0,03% (namierzać) | Pozostałości odtleniacza/odgazowywacza; utrzymywane na bardzo niskim poziomie, aby uniknąć kruchości. |
| Siarka (S) | ≤ ~0,02% (namierzać) | Zanieczyszczenie; tolerowane niskie poziomy; nadmierne S jest szkodliwe. |
| Aluminium / Mangan / Inny | Każdy typowo ≤ ~0,1–0,3% | Drobne mikrostopy lub elementy obce kontrolowane zgodnie ze specyfikacją. |
4. Właściwości fizyczne i mechaniczne
Poniżej znajdują się reprezentatywne wartości po odlaniu dla C90300 zaczerpnięte z typowych źródeł dostawców i danych materiałowych.
Rzeczywiste właściwości różnią się w zależności od procesu odlewania, grubość sekcji, strategia bramkowania i praktyka topienia — zawsze sprawdzaj wyniki na podstawie kuponów odlewanych z Twojej odlewni.
Właściwości fizyczne
| Nieruchomość | Typowa wartość |
| Gęstość | ≈ 8,7–8,9 g/cm3 (≈ 0.318 lb/in³). |
| Solidus / Płyn | ~854°C (Solidus) - - ~1000°C (płyn) (wskazówki dotyczące bezpiecznego nalewania i przegrzania). |
| Przewodność cieplna | ~70–75 W/m·K (zależy od zawartości Sn/Zn). |
| Przewodność elektryczna | ~ 10–12 % IAC (niska w porównaniu z czystą miedzią). |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C. (temperatura pokojowa do umiarkowanej). |
Właściwości mechaniczne (typowy odlew)
| Nieruchomość | Typowy zakres / wartość |
| Wytrzymałość na rozciąganie (UTS) | ~300–320 MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Dawać (0.5% zrównoważyć) | ~145–152 MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Wydłużenie (W 50 mm) | ~18–30% w zależności od sekcji i procesu |
| Twardość Brinella (Bnn) | ~ 70 HB (typowy odlew) |
| Moduł sprężystości | ~110–125 GPa |
5. Zachowanie się odlewników i praktyka odlewnicza
Odpowiednie procesy odlewania
C90300 można dostosować do głównych metod odlewania brązów:
- Casting piasku — ekonomiczny w przypadku dużych lub ciężkich sekcji.
- Casting inwestycyjny (Casting zagubiony) — najlepsze wykończenie powierzchni i dokładność wymiarowa w przypadku rozcieńczalnika, szczegółowe części.
- Formowanie skorupy i odlewanie w formie trwałej — opcje pośrednie oferujące lepsze wykończenie powierzchni i tolerancję.
- Odlewanie ciągłe i odśrodkowe są również używane do barów, pierścienie i określone kształty.
Krytyczne parametry odlewania
- Nalewanie temperatury / przegrzać: przestrzegać likwidusu stopu i unikać nadmiernego przegrzania;
Dane Concast wskazują, że ciecz jest blisko ~1000°C i solidus blisko ~854°C — kontrola w wąskim oknie, aby zrównoważyć płynność i uniknąć utleniania/kożucha. - Stopić czystość: odgazowanie i filtracja są niezbędne; brązy cynowe są wrażliwe na porowatość wodoru i wtrącenia tlenkowe – filtry ceramiczne i odgazowywacze obrotowe zmniejszają ryzyko.
- Bramkowanie & karmienie: zaprojektować podajniki tak, aby zapewniały skurcz w ciężkich przekrojach i stosować stopniowe przejścia między przekrojami, aby uniknąć gorących punktów i rozdarć.
Symulacja (wypełnienie/zestalinie) jest zalecany do skomplikowanych geometrii. - Kontrola zestalania: kierunkowe krzepnięcie za pomocą drzazg lub drzazg/pionów pomaga zredukować wady skurczowe i udoskonala mikrostrukturę w grubszych porcjach.
Po obróbce cieplnej po casting
C90300 jest nie jest stopem utwardzającym się wydzieleniowo; nie reaguje na obróbkę cieplną w fazie rozpuszczania w celu zwiększenia wytrzymałości.
Typowe etapy termiczne to wyżarzanie odprężające (do usuwania naprężeń odlewniczych i poprawy obrabialności) lub umiarkowane wyżarzanie w celu poprawy plastyczności, jeśli jest to wymagane.
Praktyczna praktyka odlewnicza opiera się na kontroli odlewu – a nie obróbce cieplnej – w przypadku większości celów związanych z właściwościami mechanicznymi.
6. Maszyna, łączący & wykończeniowy
Maszyna
- Umiarkowana maszyna — zawartość cyny poprawia tworzenie wiórów i skrawalność w porównaniu z wieloma wysokowytrzymałymi stopami miedzi;
wspólne wartości oceny skrawliwości plasują C90300 w klasie praktycznej do rutynowego toczenia, frezowanie i wiercenie narzędziami z węglików spiekanych. - Zalecana praktyka: użyj sztywnego mocowania, Narzędzia do węglików (gatunki powlekane do produkcji), konserwatywne podawanie, aby uniknąć narostu na krawędzi, i lekkie przejścia wykończeniowe dla powierzchni krytycznych.
Zawartość siarki i ołowiu w innych stopach (nie warianty bezołowiowe C90300) może zmienić kontrolę wiórów — sprawdź skład przed wybraniem parametrów skrawania.
Łączący
- Mosiężnictwo jest preferowaną metodą łączenia odlewów z brązu, jeśli jest to wymagane (spoiwa i topniki wybrane pod kątem kompatybilności z brązem).
- Spawalniczy jest generalnie unikany w przypadku dużych odlewów, ponieważ brąz ma tendencję do pękania termicznego i zmian właściwości; Można zastosować spawanie miejscowe, stosując specjalistyczne procedury i odprężanie po spawaniu, jeśli jest to nieuniknione.
Wykończenie powierzchni
- Polerowanie, platerowanie (W, Ag), lakierowanie lub patynowanie są powszechnie stosowane w zależności od wymagań funkcjonalnych lub estetycznych.
Do powierzchni nośnych, honowanie lub docieranie zapewnia wymaganą teksturę powierzchni do tworzenia filmu smarnego.
(Wybierz procesy wykańczania i łączenia w porozumieniu z odlewnią, aby uniknąć problemów z kompatybilnością galwaniczną i problemów z przyczepnością wykończenia.)
7. Korozja, zużycie i wydajność trybologiczna
- Odporność na korozję: Brązy cynowe, takie jak eksponat C90300 doskonała odporność w środowisku wody słodkiej i morskiej i są powszechnie stosowane w sprzęcie morskim i elementach pomp.
Zawartość cyny zapewnia stabilną warstwę powierzchniową i zmniejsza podatność na pewne zlokalizowane mechanizmy korozji. - Trybologia i zachowanie łożysk: C90300 jest ceniony dobra zgodność i możliwość osadzania — przy smarowaniu mieszanym lub granicznym ma tendencję do przyjmowania małych, twardych cząstek do bardziej miękkiej osnowy z brązu, zamiast zarysowywać twardszy wał.
To sprawia, że jest to preferowany materiał na tuleje, łożyska ślizgowe i tuleje pracujące na hartowanej stali. Aby zapewnić długą żywotność, nadal konieczne jest właściwe smarowanie i wykończenie powierzchni.
Uwaga projektowa: w przypadku łożysk obrotowych obciążonych dużym obciążeniem należy wziąć pod uwagę sprawdzoną geometrię łożyska, reżim smarowania i możliwe zastosowanie łożysk wykładanych lub kompozytowych, jeśli obciążenie przekracza możliwości brązu.
8. Typowe zastosowania stopu UNS C90300
Wspólne obszary usług, w których określono UNS C90300:
- Tuleje, tuleje i łożyska ślizgowe (pompy hydrauliczne, skrzynie biegów).
- Elementy pompy i zaworu (przeszkody, ciała zaworów, miejsca) — szczególnie w sprzęcie morskim i wodnym.
- Przekładnie, koła ślimakowe i drobne odlewy konstrukcyjne tam, gdzie wymagana jest lejność i odporność na zużycie.
- Morski okucia i elementy śmigła gdzie wymagana jest odporność na korozję w wodzie morskiej.
- Odlewy dekoracyjne i elementy architektoniczne gdzie liczy się patyna i estetyka.
| Współczynnik porównawczy | C90300 (Brąz cynowy) | C51000 (Brąz fosforowy) | C95400 (Brąz aluminiowy) | Prowadzone brązu (NP., C93200, ogólny) |
| Typowy skład (wt%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; drobne Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0,01–0,35 (namierzać) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (drobny) | Cu + Baza Sn z Pb dodatki ~1–4% (różni się), mały Zn/Sn |
| Podstawowy mechanizm wzmacniający | Rozwiązanie solidne & fazy bogate w cynę z odlewania | Rozwiązanie solidne + dyspersja fosforkowa (P) — dobra wiosna/zmęczenie | Rozwiązanie solidne + uporządkowane fazy; wysoka wytrzymałość dzięki zawartości Al | Rozwiązanie solidne; Pb pełni funkcję fazy swobodnej/miękkiej do kontroli wiórów |
| Typowy UTS po odlaniu (MPA) | ~300–320 MPa | ~350–500 MPa (różni się w zależności od stopu & leczenie) | ~400–650 MPa (wyższa siła) | ~220–350 MPa (zależy od Pb, Treść Sn) |
Typowa twardość (HB) |
~70–140 HB (zależny od procesu) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (wyższy) | ~60–120 HB (bardziej miękki dzięki Pb) |
| Nosić & wydajność łożyska | Dobra zgodność & osadzalność; szeroko stosowany do tulei | Doskonałe właściwości zmęczeniowe i sprężyste; dostępne dobre stopy łożyskowe | Doskonała odporność na zużycie i duże obciążenia | Dobra smarowność/zatapialność; doskonała obrabialność wkładek łożyskowych |
| Odporność na korozję (Woda morska / mokre środowisko) | Bardzo dobry (wspólna służba morska) | Dobre lub bardzo dobre (zależy od Sn) | Bardzo dobre lub doskonałe (brązy aluminiowe wyróżniające się w wodzie morskiej) | Umiarkowany; stopy ołowiu mogą korodować w niektórych środowiskach; nie jest preferowany do wody morskiej |
Wydajność (zachowanie odlewni) |
Bardzo dobrze – piasek, powłoka, inwestycja | Dobry; dostępne jako odlewane lub kute; brąz fosforowy, często kuty | Dobra do średniej — wyższa temperatura zalewania, wybredny w kontroli topienia | Doskonała możliwość obsadzenia; szeroko stosowany do ekonomicznych łożysk/części odlewanych |
| Maszyna | Umiarkowany — ulepszony przez Sn w celu kontroli wiórów | Dobry (brązy fosforowe mogą być trudne, jeśli są twarde) | Umiarkowana do trudnej – stopy twarde zużywają narzędzia | Doskonały (ołów radykalnie poprawia zachowanie przy swobodnym skrawaniu) |
| Możliwość obróbki cieplnej / hartowanie | Nieutwardzalny wydzieleniowo; tylko wyżarzanie/ odprężanie | Niektóre warianty reagują na pracę na zimno; a nie klasyczne utwardzanie przez starzenie | Niektóre stopy można poddać obróbce cieplnej w celu uzyskania wytrzymałości (rozwiązanie/starzenie się) | Nie powoduje starzenia; właściwości kontrolowane składem i działaniem |
Typowe zastosowania |
Tuleje, Części pompowe, zawory, Złączki morskie, koła ślimakowe | Namiar, sprężyny, Złącza elektryczne, zużywające się elementy | Łożyska wytrzymałe, Morskie śmigła, komponenty o dużym obciążeniu, Przekładnie | Ekonomiczne tuleje, armatura, tanie części obrabiane, komponenty o dużej objętości |
| Koszt względny | Umiarkowane — cyna jest pierwiastkiem premium | Umiarkowane - wysokie (fosfor i wysoka zawartość Sn zwiększają koszty) | Wyższy (Albronzy i dodatki stopowe podnoszą koszty) | Niżej (stopy ołowiu są ekonomiczne) |
| Kluczowe kompromisy / notatka o wyborze | Zrównoważony wybór do noszenia + korozja + Wydajność | Wybierz, kiedy jesteś zmęczony / wydajność sprężyny lub właściwości elektryczne mają znaczenie | Wybierz najwyższą wytrzymałość & poważne zużycie / Odporność na kawitację | Wybierz, gdzie dominują koszty obróbki, a obsługa korozyjna nie jest krytyczna; ograniczone w użyciu wody pitnej/wody |
10. Wniosek
Brąz cynowy UNS C90300 to a przetestowany, wysokiej jakości odlewany stop miedzi który wyróżnia się równoważeniem wytrzymałości mechanicznej, odporność na zużycie, trwałość korozji, i zdolność do obsady.
Jego starannie opracowany skład chemiczny i jednolita mikrostruktura zapewniają stałą wydajność przy umiarkowanym obciążeniu, środowiska usług o niskiej i średniej szybkości, co czyni go niezbędnym w marynarce, Prowadzenie płynów, mechaniczne przenoszenie mocy, i inżynierii ogólnej.
FAQ
Jaka jest typowa zawartość cyny w C90300?
Typowa cyna ~ 7,5–9,0% wag. z miedzią jako równowagą; cynk jest powszechnie obecny w ~ 3–5% wag.. Zawsze sprawdzaj certyfikat młyna dla otrzymanej partii.
Czy C90300 można poddać obróbce cieplnej w celu zwiększenia wytrzymałości?
Nie — C90300 nie jest stopem utwardzanym wydzieleniowo.
Wytrzymałość i plastyczność są kontrolowane przede wszystkim poprzez skład, wielkość przekroju i szybkość krzepnięcia; Wyżarzania odprężające służą do zapewnienia stabilności wymiarowej.
Czy UNS C90300 nadaje się do użytku w wodzie morskiej??
Tak — brązy cynowe, takie jak C90300, są rutynowo stosowane w środowiskach morskich i elementach pomp ze względu na dobrą odporność na korozję w wodzie morskiej i właściwości przeciwporostowe w porównaniu z wieloma stalami.
Jaki proces odlewania powinienem określić?
Używać Casting inwestycyjny za cienkie, szczegółowe części i wąskie tolerancje; odlewanie w piasku lub muszli dla większych lub ekonomicznych części.
Określ żądane wykończenie powierzchni, zakres tolerancji i wymagania NDT z góry.
