UNS C95400 Brąz aluminiowy

1. Podsumowanie wykonawcze

NAS C95400 jest jednym z najczęściej stosowanych brązów odlewanych z aluminium, ponieważ łączy w sobie Wysoka siła, Dobry odporność na zużycie, i silna odporność na korozję, zwłaszcza w usługach morskich i przemysłowych.

Jest znormalizowany jako stop odlewniczy z brązu aluminiowego zgodnie z normą ASTM B148 i powiązanymi specyfikacjami, i jest powszechnie określany jako CDA 954.

W praktyce, jest to stop „koń pociągowy” do części mocno obciążonych, takich jak koła zębate, tuleje, ciała zaworów, Komponenty pompy, i elementy nośne.

2. Co to jest brąz aluminiowy UNS C95400?

Aluminium UNS C95400 brązowy to odlewany stop miedzi o wysokiej wytrzymałości, przeznaczony do pracy w trudnych warunkach mechanicznych i korozyjnych.

W prostych kategoriach, jest to brąz, którego właściwości użytkowe zostały znacząco ulepszone poprzez dodanie stopu miedzi z aluminium, żelazo, i niewielka ilość niklu.

Rezultatem jest materiał, który łączy dwa tradycyjnie odrębne wymagania: jest wystarczająco mocny, aby wytrzymać mocno obciążone części maszyn, a jednocześnie wystarczająco odporny na korozję dla środowisk morskich i chemicznych.

Stop ten jest często opisywany jako brąz aluminiowy ogólnego przeznaczenia, ale ta etykieta zaniża jego wartość inżynieryjną.

C95400 jest powszechnie wybierany, gdy element musi przetrwać zużycie, ładowanie szokowe, styk ślizgowy, oraz narażenie na działanie wody morskiej lub innych agresywnych płynów.

Nie jest to brąz dekoracyjny. Jest materiałem roboczym do pomp, zawory, tuleje, namiar, Przekładnie, nosić paski, oraz osprzęt konstrukcyjny, w przypadku którego awaria jest kosztowna.

Kluczowe funkcje

Wysoka wytrzymałość stopu miedzi

W porównaniu z wieloma popularnymi brązami, C95400 oferuje znacznie wyższą wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności.

Dzięki temu nadaje się do części poddawanych dużym obciążeniom, ciśnienie, uderzenie, lub powtarzające się obciążenia mechaniczne.

Doskonała odporność na zużycie i zatarcie

Jedną z decydujących zalet stopu jest jego odporność na zużycie i odkształcenia metal-metal.

Jest to szczególnie cenne w przypadku łożysk, tuleje, Siedzenia zaworów, i wolno poruszające się interfejsy przesuwne.

Silna odporność na korozję

C95400 dobrze sprawdza się w wodzie morskiej i wielu środowiskach przemysłowych, ponieważ aluminium w stopie tworzy ochronną warstwę tlenku na powierzchni.

Jest to główny powód, dla którego jest tak powszechny w zastosowaniach morskich i pompowych.

Dobra reakcja na obróbkę cieplną

Stop dobrze reaguje na obróbkę roztworową, gaszenie, i procedury łagodzące stres.

W rzeczywistości, obróbka cieplna jest stosowana w celu poprawy wytrzymałości, stabilizować właściwości, i zmniejszają ryzyko tworzenia się fazy wrażliwej na korozję.

Lejność i wszechstronność

C95400 jest powszechnie dostarczany w postaci odlewu ciągłego, Rośna odśrodkowa, lub materiał odlewany z piasku.

Dzięki temu jest dostępny w szerokiej gamie form, łącznie z barami, rurki, tuleje, nosić płytkę, i niestandardowe kształty odlewów.

Niezawodne zachowanie tribologiczne

W zastosowaniach związanych z tarciem, smarowanie graniczne, lub okresowe smarowanie, stop sprawdza się dobrze, ponieważ łączy w sobie twardość z właściwościami przeciwzatarciowymi.

Dlatego jest często stosowany tam, gdzie część stalowa musi stykać się z częścią z brązu.

3. Tożsamość stopu i typowy skład chemiczny

4. Właściwości fizyczne i mechaniczne stopu C95400

C95400 jest ceniony za wysoką wytrzymałość wśród odlewanych stopów miedzi. Typowe właściwości w temperaturze pokojowej zależą od formy i obróbki cieplnej, ale wartości reprezentatywne są:

Właściwości fizyczne

Właściwości mechaniczne

5. Zachowanie się odlewników i praktyka odlewnicza

Zachowanie castingowe

UNS C95400 ceniony jest przede wszystkim jako odlewany brąz aluminiowy, a jego wydajność rozpoczyna się na długo przed obróbką lub serwisem.

Z punktu widzenia odlewni, nie jest to stop „wybaczający” w sensie brązów o niskiej wydajności; raczej, jest to wysokowydajny stop odlewniczy, którego jakość w dużym stopniu zależy od kontroli topienia, kontrola krzepnięcia, i obróbka cieplna po odlaniu.

Dane Copper Development Association opisują jego właściwości odlewnicze jako stosunkowo niska wydajność odlewania, wysoka skłonność do odżużlania, średnia płynność, średnia tendencja do gazowania, I wysoki skurcz podczas krzepnięcia.

Te cechy decydują o czystości stopu, właściwe wzniesienie, i staranne zaprojektowanie karmienia jest szczególnie ważne.

Typowe trasy castingowe

W praktycznej pracy odlewniczej, C95400 jest zwykle rzucany przez Casting piasku, Casting odśrodkowy, odlewanie ciągłe, lub metody trwałej formy, w zależności od geometrii części i wymagań serwisowych.

W przypadku tulei szczególnie popularne są formy odlewane odśrodkowe i ciągłe, namiar, i zużywają się elementy, ponieważ pomagają wytwarzać gęste, bardziej jednolitą strukturę z mniejszą liczbą nieciągłości wewnętrznych niż słabo kontrolowany odlew konwencjonalny.

W wytycznych Copper Development Association wymieniono również C95400 jako odpowiedni do form odlewniczych, takich jak odlewy odśrodkowe, odlewy ciągłe, trwałe odlewy formowe, oraz odlewy piaskowe zgodnie z odpowiednimi specyfikacjami ASTM i SAE.

Uwagi dotyczące praktyki odlewniczej

Ponieważ stop zawiera znaczną ilość aluminium, jest bardziej wrażliwy na utlenianie i utratę stopu niż prostsze stopy miedzi.

Oznacza to atmosferę pieca, stopić przegrzanie, czas trzymania, i kwestia praktyki transferu.

Należy unikać nadmiernego przegrzania, ponieważ może to zwiększyć powstawanie żużlu i sprzyjać dryftowi składu, podczas gdy niewystarczająca kontrola może sprawić, że odlew będzie bardziej porowaty lub mniej jednolity chemicznie.

W odlewni, celem jest utrzymanie czystego stopu, zmniejszyć odbiór włączenia, i unikaj rozproszenia właściwości między sekcjami.

Dane stopu Copper.org pokazują również, że C95400 ma stosunkowo wysoki skurcz, dlatego też prawidłowe bramkowanie i praktyka karmienia są niezbędne, aby zapobiec ubytkom skurczowym i defektom wewnętrznym.

Obróbka cieplna po odlaniu

Obróbka cieplna po odlaniu stanowi główną część okna procesowego C95400, a nie opcjonalne udoskonalenie.

Listy Copper.org odprężenie w godz 600 ° F, obróbka roztworem w temperaturze 1600–1675 ° F, a następnie hartowanie w wodzie, I wyżarzanie w temperaturze 1150–1225 ° F dla stopu.

W kategoriach inżynierskich, zabiegi te są stosowane w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych, poprawić jednorodność mikrostruktury, i dostosować równowagę pomiędzy wytrzymałością i ciągliwością.

Stowarzyszenie Rozwoju Miedzi zauważa szerzej, że brązy aluminiowe o zawartości aluminium powyżej ok 9.5% Można obróbki cieplne, oraz że manipulowanie mikrostrukturą może dać właściwości, które nie są dostępne w stanie po odlaniu.

6. Maszyna, łączący, i końcowanie

C95400 nadaje się w miarę do obróbki mechanicznej w przypadku stopu miedzi o wysokiej wytrzymałości, ale nie jest to swobodne cięcie.

Zużycie narzędzia jest większe niż w przypadku bardziej miękkich brązów, i parametry skrawania należy dobrać tak, aby uniknąć utwardzania przez zgniot, gadać, i zabudowana krawędź.

Obróbka

Do skręcania, przemiał, i wiercenie:

• używaj sztywnych ustawień,
• utrzymuj narzędzia ostre,
• zastosować obfitą ilość chłodziwa,
• preferują narzędzia z węglików spiekanych do prac produkcyjnych,
• unikaj nadmiernego przebywania, które może raczej trzeć niż ciąć.

Ponieważ stop może być twardy i ścierny, Skrawalność jest dobra w sensie przemysłowym, ale nie wybitna.

Ekonomika obróbki jest często akceptowalna, jeśli porówna się ją z zaletami stopu w okresie użytkowania.

Łączący

Dołączenie jest możliwe, ale metoda ma znaczenie.

• Lutowanie jest ogólnie dopuszczalne.
• Często stosuje się spawanie łukowe w osłonie gazu i spawanie łukowe metali powlekanych.
• Generalnie nie zaleca się spawania acetylenowo-tlenowego.
• Po spawaniu, Zwykle wskazane jest odprężenie.

Główną troską spawania jest zachowanie mikrostruktury i minimalizacja ryzyka tworzenia się fazy wrażliwej na korozję w strefie wpływu ciepła.

Odprężanie po spawaniu pomaga zmniejszyć naprężenia szczątkowe i poprawia niezawodność.

Wykończeniowy

Wykończenie powierzchni zwykle obejmuje obróbkę skrawaniem, Polerowanie, a w niektórych przypadkach powłoki lub kontrolowane wykończenie powierzchni zużywalnych.

Ponieważ stop jest stosowany w łożyskach, Przekładnie, i części zaworów, jakość wykończenia może mieć znaczenie tak samo jak wytrzymałość objętościowa.

Do zastosowań precyzyjnych, Często preferowana jest obróbka końcowa po obróbce cieplnej, aby zachować dokładność wymiarową.

7. Korozja, nosić , i wydajność trybologiczna

To tutaj C95400 naprawdę zasługuje na swoją reputację.

Odporność na korozję

Stop ma wysoką odporność na korozję w wielu środowiskach, w tym wodę morską i liczne płyny przemysłowe.

Na powierzchni naturalnie tworzy się ochronny film z tlenku glinu, pomagając spowolnić dalszy atak.

To pasywne zachowanie jest głównym powodem, dla którego brązy aluminiowe stały się standardowymi materiałami w transporcie morskim i pompach.

Jednakże, stop nie jest niepokonany. W brązach aluminiowych duplex, może wystąpić korozja fazowa selektywna, szczególnie odaluminiowanie, gdzie aluminium jest preferencyjnie usuwane z konstrukcji.

Dzieje się tak najczęściej w szczelinach, obszary osłonięte, odlewy słabo poddane obróbce cieplnej, i obszary naprawiane przez spawanie.

Ryzyko nie polega na tym, że stop jest „zły”.,”, ale jego działanie zależy w dużym stopniu od jakości mikrostruktury i warunków ekspozycji.

Odporność na zużycie

C95400 jest szczególnie dobry w sytuacjach zużycia metal-metal. Jest odporny na zacieranie lepiej niż wiele stali i wiele bardziej miękkich brązów.

Dzięki temu nadaje się do interfejsów przesuwnych, Pralki ciągu, tuleje, i powierzchnie łożyska.

Zachowanie trybologiczne

W trybologii wartość stopu często staje się oczywista. Ma:

• silna odporność na ataki,
• dobra ładowność,
• dobra odporność na zmęczenie przy wielokrotnym kontakcie,
• niezawodne zachowanie w marginalnych warunkach smarowania.

Ta kombinacja wyjaśnia jego zastosowanie w łożyskach, nosić paski, i elementy zaworów. Krótko mówiąc, jeśli środowisko pracy jest korozyjne, ścierny, i obciążony mechanicznie, C95400 często znajduje się na szczycie listy kandydatów.

8. Typowe zastosowania brązu aluminiowego C95400

Brąz aluminiowy UNS C95400 jest szeroko stosowany w gałęziach przemysłu, w których elementy muszą wytrzymać połączone obciążenie mechaniczne, nosić , i środowiska korozyjne.

Jego profil aplikacji opiera się na trzech podstawowych atrybutach: Wysoka siła, Doskonała odporność na zużycie, i dużą odporność na korozję – szczególnie w zastosowaniach morskich i przemysłowych.

Przemysł pomp i zaworów

C95400 jest szeroko stosowany w systemach transportu płynów ze względu na jego odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczną.

Typowe komponenty obejmują:

• PMIP -PMELLERS
• PMIP ASPINGS
• Ciała zaworów
• Gniazda zaworów i prowadnice

Komponenty te korzystają ze wytrzymałości stopu erozja-korozja I uszkodzenia kawitacyjne, szczególnie w instalacjach wodnych i morskich.

Systemy łożysk i tulei

Stop ten jest standardowym materiałem do zastosowań w łożyskach o dużej wytrzymałości, gdzie krytyczna jest nośność i odporność na zużycie.

Typowe zastosowania:

• Łożyska zwykłe
• Tulejki tulejowe
• Pralki ciągu
• Tulejki prowadzące

Jego właściwości przeciwzatarciowe I dobra wydajność przy smarowaniu granicznym sprawiają, że jest idealny do pracy z małą prędkością, zastosowania o dużym obciążeniu.

Sprzęt morski i morski

C95400 jest szeroko stosowany w środowiskach morskich ze względu na dużą odporność na korozję w wodzie morskiej.

Typowe zastosowania obejmują:

• Sprzęt pokładowy
• Składniki układu napędowego
• Złączki pokładowe
• Morskie elementy konstrukcyjne

Jego zdolność do tworzenia Ochronna warstwa tlenku pomaga zapewnić długoterminową trwałość w ekspozycji na słoną wodę.

Energetyka i przemysł ciężki

W elektrowniach i instalacjach przemysłu ciężkiego, elementy są często narażone na działanie dużych naprężeń i agresywnych mediów.

Typowe zastosowania:

• Składniki turbiny
• Nosić płytki
• Podpory konstrukcyjne w środowiskach o dużym obciążeniu
• Armatura i złącza przemysłowe

Połączenie stopu wytrzymałość i stabilność termiczna sprawia, że ​​nadaje się do tych wymagających warunków.

Przekładnie i mechaniczne elementy przekładni

C95400 jest często stosowany w układach przekładniowych, gdzie wymagana jest odporność na zużycie i obciążenia udarowe.

Przykłady:

• Zęby robakowe
• Placki na sprzęt
• Elementy napędu

W porównaniu do stali, stop oferuje lepsza odporność na zadrapania i zatarcia w określonych warunkach kontaktu ślizgowego.

Elementy ślizgowe i odporne na zużycie

Stop jest szeroko stosowany w częściach narażonych na ciągłe tarcie lub ścieranie.

Typowe komponenty:

• Nosić paski
• Zjeżdżaj płyty
• Szyny prowadzące
• Obserwujący Cam

Jego wysoka twardość i niska skłonność do zacierania sprawiają, że jest niezawodny w układach suchych lub słabo nasmarowanych.

9. Porównanie z pokrewnymi stopami miedzi

10. Wnioski

NAS C95400 brąz aluminiowy to klasyczny stop inżynieryjny o nowoczesnym znaczeniu, które nie maleje.

Jego atrakcyjność opiera się na bardzo praktycznym połączeniu: Wysoka siła, silna odporność na zużycie, dobre działanie wody morskiej, i niezawodną obsługę w trudnych warunkach mechanicznych.

Stop najlepiej rozumieć jako system, a nie prostą substancję chemiczną. Jego działanie zależy od składu, praktyka castingowa, obróbka cieplna, i warunki świadczenia usług.

Kiedy te zmienne są kontrolowane, C95400 może zapewnić długą żywotność pomp, zawory, tuleje, Przekładnie, i sprzęt morski.

Kiedy ich nie ma, selektywna korozja i rozproszenie właściwości mogą zniszczyć jego zalety.

Z punktu widzenia projektowania, C95400 nie jest uniwersalną odpowiedzią, jest to jednak jedna z najbardziej zrównoważonych technicznie odpowiedzi dostępnych wśród odlewanych stopów miedzi.

Dlatego pozostaje standardowym materiałem w branżach, które nie mogą sobie pozwolić na przedwczesną awarię.

 

FAQ

Czy UNS C95400 to to samo co 954 brązowy?

Tak. „Brąz 954,„C954” i „UNS C95400” to popularne nazwy handlowe tej samej rodziny stopów brązu aluminiowego.

Czy C95400 jest magnetyczny?

W normalnym użytkowaniu uważa się go powszechnie za niemagnetyczny, chociaż mogą pojawić się drobne reakcje w zależności od przetwarzania i dołączonych komponentów.

Czy C95400 można spawać?

Tak, ale praktyka spawalnicza ma znaczenie. Powszechnie stosuje się spawanie łukowe w osłonie gazu i spawanie łukowe metali powlekanych. Spawanie tlenowo-acetylenowe na ogół nie jest preferowane.

Czy C95400 jest dobry w wodzie morskiej??

Tak. Jest szeroko stosowany w służbach morskich ze względu na dużą odporność na korozję w wodzie morskiej, chociaż warunki szczelinowe i zła obróbka cieplna mogą nadal powodować problemy.

Jaka jest główna słabość C95400?

Jego główną słabością nie jest niska wytrzymałość; jest to wrażliwość na mikrostrukturę i korozję fazową selektywną, jeśli stop jest nieprawidłowo odlany, poddane obróbce cieplne, lub naprawiony.