1. Introdução
C93200, Também conhecido como SAE 660 Bronze rolando, é uma liga baseada em cobre amplamente usada especificamente para aplicações que exigem excelente resistência ao desgaste e máquinabilidade.
Classificado em ligas de bronze de chumbo, Tornou-se um padrão da indústria em rolamentos e buchas devido às suas propriedades mecânicas bem equilibradas e desempenho econômico.
Em metalurgia industrial, C93200 desempenha um papel crítico em componentes que operam sob cargas e velocidades moderadas.
Sua versatilidade em ambientes de fabricação - especialmente em energia de fluidos, marinho, e sistemas mecânicos - faz com que seja um dos pilares da fabricação de equipamentos originais (OEM) e reposição de peças de reposição.
2. O que é C93200 Alloy de cobre?
C93200, Também conhecido como SAE 660 consequência bronze, é um alto desempenho liga de bronze de lata com chumbo amplamente utilizado para aplicações envolvendo atrito, vestir, e cargas moderadas.
É projetado para a maquiagem superior, tolerância a detritos incorporados, e boa resistência à corrosão, particularmente em ambientes lubrificados.
Como padrão na família Bronze, é reconhecido por seu equilíbrio de força mecânica, desempenho tribológico, e eficiência de custo.
C93200 é mais comumente produzido via processos de fundição como areia, centrífugo, e fundição permanente de mofo, e é amplamente utilizado em buchas, arruelas de empuxo, rolamentos, e componentes da bomba.
Sua composição e microestrutura tornam -a especialmente eficaz para componentes que operam em regimes de lubrificação de limite ou misto.
Composição química
| Elemento | Faixa típica (%) | Função em liga |
| Cobre (Cu) | 83.0 - 88.5 | Metal base; fornece ductilidade e condutividade |
| Estanho (Sn) | 6.3 - 7.5 | Adiciona força, dureza, e resistência ao desgaste |
| Liderar (PB) | 6.0 - 8.0 | Aumenta a usinabilidade e incorporabilidade |
| Zinco (Zn) | 1.0 - 4.0 | Melhora a fluidez; Colaborador de força menor |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.25 | Controle de impureza; ferro excessivo pode causar fragilidade |
| Níquel (Em) | ≤ 0.25 | Opcional; melhora a resistência à corrosão |
| Outros | ≤ 0.50 (total) | Elementos limitados de rastreamento |
Padrões e designações
- Não número: C93200
- Designação SAE: SAE 660
- Nomes comerciais comuns: Bronze rolando, 660 Bronze, SAE 660 Bronze
- Especificações ASTM: B505 (elenco contínuo), B271 (elenco centrífugo), B148 (lingote)
- ISO: CUSN7PB7ZN4
3. Propriedades mecânicas da liga de cobre C93200
C93200 (SAE 660) liga de cobre é conhecida por seu propriedades mecânicas bem equilibradas Isso o torna ideal para aplicações de rolamento e bucha sob cargas e velocidades moderadas.
O desempenho da liga é uma função de sua composição, microestrutura, e método de fundição.
Exibe Excelente máquina, boa força de fadiga, e excelente comportamento de desgaste- especialmente em ambientes lubrificados.
Propriedades mecânicas -chave
| Propriedade | Valor típico | Notas |
| Resistência à tracção | 220 - 275 MPA | Varia com o método de fundição (areia vs.. centrífugo) |
| Força de escoamento (0.2% desvio) | 105 - 130 MPA | Mais alto em componentes fundidos centrífugos devido à estrutura mais fina de grãos |
| Alongamento no intervalo | 10 - 20% | Indica ductilidade moderada |
| Dureza de Brinell | 65 - 85 Hb | Pode aumentar após o endurecimento do trabalho ou tratamento de superfície |
| Força de escoamento compressivo | ~ 120 MPa | Relevante para cargas superficiais do rolamento |
| Força de cisalhamento | ~ 170 MPa | Importante em aplicações de contato rotativas |
| Força de fadiga | ~ 90 MPa (em 10⁷ ciclos) | Com base em testes de feixe rotativo em condições lubrificadas |
| Módulo de elasticidade | ~ 100 gPa | Governa a deformação elástica sob estresse |
MACHINABILIDADE
C93200 Exposições Excelente máquina, frequentemente avaliado em 80–90% comparado ao bronze de corte livre (C36000 = 100%).
A presença de chumbo (6–8%) contribui significativamente para o controle de chips, Desgaste reduzido da ferramenta, e alta qualidade de acabamento superficial.
Isso faz do C93200 uma escolha preferida em conchas de rolamentos com CNC e buchas hidráulicas.
- Classificação de maquinabilidade: ~ 85%
- Compatibilidade do material da ferramenta: HSS e ferramentas de carboneto
- Acabamento típico da superfície: 0.8 - 1.6 µm RA com taxas de alimentação apropriadas
4. Propriedades físicas da liga de cobre C93200
C93200, ou sae 660 Bronze rolando, exibe um conjunto bem equilibrado de propriedades físicas isso o torna altamente adequado para aplicações envolvendo movimento deslizante, Ciclismo térmico, e tensão mecânica moderada.
Essas características físicas contribuem diretamente para a eficácia da liga nos rolamentos, buchas, e componentes hidráulicos - especialmente onde Estabilidade térmica, Integridade dimensional, e condutividade são necessários.
Propriedades físicas -chave
| Propriedade | Valor típico | Observações |
| Densidade | 8.8 g/cm³ (8800 kg/m³) | Fornece massa e estabilidade em equipamentos rotativos |
| Faixa de fusão | 930 - 1020 ° c | Ligeiramente menor que o cobre puro devido ao chumbo e estanho |
| Condutividade térmica | ~ 58–70 w/m · k | Menor que o cobre puro, mas suficiente para a dissipação de calor |
| Capacidade de calor específico | ~ 0,38 j/g · k | Afeta a resposta térmica em aplicações de ciclismo rápido |
| Coeficiente de expansão térmica | ~ 18,5 × 10⁻⁶ /k | Importante nos conjuntos de ajuste da imprensa e de alta temperatura |
| Condutividade elétrica | ~ 10–15% IACS | Normalmente não são usados em circuitos elétricos |
| Módulo de elasticidade | ~ 100 gPa | Indica rigidez sob carga |
| Difusividade térmica | ~ 2,4 × 10⁻⁵ m²/s | Reflete a taxa de propagação de calor no material |
| Proporção de Poisson | ~ 0,31 | Define a expansão lateral sob estresse uniaxial |
Desempenho térmico
C93200 mantém a integridade estrutural sobre um ampla faixa de temperatura operacional, normalmente de até 205° c (400° f) em serviço contínuo, tornando -o adequado para componentes estressados termicamente.
Estabilidade dimensional
A liga exibe baixo encolhimento durante o resfriamento (~ 1,2–1,5%) e uma microestrutura uniforme quando lançado corretamente.
5. Características de fundição da liga de cobre C93200
C93200 Liga de cobre, comumente conhecido como SAE 660 Bronze rolando, é altamente considerado na prática de fundição para o seu Excelente castabilidade, consistência dimensional, e Adaptabilidade a vários métodos de fundição.
Sua composição única - principalmente a presença de chumbo (PB), estanho (Sn), e zinco (Zn)—Amora especialmente favorável para a fundição de formas complexas, mantendo um bom acabamento da superfície e a solidez interna.
Características de fundição -chave
| Propriedade de fundição | C93200 Liga de cobre | Observações |
| Fluidez | Alto | O chumbo e a lata melhoram o fluxo de metal fundido em moldes complexos |
| Taxa de encolhimento | ~ 1.2 - 1.5% | Permite compensação precisa de padrões |
| Falta quente | Baixo | Boa resistência ao rachaduras durante a solidificação |
| Tendência de porosidade | Moderado | Controlado através de bloqueio e desgaseificação |
| Absorção de gás | Moderado | Requer ventilação adequada e tratamento de derretimento |
| MACHINABILIDADE Após a fundição | Excelente | A microestrutura fundamental ajuda a cortar e acabar |
| Solidez | Alto (no elenco centrífugo e contínuo) | Integridade estrutural superior em componentes críticos |
Métodos de fundição comuns para C93200
| Método de fundição | Adequação para C93200 | Aplicações típicas |
| Fundição de areia | Excelente para formas grandes e complexas | Altas da bomba, em branco da engrenagem, Buchas grandes |
| Elenco centrífugo | Ideal para peças cilíndricas; porosidade mínima | Buchas de alta precisão, rolamentos de manga, forros |
| Morrer de elenco | Menos comum (O conteúdo principal pode degradar matrizes) | Pequeno, componentes de alto volume se modificados com liga |
| Fundição permanente de molde | Bom para repetibilidade e grãos mais finos | Peças de tamanho médio que exigem melhor acabamento superficial |
| Fundição contínua | Preferido para formas de estoque (hastes, tubos) | Rolamentos usinados, estoque de barra para fabricação personalizada |
6. Resistência ao desgaste e desempenho tribológico
A superioridade tribológica do C93200 decorre de sua microestrutura única:
- Auto-lubrificação: Partículas de chumbo dispersas (5–20 μm de diâmetro) agir como "micro-rabos", manchando em superfícies deslizantes para formar um filme de baixo atrito.
Isso reduz o coeficiente de atrito para 0,15-0,20 (vs.. 0.6–0.8 para aço em aço). - Limite PV: Seguro para operação contínua em PV (pressão × velocidade) valores até 1.5 Mpa · m/s (Por exemplo, Rolamentos do motor elétrico).
Exceder esse limiar causa a fusão de chumbo (chumbo derrete a 327 ° C), Acelerando o desgaste. - Mecanismo de desgaste: Exibe desgaste de adesivo leve, com geração mínima de detritos - crítica para ambientes limpos, como processamento de alimentos (com controles rígidos de lixiviação de chumbo).
Em testes de campo, C93200 Buchas em máquinas agrícolas duraram 10,000+ horas sob lubrificação intermitente, superando o bronze (C36000) por 3 × e ferro fundido por 2 ×.
7. Resistência à corrosão da liga de cobre C93200
C93200 oferece resistência moderada à corrosão em ambientes não agressivos:
- Exposição atmosférica: Forma uma pátina protetora (Carbonato de cobre básico) em ambientes rurais e urbanos, com taxas de corrosão <0.01 mm/ano - adequado para máquinas ao ar livre.
- Água doce: Resiste à corrosão em pH 6-8 água (Por exemplo, sistemas de resfriamento, Bombas de água doce) com taxas <0.02 mm/ano.
- Água salgada/cloretos: Baixa resistência - as taxas de corrosão excedem 0.1 mm/ano em água do mar (35,000 ppm cl⁻) Devido à suscetibilidade do chumbo ao pitting e à capacidade limitada de Tin de formar uma camada de óxido protetor.
- Produtos químicos: Tolera os óleos diluídos, graxas, e alcalis leves (Por exemplo, 10% Naoh a 25 ° C.) Mas corroa rapidamente em ácidos (Por exemplo, 5% ácido sulfúrico: 1.2 mm/ano).
Estratégias de proteção: Revestimentos epóxi, Arbustamento de estanho, ou os revestimentos de conversão de cromato prolongam a vida útil do serviço em ambientes úmidos ou costeiros por 2–3 ×.
8. Aplicações da liga de cobre C93200
A versatilidade do C93200 se abrange as indústrias que exigem componentes deslizantes confiáveis:
- Rolamentos & Buchas: Rolamentos de manivela automotiva (Conhecendo SAE 660 especificações), buchas industriais da caixa de engrenagens, e rolamentos elétricos do motor-lubrificação para reduzir a manutenção.
- Componentes hidráulicos: Hastes da válvula, Mangas do impulsor da bomba, e revestimentos de cilindros - desgaste resistente a fluidos hidráulicos (Por exemplo, óleo mineral, misturas de água-glicol).
- Automotivo: Anéis do sincronizador de transmissão, Buchas de ligação de direção, e pontos de articulação da suspensão - sem prazo 100,000+ km de serviço em veículos de passageiros.
- Marinho (Água doce): Eixos de hélice interior de barco, componentes da bomba, e escova dependentes - evitando a exposição à água do mar.
- Industrial geral: Rolos transportadores, Pressione guias de ferramentas, e pontos de articulação de máquinas agrícolas - Tolerando sujeira, pó, e lubrificação intermitente.
9. Vantagens da liga de cobre C93200
- Auto-lubrificação: Partículas de chumbo eliminam a necessidade de lubrificação contínua em aplicações de baixa manutenção, Reduzindo os custos de inatividade e operacional.
- Máquina excepcional: 80–90% Classificação de maquiagem (vs.. 30% para bronze de alumínio C95400) Corta o tempo de produção em 20 a 30% e estende a vida útil da ferramenta.
- Ductilidade: 15–20% O alongamento absorve cargas de choque, reduzindo o risco de falha em máquinas pesadas (Por exemplo, Equipamento de construção).
- Custo-efetividade: 30–40% mais barato que o bronze de alumínio (C95400) Para desempenho equivalente de baixa carga, tornando-o ideal para produção de alto volume.
- Castabilidade: Adapta -se a diversos métodos de elenco, permitindo geometrias complexas sem usinagem secundária - reduzindo os custos de contagem de peças e montagem.
10. Limitações da liga de cobre C93200
- Liderar toxicidade: Restrito em contato alimentar (FDA 21 Cfr 178.3280 limites levam a <0.1%) e dispositivos médicos, exigindo alternativas sem chumbo (Por exemplo, C86300 Bronze de manganês) nesses setores.
- Sensibilidade à temperatura: Perde 20% de resistência à tração a 150 ° C; inadequado para aplicações de alto calor (Por exemplo, Componentes de escape do motor, fornos industriais).
- Baixa dureza: 60–80 limites de Hb usam em alta carga (≥5 MPa) ou alta velocidade (≥5 m/s) Aplicações, onde bronzes ou aços de alumínio são preferidos.
- Vulnerabilidade de corrosão: Não recomendado para a água do mar, ambientes ácidos, ou soluções de alto cloreto (Por exemplo, Exposição ao sal da estrada).
11. Análise comparativa com outros bronzes
C93200 (SAE 660) O rolamento de bronze é uma das ligas de cobre mais amplamente usadas devido ao seu excelente equilíbrio de usinabilidade, resistência ao desgaste, e castabilidade.
No entanto, Em aplicações exigentes, é frequentemente comparado a outras ligas de bronze, como C95400 (Bronze de alumínio), C83600 (latão vermelho), e C36000 (Brass de corte livre).
Tabela de comparação: C93200 vs.. Outras ligas de bronze
| Propriedade / Liga | C93200 (SAE 660) | C95400 (Bronze de alumínio) | C83600 (Latão vermelho) | C36000 (Brass de corte livre) |
| Composição | Cu-sn-pb-zn | Cu-al-Fu | Cu-sn-Zn-PB | Cu-Zn-PB |
| Resistência à tracção (MPA) | 200–275 | 450–700 | 170–250 | 345–550 |
| Dureza (Brinell) | 60–80 | 125–175 | 50–70 | 80–100 |
| MACHINABILIDADE | Excelente (80–90%) | Moderado (30–40%) | Bom (60%) | Excelente (90%+) |
| Resistência à corrosão | Moderado | Excelente (esp. água do mar) | Bom | Pobre a moderado |
| Resistência ao desgaste | Bom | Muito alto | Justo | Moderado |
| Custo | Moderado | Alto | Moderado | Baixo |
| Aplicações de atrito | Melhor com lubrificação | Excelente seco ou lubrificado | Não é ideal | Limitado |
| Elenco de adequação | Excelente | Justo a bem | Excelente | Normalmente não é fundido |
| Usos típicos | Rolamentos, buchas | Buchas de alta carga, bombas | Encanamento, válvulas | Parafusos, acessórios |
C93200 vs.. C95400 (Bronze de alumínio)
- Força & Capacidade de carga: C95400 supera significativamente o C93200 em resistência à tração e resistência ao desgaste, tornando -o mais adequado para alta carga, Aplicações de alta velocidade como componentes de engrenagem e válvulas industriais.
- Resistência à corrosão: C95400 Exposições resistência excepcional à água do mar, cloretos, e produtos químicos, tornando -o o material preferido em Marinha e offshore ambientes.
- MACHINABILIDADE: Enquanto durável, C95400 é mais difícil de máquina e mais caro de produzir do que C93200.
- Caso de uso: Escolher C93200 para rolamentos de uso geral; escolher C95400 Quando a resistência à força e corrosão é crítica.
C83600 (Latão vermelho) vs.. C93200
- Custo & Castabilidade: Ambas as ligas são fundidas, mas C83600 é mais barato e frequentemente usado em Aplicações não críticas como peças de encanamento e decorativas.
- Desempenho: C93200 tem melhor resistência ao desgaste e capacidade de manuseio de pressão, especialmente para componentes deslizantes ou rotativos.
- Caso de uso: Escolher C83600 para baixa carga, Acessórios resistentes à corrosão; usar C93200 Para peças móveis que requerem lubrificação e estabilidade dimensional.
C93200 vs.. C36000 (Brass de corte livre)
- MACHINABILIDADE: C36000 tem a maior classificação de máquinabilidade entre as ligas de cobre (>90%), Ideal para componentes de torneamento e precisão de alta velocidade.
- Propriedades mecânicas: Embora forte e preciso, C36000 não tem o propriedades tribológicas e de fadiga necessário para superfícies de rolamento.
- Caso de uso: Usar C36000 para acessórios, conectores, e componentes leves; usar C93200 onde lubrificação, resistência ao desgaste, e castabilidade são chave.
12. Conclusão
A liga de cobre C93200 continua sendo uma pedra angular do design industrial para Aplicações de grau de rolamento Devido à sua combinação de MACHINABILIDADE, Estabilidade tribológica, e resistência à corrosão.
Embora possa não se adequar a todos os ambientes de alta carga, Oferece confiáveis, desempenho econômico em inúmeros tipos de máquinas-particularmente quando cargas moderadas, boa lubrificação, e tolerâncias apertadas são essenciais.
Perguntas frequentes
C93200 pode ser usado sem lubrificação?
Sim, em baixa carga (≤1 MPa) e baixa velocidade (≤1 m/s) Aplicações. Suas partículas de chumbo atuam como lubrificantes internos, reduzindo o atrito.
No entanto, A lubrificação periódica estende a vida útil do serviço em PV mais alto (pressão × velocidade) cenários.
C93200 é adequado para a exposição à água do mar?
Não. O alto teor de cloreto da Seawater causa corrosão em C93200, com taxas excedentes 0.1 mm/ano. Para aplicações marítimas, Use bronze de alumínio C95400, que resiste à corrosão da água do mar.
O que são alternativas ao C93200 para aplicações de alta carga?
Para alta carga (≥5 MPa) ou alta velocidade (≥5 m/s) Aplicações, C95400 Bronze de alumínio é preferido, como oferece 2 × a resistência à tração (450–550 MPA) e resistência superior ao desgaste.
C93200 pode ser soldado ou soldado?
A soldagem não é recomendada, como chumbo vaporiza a temperaturas de soldagem (≥327 ° C.), causando porosidade e fragilidade.
Brasagem (com cargas à base de prata) é possível, mas requer uma preparação de superfície cuidadosa para evitar a contaminação de chumbo da junta. Fixação mecânica (aparafusando, ajuste de imprensa) é preferido para montagem.
