1. Introdução
NÓS C90300 é uma liga de fundição de estanho-bronze amplamente utilizada que oferece uma combinação prática de boa fundibilidade, Resistência à corrosão (especialmente em ambientes marinhos), comportamento do rolamento/desgaste e resistência mecânica satisfatória.
É especificado para buchas, peças da bomba, válvulas, engrenagens e outros componentes onde o carregamento de serviço, contato deslizante e resistência à corrosão são os principais fatores.
2. O que é Bronze UNS C90300?
EUA C90300 é uma lata fundida bronze liga na UNS (Sistema de numeração unificada) família de ligas de cobre.
É formulado para uso em fundição e é amplamente especificado onde um equilíbrio de castabilidade, Resistência à corrosão (particularmente em ambientes marinhos e de manejo de água), bom comportamento de rolamento/desgaste e resistência mecânica razoável é necessário.
Na prática, o C90300 é escolhido para componentes como buchas, mangas, peças de bomba e válvula, pequenas engrenagens e acessórios marítimos onde o contato deslizante, a capacidade de incorporação e a resistência à água do mar ou à corrosão úmida são importantes.
Principais características e caráter metalúrgico
- Boa castabilidade. C90300 derrama e preenche moldes em areia de forma previsível, processos de shell e investimento, permitindo seções razoavelmente finas e bons detalhes de superfície quando processadas corretamente.
- Matriz reforçada com estanho. O estanho atua como um elemento de liga substitutivo no cobre, aumentando a dureza, resistência ao desgaste e resistência em relação ao cobre simples, preservando a ductilidade suficiente para muitos usos estruturais e de rolamentos.
- Rolamento e desempenho tribológico. A liga exibe conformabilidade e incorporabilidade—ele aceitará pequenas partículas contaminantes na matriz de bronze mais macia, em vez de marcar um eixo de acoplamento mais duro, tornando-o adequado para rolamentos lisos e buchas sob lubrificação limite ou mista.
- Excelente resistência à corrosão em ambiente úmido. Os bronzes de estanho resistem à corrosão geral e apresentam bom desempenho na água do mar e em muitos ambientes aquosos industriais.; eles são menos propensos à dezincificação ou ataque localizado rápido do que muitos latões.
- Não endurece por precipitação. As propriedades mecânicas são estabelecidas principalmente pela composição e solidificação/microestrutura; C90300 normalmente não está sujeito a fortalecimento por tratamentos de solução/envelhecimento.
Operações de alívio de tensões ou recozimento são usadas principalmente para estabilidade dimensional ou ajustes de ductilidade. - Máquina moderada. O estanho melhora a formação de cavacos e a usinabilidade em relação a muitas ligas de cobre de alta resistência; ferramentas de metal duro e práticas padrão de usinagem de bronze são apropriadas para trabalhos de produção.
3. Identidade da liga e química típica
Os valores são apresentados como faixas típicas de porcentagem de peso usadas para projeto e aquisição; sempre confirme os limites exatos com a análise certificada/fábrica da fundição para qualquer aplicação crítica.
| Item | Composição típica (WT%) | Função / efeito |
| Designação dos EUA | C90300 | Identidade do Sistema de Numeração Unificado para este bronze-estanho fundido. |
| Cobre (Cu) | Equilíbrio (~86,0 – 89.0%) | Metal base; fornece matriz, propriedades térmicas/elétricas e ductilidade. |
| Estanho (Sn) | 7.5 - 9.0% | Elemento principal de reforço e resistência ao desgaste/corrosão na liga. |
| Zinco (Zn) | 3.0 - 5.0% | Melhora a fluidez, fundibilidade e desoxidação do fundido. |
| Níquel (Em) | 0 - 1.0% (TIPO.) | Opcional; pode melhorar a resistência à corrosão, força e resistência. |
| Ferro (Fe) | ≤ ~0,5% (TIPO.) | Impureza controlada ou adição deliberada; afeta a resistência e o desgaste. |
Liderar (PB) |
≤ ~0,2–0,25% (traço) | Pode aparecer em níveis vestigiais em algumas peças fundidas; pequenas quantidades ajudam na usinabilidade, mas não são um elemento definidor. |
| Silício (E) | ≤ ~0,5% (traço) | Influência da desoxidação/fluidez; normalmente controlado para níveis baixos. |
| Fósforo (P) | ≤ ~0,03% (traço) | Resíduo de desoxidante/desgaseificador; mantido muito baixo para evitar fragilização. |
| Enxofre (S) | ≤ ~0,02% (traço) | Impureza; níveis baixos tolerados; S excessivo é prejudicial. |
| Alumínio / Manganês / outro | Cada um normalmente ≤ ~0,1–0,3% | Elementos menores de microliga ou de retenção controlados de acordo com a especificação. |
4. Propriedades físicas e mecânicas
Abaixo estão os valores representativos do C90300 extraídos de referências típicas de fornecedores e dados de materiais.
As propriedades reais variam de acordo com o processo de fundição, espessura da seção, estratégia de gating e prática de fusão - sempre valide com cupons fundidos de sua fundição.
Propriedades físicas
| Propriedade | Valor típico |
| Densidade | ≈ 8,7–8,9 g/cm³ (≈ 0.318 lb/in³). |
| Solidus / Líquido | ~854°C (Solidus) - ~1000°C (líquido) (guia para vazamento e superaquecimento seguros). |
| Condutividade térmica | ~70–75 W/m·K (depende do conteúdo Sn/Zn). |
| Condutividade elétrica | ~10–12 % IACS (baixo em comparação com cobre puro). |
| Coeficiente de expansão térmica | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C. (temperatura ambiente a moderada). |
Propriedades mecânicas (elenco típico)
| Propriedade | Faixa típica / valor |
| Resistência à tracção (Uts) | ~300–320MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Colheita (0.5% desvio) | ~145–152MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Alongamento (em 50 mm) | ~18–30% dependendo da seção e do processo |
| Dureza Brinell (Bnn) | ~ 70 HB (como elenco típico) |
| Módulo de elasticidade | ~110–125GPa |
5. Comportamento de fundição e prática de fundição
Processos de fundição adequados
C90300 é adaptável aos principais métodos de fundição usados para bronzes:
- Fundição de areia — econômico para seções grandes ou pesadas.
- Fundição de investimento (fundição de cera perdida) — melhor acabamento superficial e precisão dimensional para materiais mais finos, peças detalhadas.
- Moldagem por concha e fundição em molde permanente — opções intermediárias que oferecem melhor acabamento superficial e tolerância.
- Fundição contínua e centrífuga também são usados para bares, anéis e certas formas.
Parâmetros críticos de fundição
- Temperatura de derramamento / superaquecimento: respeite o liquidus da liga e evite superaquecimento excessivo;
Dados Concast indicam líquido próximo ~1000°C e solidus perto ~854°C — controle dentro de uma janela estreita para equilibrar a fluidez e evitar oxidação/escória. - Derreter a limpeza: desgaseificação e filtração são essenciais; bronzes de estanho são sensíveis à porosidade do hidrogênio e inclusões de óxido – filtros cerâmicos e desgaseificadores rotativos reduzem os riscos.
- Bloqueio & alimentação: projetar alimentadores para fornecer encolhimento em seções pesadas e usar transições seccionais graduais para evitar pontos quentes e rasgos quentes.
Simulação (preenchimento/solidificação) é recomendado para geometrias complexas. - Controle de solidificação: a solidificação direcional com resfriamento ou resfriamento/risers ajuda a reduzir defeitos de contração e refina a microestrutura em porções mais espessas.
Tratamento térmico pós-casting
C90300 é não é uma liga de endurecimento por precipitação; não responde a tratamentos térmicos de envelhecimento em solução para aumentar a resistência.
Etapas térmicas típicas são recozimento de alívio de estresse (para remover tensões de fundição e melhorar a usinabilidade) ou recozimento moderado para melhorar a ductilidade quando necessário.
A prática prática de fundição depende do controle de fundição - e não do tratamento térmico - para a maioria dos objetivos de propriedades mecânicas.
6. MACHINABILIDADE, juntando -se & acabamento
MACHINABILIDADE
- Máquina moderada — o teor de estanho melhora a formação de cavacos e a usinabilidade em relação a muitas ligas de cobre de alta resistência;
valores comuns de classificação de usinabilidade colocam o C90300 em uma classe prática para torneamento de rotina, fresamento e furação com ferramentas de metal duro. - Prática recomendada: use fixação rígida, Ferramentas de carboneto (classes revestidas para produção), avanços conservadores para evitar bordas acumuladas, e passes leves de acabamento para superfícies críticas.
Conteúdo de enxofre e chumbo em outras ligas (não variantes sem chumbo C90300) pode alterar o controle de cavacos — verifique a composição antes de selecionar os parâmetros de corte.
Juntando -se
- Brasagem é o método de união preferido para peças fundidas de bronze quando necessário (metais de adição e fluxo selecionados para compatibilidade com bronze).
- Soldagem geralmente é evitado para peças fundidas grandes porque o bronze tende a sofrer trincas térmicas e alterações de propriedades; soldagem localizada pode ser usada com procedimentos especializados e alívio de tensão pós-soldagem quando inevitável.
Acabamento superficial
- Polimento, revestimento (Em, AG), laca ou patinação são comumente aplicados dependendo dos requisitos funcionais ou estéticos.
Para superfícies de rolamento, o brunimento ou lapidação produz a textura de superfície necessária para a formação de filme lubrificante.
(Selecione os processos de acabamento e união consultando a fundição para evitar problemas de compatibilidade galvânica e problemas de adesão do acabamento.)
7. Corrosão, desgaste e desempenho tribológico
- Resistência à corrosão: Bronzes de estanho, como C90300, exibem excelente resistência em ambientes de água doce e salgada e são comumente usados para ferragens marítimas e componentes de bombas.
Seu conteúdo de estanho promove um filme superficial estável e reduz a suscetibilidade a certos mecanismos de corrosão localizada.. - Tribologia e comportamento de rolamento: C90300 é avaliado por boa conformabilidade e incorporabilidade — sob lubrificação mista ou limite, ele tende a aceitar pequenas partículas duras na matriz de bronze mais macia, em vez de marcar o eixo mais duro.
Isso o torna um material preferido para buchas, rolamentos lisos e buchas encostadas em aço temperado. A lubrificação e o acabamento superficial adequados ainda são necessários para uma longa vida útil.
Nota de design: para rolamentos rotativos de alta carga, considere a geometria do rolamento testada, regime de lubrificação e possível uso de rolamentos revestidos ou compostos se o serviço exceder a capacidade do bronze.
8. Aplicações típicas da liga UNS C90300
Áreas de serviço comuns onde UNS C90300 é especificado:
- Buchas, mangas e rolamentos lisos (bombas hidráulicas, caixas de câmbio).
- Componentes da bomba e da válvula (Impellers, corpos da válvula, assentos) — especialmente em equipamentos marítimos e de manejo de água.
- Engrenagens, rodas sem-fim e pequenas peças fundidas estruturais onde a moldabilidade e a resistência ao desgaste são necessárias.
- Marinho acessórios e componentes da hélice onde a resistência à corrosão da água do mar é necessária.
- Fundições decorativas e elementos arquitetônicos onde a pátina e a estética são importantes.
| Fator de comparação | C90300 (Bronze de estanho) | C51000 (Bronze de fósforo) | C95400 (Bronze de alumínio) | Bronzes com chumbo (Por exemplo, C93200, em geral) |
| Composição típica (WT%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; Fe/Ni menor | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0,01–0,35 (traço) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (menor) | Cu + Base sn com PB adições ~ 1–4% (varia), Zn/Sn pequeno |
| Mecanismo de fortalecimento primário | Solução sólida & fases ricas em estanho da fundição | Solução sólida + dispersão de fosfeto (P) — boa primavera/fadiga | Solução sólida + fases ordenadas; alta resistência via conteúdo de Al | Solução sólida; Pb atua como fase de usinagem livre/suave para controle de cavacos |
| UTS típico como elenco (MPA) | ~300–320MPa | ~350–500MPa (varia com a liga & tratamento) | ~400–650 MPa (maior força) | ~220–350 MPa (depende do Pb, Conteúdo da tela) |
Dureza típica (Hb) |
~70–140 HB (dependente do processo) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (mais alto) | ~60–120 HB (mais suave devido ao Pb) |
| Vestir & desempenho do rolamento | Boa conformabilidade & incorporabilidade; amplamente utilizado para buchas | Excelente desempenho em fadiga e mola; boas ligas de rolamento disponíveis | Excelente resistência ao desgaste e capacidade de carga elevada | Boa lubricidade/incorporabilidade; excelente usinabilidade para insertos de rolamento |
| Resistência à corrosão (água do mar / ambiente molhado.) | Muito bom (serviço marítimo comum) | Bom a muito bom (depende de Sn) | Muito bom a excelente (bronzes de alumínio excelentes em água do mar) | Moderado; ligas com chumbo podem corroer em alguns ambientes; não preferido para água do mar |
Castabilidade (comportamento de fundição) |
Muito bom – areia, concha, investimento | Bom; disponível como fundido ou forjado; bronze fosforoso frequentemente forjado | Bom a razoável – temperatura de vazamento mais alta, exigente no controle de derretimento | Excelente castabilidade; amplamente utilizado para rolamentos/peças fundidos econômicos |
| MACHINABILIDADE | Moderado – melhorado por Sn para controle de cavacos | Bom (bronzes fosforosos podem ser desafiadores se forem difíceis) | Ferramentas de desgaste de ligas duras moderadas a difíceis | Excelente (o chumbo melhora drasticamente o comportamento de corte livre) |
| Tratabilidade térmica / endurecimento | Não endurecível por precipitação; recozimento/alívio de tensão apenas | Algumas variantes respondem ao trabalho a frio; não é o endurecimento clássico da idade | Algumas ligas podem ser tratadas termicamente para maior resistência (solução/envelhecimento) | Não endurece com a idade; propriedades controladas pela composição e funcionamento |
Aplicações típicas |
Buchas, peças da bomba, válvulas, acessórios marinhos, rodas sem-fim | Rolamentos, molas, conectores elétricos, componentes de desgaste | Rolamentos pesados, hélice marinho, componentes de alta carga, engrenagens | Buchas econômicas, acessórios, peças usinadas de baixo custo, componentes de alto volume |
| Custo relativo | Moderado – o estanho é um elemento premium | Moderado - alto (fósforo e alto Sn aumentam o custo) | Mais alto (Albronzes e ligas aumentam custo) | Mais baixo (ligas com chumbo são econômicas) |
| Principais compensações / nota de seleção | Escolha equilibrada para uso + corrosão + castabilidade | Escolha quando estiver cansado / o desempenho da mola ou as propriedades elétricas são importantes | Escolha para maior resistência & desgaste severo / Resistência à cavitação | Escolha onde o custo de usinagem predomina e o serviço corrosivo não é crítico; restrito no uso de água potável/água |
10. Conclusão
O bronze de estanho UNS C90300 é um testado no tempo, liga de cobre fundido de alto valor que se destaca no equilíbrio da resistência mecânica, resistência ao desgaste, durabilidade à corrosão, e castabilidade.
Sua composição química cuidadosamente projetada e microestrutura uniforme proporcionam desempenho consistente em cargas moderadas, ambientes de serviço de baixa a média velocidade, tornando-o indispensável na marinha, manuseio de fluidos, transmissão de energia mecânica, e setores de engenharia em geral.
Perguntas frequentes
Qual é o conteúdo típico de estanho no C90300?
O estanho típico é ~7,5–9,0% em peso com cobre como equilíbrio; o zinco está comumente presente em ~3–5% em peso. Verifique sempre o certificado da fábrica do lote que você recebe.
O C90300 pode ser tratado termicamente para aumentar a resistência?
Não — C90300 não é uma liga de endurecimento por precipitação.
A resistência e a ductilidade são controladas principalmente através da composição, tamanho da seção e taxa de solidificação; recozimentos de alívio de tensão são usados para estabilidade dimensional.
O UNS C90300 é adequado para serviço de água do mar??
Sim - bronzes de estanho, como o C90300, são rotineiramente usados em ambientes marinhos e em componentes de bombas devido à boa resistência à corrosão da água do mar e ao comportamento anti-incrustante em relação a muitos aços..
Qual processo de casting devo especificar?
Usar elenco de investimento para fino, peças detalhadas e tolerâncias apertadas; fundição em areia ou concha para peças maiores ou econômicas.
Especifique o acabamento superficial desejado, faixa de tolerância e requisitos de END antecipadamente.
