1. Zavedenie
My C90300 je široko používaná zliatina na odlievanie cínu a bronzu, ktorá poskytuje praktickú kombináciu dobrej zlievateľnosti, odpor (Najmä v morskom prostredí), správanie sa ložiska/opotrebenia a uspokojivá mechanická pevnosť.
Je určený pre priechodky, diel, ventily, ozubené kolesá a iné komponenty, kde je servisné zaťaženie, klzný kontakt a odolnosť proti korózii sú primárne faktory.
2. Čo je bronz UNS C90300?
US C90300 je liaty cín bronz zliatiny v UNS (Systém zjednoteného číslovania) rodina medených zliatin.
Je formulovaný pre zlievárenské použitie a je široko špecifikovaný tam, kde je rovnováha odlievateľnosť, odpor (najmä v morskom prostredí a prostredí, v ktorom sa manipuluje s vodou), dobré správanie sa ložiska/opotrebenia a primeraná mechanická pevnosť je povinný.
V praxi sa C90300 vyberá pre komponenty, ako sú puzdrá, rukávy, časti čerpadla a ventilu, malé prevody a námorné armatúry s posuvným kontaktom, dôležitá je vložiteľnosť a odolnosť voči morskej vode alebo mokrej korózii.
Kľúčové vlastnosti a metalurgický charakter
- Dobrú odlievateľnosť. C90300 sype a plní formy predvídateľne v piesku, shell a investičné procesy, umožňujúce primerane tenké rezy a dobré detaily povrchu pri správnom spracovaní.
- Matrica spevnená cínom. Cín pôsobí ako substitučný legujúci prvok v medi, zvýšenie tvrdosti, odolnosť proti opotrebovaniu a pevnosť v porovnaní s obyčajnou meďou pri zachovaní ťažnosti postačujúcej pre mnohé ložiskové a konštrukčné použitia.
- Ložisko a tribologický výkon. Zliatiny exponáty prispôsobivosť a zabudovateľnosť— prijme malé čiastočky nečistôt do mäkšej bronzovej matrice namiesto toho, aby vytvoril tvrdší párovací hriadeľ, vďaka tomu je vhodný pre klzné ložiská a puzdrá pod medzným alebo zmiešaným mazaním.
- Vynikajúca odolnosť proti korózii vo vlhkom prostredí. Cínové bronzy odolávajú všeobecnej korózii a dobre fungujú v morskej vode a mnohých priemyselných vodných prostrediach; sú menej náchylné na odzinkovanie alebo rýchle lokalizované napadnutie ako mnohé mosadze.
- Nevytvrdzuje precipitáciou. Mechanické vlastnosti sú určené predovšetkým zložením a tuhnutím/mikroštruktúrou; C90300 bežne nepodlieha spevneniu pomocou roztokových/starnutia.
Operácie na uvoľnenie napätia alebo žíhanie sa používajú hlavne na úpravu rozmerovej stability alebo ťažnosti. - Mierna maximálna činnosť. Cín zlepšuje tvorbu triesok a obrobiteľnosť v porovnaní s mnohými zliatinami medi s vysokou pevnosťou; Pre výrobné práce sú vhodné nástroje z tvrdokovu a štandardné postupy obrábania bronzu.
3. Identita zliatiny a typická chémia
Hodnoty sú prezentované ako typické rozsahy hmotnostných percent používané pri návrhu a obstarávaní; vždy potvrdiť presné limity pomocou zlievárne/certifikovanej analýzy pre akúkoľvek kritickú aplikáciu.
| Položka | Typické zloženie (7%) | Funkcia / účinok |
| označenie USA | C90300 | Jednotná identita systému číslovania pre tento odlievaný cín-bronz. |
| Meď (Cu) | Vyvážiť (~86,0 – 89.0%) | Základný kov; poskytuje matricu, tepelné/elektrické vlastnosti a ťažnosť. |
| Konzervovať (Sn) | 7.5 - 9.0% | Hlavný spevňujúci prvok a prvok odolný voči opotrebovaniu/korózii v zliatine. |
| Zinok (Zn) | 3.0 - 5.0% | Zlepšuje plynulosť, zlievateľnosť a dezoxidácia taveniny. |
| Nikel (V) | 0 - 1.0% (typ.) | Voliteľný; môže zlepšiť odolnosť proti korózii, pevnosť a húževnatosť. |
| Žehlička (FE) | ≤ ~0,5 % (typ.) | Kontrolovaná nečistota alebo zámerné pridávanie; ovplyvňuje pevnosť a opotrebovanie. |
Vedenie (Pb) |
≤ ~0,2 – 0,25 % (stopa) | V niektorých odliatkoch sa môže objaviť v stopových množstvách; malé množstvá napomáhajú obrobiteľnosti, ale nie sú určujúcim prvkom. |
| Kremík (A) | ≤ ~0,5 % (stopa) | Vplyv deoxidácie/tekutosti; normálne kontrolované na nízke úrovne. |
| Fosfor (P) | ≤ ~0,03 % (stopa) | Zvyšky deoxidátora/odplyňovača; udržiavané veľmi nízko, aby sa zabránilo skrehnutiu. |
| Síra (Siež) | ≤ ~0,02 % (stopa) | Nečistota; nízke hladiny tolerované; nadmerné S je na škodu. |
| hliník / Mangán / iné | Každý zvyčajne ≤ ~0,1–0,3 % | Drobné mikrolegované alebo trampolíny riadené podľa špecifikácie. |
4. Fyzikálne a mechanické vlastnosti
Nižšie sú uvedené reprezentatívne hodnoty pri odliatom pre C90300 získané z typických dodávateľských a materiálových údajových referencií.
Skutočné vlastnosti sa líšia v závislosti od procesu odlievania, hrúbka sekcie, vtoková stratégia a prax tavenia – vždy overte pomocou odlievaných kupónov z vašej zlievárne.
Fyzikálne vlastnosti
| Majetok | Typická hodnota |
| Hustota | ≈ 8,7–8,9 g/cm³ (≈ 0.318 lb/in³). |
| SOLDUSU / Tekutý | ~854 °C (SOLDUSU) - ~1000 °C (tekutý) (návod na bezpečné nalievanie a prehriatie). |
| Tepelná vodivosť | ~70–75 W/m·K (závisí od obsahu Sn/Zn). |
| Elektrická vodivosť | ~10–12 % IACS (nízka v porovnaní s čistou meďou). |
| Koeficient tepelnej rozťažnosti | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C (miestnosti na mierne teploty). |
Mechanické vlastnosti (typický ako odliatok)
| Majetok | Typický rozsah / hodnotu |
| Pevnosť v ťahu (Uts) | ~300–320 MPa (≈ 44–46 ksi) |
| Výnos (0.5% kompenzácia) | ~145–152 MPa (≈ 21–22 ksi) |
| Predĺženie (v 50 mm) | ~18 – 30 % v závislosti od sekcie a procesu |
| Tvrdosť podľa Brinella (Bnn) | ~ 70 HB (ako odliatok typický) |
| Modul pružnosti | ~110–125 GPa |
5. Odlievacie správanie a zlievarenská prax
Vhodné procesy odlievania
C90300 je prispôsobiteľný na hlavné metódy odlievania používané na bronzy:
- Odlievanie piesku — ekonomické pre veľké alebo ťažké časti.
- Odlievanie investícií (obsadenie strateného vosku) — najlepšia povrchová úprava a rozmerová presnosť pre tenšie, podrobné diely.
- Lakovanie a odlievanie trvalých foriem — stredné možnosti ponúkajúce zlepšenú povrchovú úpravu a toleranciu.
- Kontinuálne a odstredivé liatie sa používajú aj na bary, krúžky a určité tvary.
Kritické parametre odlievania
- Nalievanie teploty / prehriatie: rešpektujte likvidus zliatiny a vyhýbajte sa nadmernému prehriatiu;
Údaje Concast naznačujú blízkosť kvapaliny ~1000 °C a solidus blízko ~854 °C — kontrola v úzkom okne, aby sa vyrovnala tekutosť a zabránilo sa oxidácii/rozpadom. - Tavenina čistota: nevyhnutné je odplynenie a filtrácia; cínové bronzy sú citlivé na vodíkovú pórovitosť a oxidové inklúzie – keramické filtre a rotačné odplyňovače znižujú riziká.
- Brána & kŕmenie: navrhnite podávače tak, aby poskytovali zmrštenie v ťažkých sekciách a používali postupné prechody sekcií, aby ste sa vyhli horúcim miestam a horúcim trhlinám.
Simulácia (výplň/tuhnutie) Odporúča sa pre zložité geometrie. - Kontrola tuhnutia: usmernené tuhnutie s chladom alebo chladom / stúpaním pomáha znižovať chyby zmršťovania a zjemňuje mikroštruktúru v hrubších častiach.
Tepelné ošetrenie po preliate
C90300 je nie je zliatinou vytvrdzujúcou precipitáciou; nereaguje na tepelné spracovanie na zvýšenie pevnosti.
Typické tepelné kroky sú žíhania na zmiernenie stresu (na odstránenie pnutia pri odlievaní a zlepšenie obrobiteľnosti) alebo mierne žíhania na zlepšenie ťažnosti tam, kde je to potrebné.
Praktická zlievárenská prax sa pri väčšine cieľov mechanických vlastností spolieha na kontrolu odlievania – nie na tepelné spracovanie.
6. Machináovateľnosť, príbuzný & dokončenie
Machináovateľnosť
- Mierna maximálna činnosť — obsah cínu zlepšuje tvorbu triesok a obrobiteľnosť v porovnaní s mnohými vysoko pevnými zliatinami medi;
bežné hodnoty obrobiteľnosti zaraďujú C90300 do praktickej triedy pre bežné sústruženie, frézovanie a vŕtanie karbidovými nástrojmi. - Odporúčaná prax: použite pevné upevnenie, náradie (potiahnuté druhy na výrobu), konzervatívne posuvy, aby sa zabránilo nahromadeniu okraja, a ľahké dokončovacie pasy pre kritické povrchy.
Obsah síry a olova v iných zliatinách (nie C90300 bezolovnaté varianty) môže zmeniť riadenie triesky — pred výberom parametrov rezu overte zloženie.
Príbuzný
- Spájkovanie je v prípade potreby preferovanou metódou spájania bronzových odliatkov (prídavné kovy a tavivo vybrané pre kompatibilitu s bronzom).
- Zváranie Vo všeobecnosti sa nepoužíva pri veľkých odliatkoch, pretože bronz má tendenciu trpieť tepelným praskaním a zmenami vlastností; lokalizované zváranie možno použiť so špecializovanými postupmi a tam, kde je to nevyhnutné, na uvoľnenie napätia po zváraní.
Povrchová úprava
- Leštenie, pokovovanie (V, Zápis), lakovanie alebo patinovanie sa bežne používajú v závislosti od funkčných alebo estetických požiadaviek.
Na nosné plochy, honovanie alebo lapovanie vytvára požadovanú povrchovú štruktúru pre tvorbu mazacieho filmu.
(Procesy dokončovania a spájania vyberte po konzultácii so zlievárňou, aby ste sa vyhli problémom s galvanickou kompatibilitou a problémom s priľnavosťou povrchovej úpravy.)
7. Korózia, opotrebovanie a tribologický výkon
- Odpor: Cínové bronzy ako C90300 exponát vynikajúca odolnosť v prostredí so sladkou a morskou vodou a bežne sa používajú pre námorný hardvér a komponenty čerpadiel.
Ich obsah cínu podporuje stabilný povrchový film a znižuje náchylnosť na určité lokalizované korózne mechanizmy. - Tribológia a správanie ložísk: C90300 sa cení dobrá prispôsobivosť a zabudovateľnosť — pri zmiešanom alebo medznom mazaní má tendenciu prijímať malé tvrdé častice do mäkšej bronzovej matrice, namiesto toho, aby robil ryhy na tvrdšom hriadeli.
To z neho robí obľúbený materiál pre puzdrá, klzné ložiská a puzdrá obiehajúce proti kalenej oceli. Pre dlhú životnosť je stále potrebné správne mazanie a povrchová úprava.
Dizajn: pre vysoko zaťažené rotačné ložiská zvážte testovanú geometriu ložiska, režim mazania a možné použitie vložkovaných alebo kompozitných ložísk, ak prevádzka presahuje schopnosť bronzu.
8. Typické aplikácie zliatiny UNS C90300
Spoločné oblasti služieb, kde je špecifikovaná UNS C90300:
- Puzdro, objímky a klzné ložiská (hydraulické čerpadlá, prevodovka).
- Komponenty čerpadla a ventilu (obaly, telá ventilu, sedadlá) — najmä v námorných zariadeniach a zariadeniach na manipuláciu s vodou.
- Výstroj, závitovkové kolesá a malé konštrukčné odliatky kde je potrebná zlievateľnosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
- Morský armatúry a komponenty vrtule kde sa vyžaduje odolnosť proti korózii morskou vodou.
- Dekoratívne odliatky a architektonické prvky kde záleží na patine a estetike.
| Porovnávací faktor | C90300 (Cínový bronz) | C51000 (Bronzový fosfor) | C95400 (Hliníkový bronz) | Olovené bronzy (Napr., C93200, všeobecný) |
| Typické zloženie (7%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; menšie Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0,01–0,35 (stopa) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (menší) | Cu + Sn základ s Pb prídavky ~1–4 % (mení sa), malý Zn/Sn |
| Primárny posilňovací mechanizmus | Tuhý roztok & fázy bohaté na cín z odlievania | Tuhý roztok + fosfidová disperzia (P) — dobrá jar/únava | Tuhý roztok + usporiadané fázy; vysoká pevnosť vďaka obsahu Al | Tuhý roztok; Pb pôsobí ako voľné obrábanie/mäkká fáza na kontrolu triesky |
| Typický UTS ako odliatok (MPA) | ~300–320 MPa | ~350–500 MPa (sa líši v závislosti od zliatiny & liečbe) | ~400–650 MPa (vyššia sila) | ~220–350 MPa (závisí od Pb, Obsah Sn) |
Typická tvrdosť (HB) |
~70–140 HB (proces závislý) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (vyšší) | ~60–120 HB (mäkšie vďaka Pb) |
| Obliecť sa & ložiskový výkon | Dobrá prispôsobivosť & vložiteľnosť; široko používané pre puzdrá | Vynikajúca únava a jarný výkon; dostupné dobré ložiskové zliatiny | Vynikajúce opotrebovanie a vysoká nosnosť | Dobrá mazacia schopnosť/zabudovateľnosť; vynikajúca obrobiteľnosť pre ložiskové vložky |
| Odpor (morská voda / mokré prostredie) | Veľmi dobrý (námorná služba bežná) | Dobré až veľmi dobré (závisí od Sn) | Veľmi dobré až vynikajúce (hliníkové bronzy vynikajúce v morskej vode) | Mierny; zliatiny olova môžu v niektorých prostrediach korodovať; nie je preferovaný pre morskú vodu |
Odlievateľnosť (správanie zlievarne) |
Veľmi dobré - piesok, škrupina, investícia | Dobre; dostupné ako liate alebo kované; fosforový bronz často kovaný | Dobrá až spravodlivá – vyššia teplota liatia, náročný na kontrolu topenia | Vynikajúca odlievateľnosť; široko používané pre ekonomické liate ložiská/diely |
| Machináovateľnosť | Stredná — vylepšená o Sn pre kontrolu čipov | Dobre (fosforové bronzy môžu byť náročné, ak sú tvrdé) | Stredné až ťažké — tvrdé zliatiny opotrebúvajú nástroje | Vynikajúci (olovo dramaticky zlepšuje správanie pri voľnom reze) |
| Tepelná spracovateľnosť / tvrdenie | Nie je vytvrditeľný precipitáciou; len žíhanie/uvoľnenie stresu | Niektoré varianty reagujú na prácu za studena; nie klasické otužovanie vekom | Niektoré zliatiny môžu byť tepelne spracované kvôli pevnosti (riešenie/starnutie) | Nie otužovanie vekom; vlastnosti kontrolované zložením a spracovaním |
Typické aplikácie |
Puzdro, diel, ventily, morské vybavenie, šnekové kolesá | Ložiská, prameň, elektrické konektory, opotrebované komponenty | Ložiská, morské vrtule, komponenty s vysokým zaťažením, výstroj | Ekonomické puzdrá, príslušenstvo, lacné obrábané diely, veľkoobjemové komponenty |
| Relatívna cena | Mierne — cín je prémiový prvok | Stredne vysoký (fosfor a vysoký Sn zvyšujú náklady) | Vyšší (Albronzy a legovanie zvyšujú náklady) | Znížiť (zliatiny olova sú ekonomické) |
| Kľúčové kompromisy / poznámka k výberu | Vyvážená voľba na nosenie + korózia + odlievateľnosť | Vyberte si pri únave / dôležitý je výkon pružiny alebo elektrické vlastnosti | Vyberte si pre najvyššiu pevnosť & silné opotrebovanie / kavitácia | Vyberte si tam, kde dominujú náklady na obrábanie a korozívny servis nie je kritický; obmedzené v používaní pitnej vody/vody |
10. Záver
UNS C90300 cínový bronz je a časovo testovaný, vysokohodnotná zliatina medi ktorý vyniká vo vyvážení mechanickej pevnosti, odpor, odolnosť proti korózii, a odlievateľnosť.
Jeho starostlivo navrhnuté chemické zloženie a jednotná mikroštruktúra poskytujú konzistentný výkon pri miernom zaťažení, prostredia s nízkou až strednou rýchlosťou, takže je nepostrádateľný v námorníctve, manipulácia s kvapalinou, mechanický prenos sily, a všeobecné strojárske odvetvia.
Časté otázky
Aký je typický obsah cínu v C90300?
Typický je cín ~7,5 – 9,0 % hmotn. s meďou ako zostatkom; zinok je bežne prítomný v ~3–5 % hmotn.. Vždy skontrolujte certifikát mlyna pre dávku, ktorú dostanete.
Môže byť C90300 tepelne spracovaný na zvýšenie pevnosti?
Nie – C90300 nie je zliatina vytvrdzujúca precipitáciou.
Pevnosť a ťažnosť sú primárne kontrolované zložením, veľkosť sekcie a rýchlosť tuhnutia; Na rozmerovú stabilitu sa používajú žíhania na uvoľnenie napätia.
Je UNS C90300 vhodný pre služby s morskou vodou?
Áno – cínové bronzy, ako napríklad C90300, sa bežne používajú v morských prostrediach a komponentoch čerpadiel, pretože majú dobrú odolnosť proti korózii v morskej vode a správanie proti zanášaniu v porovnaní s mnohými oceľami.
Aký proces odlievania mám špecifikovať?
Využitie odlievanie investícií pre tenké, detailné diely a prísne tolerancie; liatie do piesku alebo škrupiny pre väčšie alebo ekonomické diely.
Zadajte požadovanú povrchovú úpravu, tolerančné pásmo a požiadavky NDT dopredu.
