1. Вступ
Нас C90300 це широко використовуваний ливарний сплав олова та бронзи, який забезпечує практичну комбінацію гарної ливарної здатності, Корозійна стійкість (особливо в морських умовах), поведінка підшипника/зносу та задовільна механічна міцність.
Вказано для втулок, деталі накачування, клапани, шестерні та інші компоненти, де службове навантаження, Основними факторами є ковзний контакт і стійкість до корозії.
2. Що таке бронза UNS C90300?
США C90300 це лита жерсть бронза сплаву в УНС (Уніфікована система нумерації) Сім'я мідних сплавів.
Він розроблений для використання в ливарному виробництві та широко визначений, де баланс каста, Корозійна стійкість (особливо в морських і водних середовищах), гарна поведінка підшипника/зношування та прийнятна механічна міцність потрібно.
На практиці C90300 вибирають для таких компонентів, як втулки, рукава, частини насоса та клапана, малі шестерні та морські фітинги з ковзним контактом, можливість вбудовування та стійкість до морської води або вологої корозії є важливими.
Основні особливості та металургійний характер
- Хороша кастабність. C90300 заливає та заповнює форми передбачуваним піском, оболонкові та інвестиційні процеси, забезпечуючи досить тонкі зрізи та гарну деталізацію поверхні при правильній обробці.
- Зміцнена оловом матриця. Олово діє як замісний легуючий елемент у міді, підвищення твердості, зносостійкість і міцність порівняно з простою міддю, зберігаючи при цьому пластичність, достатню для багатьох застосувань підшипників і конструкцій.
- Підшипник і трибологічні характеристики. Експонати сплаву відповідність і вбудовуваність— він сприйматиме дрібні забруднюючі частинки в більш м’яку бронзову матрицю, а не забиватиме твердіший сполучний вал, що робить його придатним для підшипників ковзання та втулок під граничним або змішаним змащенням.
- Чудова стійкість до корозії у вологому середовищі. Олов’яні бронзи стійкі до загальної корозії та добре працюють у морській воді та багатьох промислових водних середовищах; вони менш схильні до видалення цинку або швидкої локалізованої атаки, ніж багато латунь.
- Не твердіє атмосферними опадами. Механічні властивості встановлюються насамперед складом і затвердінням/мікроструктурою; C90300 зазвичай не підлягає зміцненню розчином/старінням.
Операції зняття напруги або відпалу використовуються в основному для регулювання стабільності розмірів або пластичності. - Помірна обробка. Олово покращує формування стружки та оброблюваність порівняно з багатьма високоміцними мідними сплавами; твердосплавні інструменти та стандартні методи обробки бронзи підходять для виробничої роботи.
3. Ідентичність сплаву та типова хімія
Значення представлені як типові діапазони ваги та відсотків, що використовуються для проектування та закупівлі; завжди підтвердити точні межі за допомогою ливарного цеху/сертифікованого аналізу для будь-якого критичного застосування.
| Предмет | Типовий склад (WT%) | Функціонування / ефект |
| позначення США | C90300 | Уніфікована система нумерації для цієї литої олов’яної бронзи. |
| Мідь (Куточок) | Балансувати (~86,0 – 89.0%) | Основний метал; забезпечує матрицю, теплові/електричні властивості та пластичність. |
| Жерстя (Sn) | 7.5 - 9.0% | Основний зміцнюючий і зносостійкий/корозійно-стійкий елемент у сплаві. |
| Цинк (Zn) | 3.0 - 5.0% | Покращує плинність, розливність і розкислення розплаву. |
| Нікель (У) | 0 - 1.0% (тип.) | Необов’язковий; може підвищити стійкість до корозії, міцність і міцність. |
| Прасувати (Феод) | ≤ ~0,5% (тип.) | Контрольована домішка або навмисне додавання; впливає на міцність і знос. |
Провід (PB) |
≤ ~0,2–0,25% (відстежувати) | У деяких виливках може з’являтися на слідах; невеликі кількості сприяють оброблюваності, але не є визначальним елементом. |
| Кремнію (І) | ≤ ~0,5% (відстежувати) | Вплив розкислення/плинності; зазвичай контролюється до низьких рівнів. |
| Фосфор (С) | ≤ ~0,03% (відстежувати) | Залишок розкислювача/дегазатора; зберігається на дуже низькому рівні, щоб уникнути крихкості. |
| Сірка (S) | ≤ ~0,02% (відстежувати) | Нечистість; допустимі низькі рівні; надмірна S шкідлива. |
| Алюміній / Марганець / інші | Кожен зазвичай ≤ ~0,1–0,3% | Незначні мікролегуючі або трампові елементи контролюються відповідно до специфікації. |
4. Фізико-механічні властивості
Нижче наведено репрезентативні литі значення для C90300, взяті з типових постачальників і посилань на матеріали.
Фактичні властивості змінюються залежно від процесу лиття, Товщина секції, стратегія литника та практика плавлення — завжди перевіряйте за допомогою купонів на лиття з вашого ливарного виробництва.
Фізичні властивості
| Власність | Типове значення |
| Щільність | ≈ 8,7–8,9 г/см³ (≈ 0.318 фунт/в³). |
| Солідус / Рідкий | ~854 °C (солідус) - ~1000 °C (рідкий) (посібник із безпечного розливання та перегріву). |
| Теплопровідність | ~70–75 Вт/м·К (залежить від вмісту Sn/Zn). |
| Електропровідність | ~10–12 % IACS (низька порівняно з чистою міддю). |
| Коефіцієнт теплового розширення | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C (кімнатних до помірних темп). |
Механічні властивості (типовий як литий)
| Власність | Типовий діапазон / значення |
| Сила на розрив (UTS) | ~300–320 МПа (≈ 44–46 ksi) |
| Похід (0.5% компенсація) | ~145–152 МПа (≈ 21–22 ksi) |
| Подовження (у 50 мм) | ~18–30% залежно від розділу та процесу |
| Твердість за Брінеллем (Бнн) | ~ 70 год (як литий типовий) |
| Модуль пружності | ~110–125 ГПа |
5. Поведінка при лиття та ливарна практика
Відповідні процеси лиття
C90300 адаптований до основних методів лиття, які використовуються для бронзи:
- Пісочний кастинг — економічний для великих або важких секцій.
- Лиття по моделлю (Кастинг загубленого воску) — найкраща обробка поверхні та точність розмірів для розчинника, Детальні частини.
- Лиття оболонки і лиття в постійні форми — проміжні варіанти, що пропонують покращену обробку поверхні та допуск.
- Безперервне і відцентрове лиття також використовуються для барів, кільця та певні форми.
Критичні параметри лиття
- Температура / перегрів: дотримуйтеся ліквідусу сплаву та уникайте надмірного перегріву;
Дані Concast вказують на наявність рідини поблизу ~1000 °C і солід біля ~854 °C — контроль у вузькому вікні, щоб збалансувати текучість і уникнути окислення/окалини. - Розтрібити чистоту: необхідні дегазація та фільтрація; олов’яні бронзи чутливі до водневої пористості та оксидних включень — керамічні фільтри та ротаційні дегазатори знижують ризики.
- Обтягуючий & годування: спроектувати живильники для забезпечення усадки у важких секціях і використовувати поступові секційні переходи, щоб уникнути гарячих точок і гарячих розривів.
Моделювання (заповнення/затвердіння) рекомендується для складних геометрій. - Контроль затвердіння: спрямоване затвердіння з охолодженням або охолодженням/підйомами допомагає зменшити дефекти усадки та покращує мікроструктуру в більш товстих частинах.
Після кісточка термічної обробки
C90300 є не є дисперсійним сплавом; він не реагує на термообробку розчину для підвищення міцності.
Типовими тепловими кроками є відпалювання для зняття стресу (для зняття ливарних напруг і поліпшення оброблюваності) або помірний відпал для покращення пластичності, де це необхідно.
Практична практика ливарного виробництва покладається на контроль лиття, а не на термічну обробку, для більшості цілей механічних властивостей.
6. Обробка, приєднання & закінчення
Обробка
- Помірна обробка — вміст олова покращує утворення стружки та оброблюваність порівняно з багатьма високоміцними мідними сплавами;
загальні значення рейтингу оброблюваності ставлять C90300 в практичний клас для рутинного токарної обробки, фрезерування та свердління твердосплавним інструментом. - Рекомендована практика: використовувати жорстке кріплення, Карбідний інструмент (сорти з покриттям для виробництва), консервативні подачі, щоб уникнути нарощених країв, і легкі фінішні паси для критичних поверхонь.
Вміст сірки та свинцю в інших сплавах (не C90300 варіанти без свинцю) може змінювати контроль стружки — перевірте склад перед вибором параметрів різання.
Приєднання
- Пайка є кращим методом з’єднання для бронзових виливків, коли це необхідно (присадки та флюс, вибрані для сумісності з бронзою).
- Зварювання зазвичай уникають для великих виливків, оскільки бронза схильна до термічного розтріскування та зміни властивостей; локалізоване зварювання може використовуватися зі спеціальними процедурами та зняттям напруги після зварювання, де це неминуче.
Поверхнева обробка
- Полірування, покриття (У, Агент), лакування або патинування зазвичай застосовуються залежно від функціональних або естетичних вимог.
Для опорних поверхонь, хонінгування або притирка створює необхідну текстуру поверхні для утворення мастильної плівки.
(Щоб уникнути проблем із гальванічною сумісністю та адгезією, вибирайте процеси фінішної обробки та з’єднання, погодившись із ливарним заводом.)
7. Корозія, знос і трибологічні характеристики
- Корозійна стійкість: Виставка олов’яної бронзи, наприклад C90300 чудова стійкість у середовищі прісної та морської води і зазвичай використовуються для морського обладнання та компонентів насосів.
Вміст олова в них сприяє утворенню стабільної поверхневої плівки та знижує сприйнятливість до певних локалізованих механізмів корозії. - Трибологія та поведінка підшипників: Цінується C90300 хороша пристосовуваність і можливість вбудовування — під час змішаного або граничного змащування воно має тенденцію сприймати дрібні тверді частинки в більш м’яку бронзову матрицю, а не забивати більш твердий вал.
Це робить його улюбленим матеріалом для втулок, підшипники ковзання та втулки, що працюють на загартованій сталі. Належне змащення та обробка поверхні все ще необхідні для тривалого терміну служби.
Примітка дизайну: для обертових підшипників із високим навантаженням враховуйте перевірену геометрію підшипника, режим змащування та можливе використання футерованих або композитних підшипників, якщо навантаження перевищує можливості бронзи.
8. Типове застосування сплаву UNS C90300
Загальні зони обслуговування, де зазначено UNS C90300:
- Втулки, втулки і підшипники ковзання (гідравлічні насоси, коробки передач).
- Компоненти насоса та клапана (спонука, Тіла клапана, сидіння) — особливо в морському та водорозвантажувальному обладнанні.
- Шестерні, черв'ячні колеса та дрібні конструкційні відливки там, де потрібна ливарність і зносостійкість.
- Морський арматура та компоненти гвинта де потрібна стійкість до корозії морської води.
- Декоративне лиття та архітектурні елементи де патина та естетика мають значення.
| Фактор порівняння | C90300 (Олов'яна бронза) | C51000 (Бронза фосфору) | C95400 (Алюмінієва бронза) | Бронзи (Напр., C93200, загальний) |
| Типовий склад (WT%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; незначний Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; P ≈ 0,01–0,35 (відстежувати) | Cu ≈ 78–88; Al ≈ 5–11; Fe/Ni/C (неповнолітній) | Куточок + Sn база с PB добавки ~1–4% (різноманітно), малий Zn/Sn |
| Механізм первинного зміцнення | Суцільний розчин & багаті оловом фази від лиття | Суцільний розчин + фосфідна дисперсія (С) — хороша весна/втома | Суцільний розчин + впорядковані фази; висока міцність завдяки вмісту Al | Суцільний розчин; Pb діє як вільна/м’яка фаза для контролю стружки |
| Типовий литий UTS (MPA) | ~300–320 МПа | ~350–500 МПа (залежить від сплаву & лікування) | ~400–650 МПа (вища сила) | ~220–350 МПа (залежить від Pb, Вміст Sn) |
Типова твердість (HB) |
~70–140 HB (залежить від процесу) | ~80–160 HB | ~120–220 HB (вищий) | ~60–120 HB (м'якше за рахунок Pb) |
| Носити & продуктивність підшипника | Хороша відповідність & вбудовуваність; широко використовується для втулок | Відмінна стомлюваність і ресорна продуктивність; доступні хороші підшипникові сплави | Відмінна зносостійкість і здатність витримувати високі навантаження | Хороша змащувальна здатність/вбудовуваність; відмінна оброблюваність вкладишів підшипників |
| Корозійна стійкість (морська вода / вологе середовище) | Дуже добре (морська служба заг) | Добре до дуже добре (залежить від Sn) | Від дуже добре до відмінно (алюмінієві бронзи видатні в морській воді) | Помірний; свинцеві сплави можуть піддаватися корозії в деяких середовищах; не бажаний для морської води |
Каста (ливарна поведінка) |
Дуже добре — пісок, штурм, інвестиції | Добрий; доступний як литий, так і кований; фосфориста бронза часто кована | Від хорошого до достатнього — вища температура розливу, вимогливий до контролю танення | Відмінна кастабність; широко використовується для економічних литих підшипників/деталей |
| Обробка | Помірний — покращено Sn для контролю стружки | Добрий (фосфористі бронзи можуть бути складними, якщо вони тверді) | Від середнього до важкого — інструменти, що зношуються з твердих сплавів | Відмінний (свинець значно покращує поведінку вільного різання) |
| Піддається термообробці / загартовування | Не твердіє атмосферними опадами; лише відпал/зняття напруги | Деякі варіанти реагують на холодну роботу; не класичне вікове загартування | Деякі сплави можна термічно обробити для міцності (розчин/старіння) | Не старіє; властивості, що контролюються складом і роботою |
Типові програми |
Втулки, деталі накачування, клапани, Морська арматура, черв'ячні колеса | Підшипники, пружини, електричні роз'єми, зношуються компоненти | Важкі підшипники, морські гвинти, високонавантажені компоненти, шестерні | Економічні втулки, фурнітура, недорогі оброблені деталі, компоненти великого обсягу |
| Відносна вартість | Помірний — олово є преміальним елементом | Помірний - високий (люмінофор і високий Sn збільшують вартість) | Вищий (Альбронзи та легування підвищують вартість) | Опускатися (свинцеві сплави економічні) |
| Ключові компроміси / примітка до вибору | Збалансований вибір для одягу + корозія + каста | Вибирайте при втомі / продуктивність пружини або електричні властивості мають значення | Вибирайте для найвищої міцності & сильний знос / стійкість до кавітації | Вибирайте там, де вартість обробки домінує, а корозійне обслуговування не є критичним; обмежено у використанні для пиття/води |
10. Висновок
Олов'яна бронза UNS C90300 - це a перевірений часом, високоцінний литий мідний сплав який чудово врівноважує механічну міцність, Опір зносу, корозійна стійкість, і кастості.
Його ретельно розроблений хімічний склад і однорідна мікроструктура забезпечують постійну продуктивність при помірному навантаженні, середовища обслуговування з низькою та середньою швидкістю, що робить його незамінним у морській справі, поводження з рідиною, механічна передача потужності, та сектори загального машинобудування.
Поширені запитання
Який типовий вміст олова в C90300?
Типова жесть ~7,5–9,0 мас.% з міддю як балансом; цинк зазвичай присутній в ~3–5 мас.%. Завжди перевіряйте сертифікат фабрики для партії, яку ви отримуєте.
Чи можна термічно обробити C90300 для підвищення міцності?
Ні — C90300 не є дисперсійним сплавом.
Міцність і пластичність в основному контролюються складом, розмір перетину і швидкість застигання; для стабільності розмірів використовуються відпали для зняття напруги.
Чи підходить UNS C90300 для обслуговування морської води?
Так — олов’яні бронзи, такі як C90300, зазвичай використовуються в морських середовищах і компонентах насосів через високу стійкість до корозії в морській воді та властивості проти забруднення порівняно з багатьма сталями.
Який процес лиття я маю вказати?
Використання інвестиційне кастинг для тонких, детальні деталі та жорсткі допуски; лиття з піску або черепашки для більших або економічних деталей.
Вкажіть бажану обробку поверхні, діапазон допуску та вимоги до НК.
