1. 介绍
C93200, 也称为 Sae 660 轴承铜, 是一种广泛使用的基于铜的合金，专门针对需要出色耐磨性和可加工性的应用.
分类为 铅锡青铜合金, 由于其均衡的机械性能和成本效益的性能，它已成为轴承和衬套的行业标准.
在工业冶金中, C93200在中等载荷和速度下运行的组件中起着至关重要的作用.
它在制造环境中的多功能性，尤其是流体功率, 海洋, 和机械系统 - 使其成为两种原始设备制造的主要支柱 (OEM) 和售后零件更换.
2. 什么是C93200铜合金?
C93200, 也称为 Sae 660 轴承 青铜, 是高性能 铅锡青铜合金 广泛用于涉及摩擦的应用, 穿, 和中等负载.
它设计用于卓越的可加工性, 嵌入的碎屑耐受性, 和良好的耐腐蚀性, 特别是在润滑环境中.
作为青铜家庭的标准, 它因其平衡而被认可 机械强度, 摩擦学表现, 和成本效益.
C93200最常通过 铸造过程 例如沙子, 离心, 和永久性模具铸造, 并广泛用于灌木丛, 推力垫圈, 轴承, 和泵组件.
它的组成和微观结构使其对于运行的组件特别有效 边界或混合润滑机制.
化学组成
| 元素 | 典型范围 (%) | 合金功能 |
| 铜 (铜) | 83.0 - 88.5 | 碱金属; 提供延展性和电导率 |
| 锡 (sn) | 6.3 - 7.5 | 增加力量, 硬度, 并戴阻力 |
| 带领 (pb) | 6.0 - 8.0 | 增强可加工性和嵌入性 |
| 锌 (Zn) | 1.0 - 4.0 | 提高流动性; 较小的力量贡献者 |
| 铁 (铁) | ≤ 0.25 | 杂质控制; 铁过多可能会导致脆弱 |
| 镍 (在) | ≤ 0.25 | 选修的; 改善耐腐蚀性 |
| 其他的 | ≤ 0.50 (全部的) | 有限的微量元素 |
标准和名称
- UNS编号: C93200
- SAE名称: Sae 660
- 通用商标名称: 轴承铜, 660 青铜, Sae 660 青铜
- ASTM规格: B505 (连续的演员), B271 (离心铸件), B148 (锭)
- ISO: CUSN7PB7ZN4
3. C93200铜合金的机械性能
C93200 (Sae 660) 铜合金以其 均衡的机械性能 这使其非常适合在适度的负载和速度下进行轴承和衬套应用.
合金的性能是其成分的函数, 微观结构, 和铸造方法.
它展出 出色的可加工性, 良好的疲劳力量, 和 出色的磨损行为 - 特别是在润滑环境中.
关键机械性能
| 性能特性 | 典型的价值 | 笔记 |
| 抗拉强度 | 220 - 275 MPA | 随铸造方法有所不同 (沙与. 离心) |
| 屈服强度 (0.2% 抵消) | 105 - 130 MPA | 由于较细的晶粒结构，离心铸件的较高 |
| 断裂伸长率 | 10 - 20% | 表示适中的延展性 |
| Brinell硬度 | 65 - 85 HB | 上班后可以增加或表面处理 |
| 压缩屈服强度 | 〜120 MPA | 与轴承表面载荷相关 |
| 剪切力 | 〜170 mpa | 对于旋转接触应用很重要 |
| 疲劳强度 | 〜90 MPA (在10⁷周期) | 根据润滑条件下的旋转梁测试 |
| 弹性模量 | 〜100 GPA | 控制应力下的弹性变形 |
可加工性
C93200展品 出色的可加工性, 经常被评为 80–90％ 与自由切割的黄铜相比 (C36000 = 100%).
铅的存在 (6–8％) 为芯片控制做出重大贡献, 减少工具磨损, 和高表面饰面质量.
这使C93200成为CNC生产的轴承壳和液压衬套的首选选择.
- 可加解性等级: 〜85％
- 工具材料的兼容性: HSS和碳化物工具
- 典型的表面饰面: 0.8 - 1.6 µm ra以适当的饲料速率
4. C93200铜合金的物理特性
C93200, 或sae 660 轴承铜, 展示一组均衡的 物理特性 这使其非常适合涉及的申请 滑动运动, 热循环, 和中等机械应力.
这些物理特性直接有助于合金在轴承中的有效性, 衬套, 和液压组件 - 尤其是 热稳定性, 维度完整性, 和电导率 需要.
关键物理属性
| 性能特性 | 典型的价值 | 评论 |
| 密度 | 8.8 g/cm³ (8800 kg/m³) | 在旋转设备方面提供质量和稳定性 |
| 融化范围 | 930 - 1020 °C | 由于铅和锡，略低于纯铜 |
| 导热率 | 〜58–70 w/m·k | 低于纯铜，但足以进行耗散 |
| 比热容量 | 〜0.38 j/g·k | 影响快速骑自行车应用中的热响应 |
| 热膨胀系数 | 〜18.5×10⁻⁶ /k | 在压制拟合和高温组件中很重要 |
| 电导率 | 〜10–15％IACS | 通常不用于电路 |
| 弹性模量 | 〜100 GPA | 指示负载下的刚度 |
| 热扩散率 | 〜2.4×10⁻⁵平方米/s | 反映材料中的热速率 |
| 泊松比 | 〜0.31 | 定义单轴应力下的横向膨胀 |
热性能
C93200保持结构完整性 广泛的工作温度范围, 通常要 205°C (400°f) 连续服务, 使其适用于热应力的组件.
维稳定性
合金展品 低收缩 在冷却过程中 (〜1.2–1.5％) 正确施放时均匀的微观结构.
5. C93200铜合金的铸造特性
C93200铜合金, 通常被称为sae 660 轴承铜, 在铸造实践中高度评价 出色的铸造性, 维度一致性, 和 适应各种铸造方法.
其独特的组成 - 尤其是铅的存在 (pb), 锡 (sn), 和锌 (Zn) - 使其特别有利于铸造复合形状，同时保持良好的表面表面和内部声音.
关键的铸造特征
| 铸造属性 | C93200铜合金 | 评论 |
| 流动性 | 高的 | 铅和锡改善熔融金属流入复杂的霉菌 |
| 收缩率 | 〜1.2 - 1.5% | 允许准确的图案补偿 |
| 炎热的短缺 | 低的 | 在凝固过程中良好的抵抗力 |
| 孔隙率趋势 | 一般 | 通过门控和脱气来控制 |
| 气体吸收 | 一般 | 需要适当的排气和融化处理 |
| 铸造后的可加工性 | 出色的 | 铸造微观结构辅助切割和精加工 |
| 健全 | 高的 (在离心和连续的铸造中) | 关键组件中的出色结构完整性 |
C93200的常见铸造方法
| 铸造方法 | C93200的适用性 | 典型的应用 |
| 沙子铸造 | 非常适合大而复杂的形状 | 泵外壳, 齿轮空白, 大衬套 |
| 离心铸件 | 圆柱零件的理想; 最小的孔隙度 | 高精度衬套, 袖子轴承, 衬里 |
| 压铸 | 不太常见 (铅含量会降解死亡) | 小的, 如果合金修饰，高量的组件 |
| 永久模具铸件 | 适合重复性和更细的谷物 | 中型零件需要更好的表面饰面 |
| 连续铸造 | 首选库存形状 (杆, 管) | 加工轴承, 定制制造的酒吧库存 |
6. 耐药性和摩擦学表现
C93200的摩擦学优势源于其独特的微观结构:
- 自润滑: 分散的铅颗粒 (5直径–20μm) 充当“微轴”, 在滑动表面上涂抹以形成低摩擦膜.
这将摩擦系数降低至0.15–0.20 (vs. 0.6–0.8用于钢线). - PV限制: 安全可在PV上连续操作 (压力×速度) 价值观 1.5 mpa·m/s (例如。, 电动机轴承).
超过此阈值会导致导线熔化 (铅在327°C下熔化), 加速磨损. - 磨损机制: 展示轻度粘合剂, 最少的碎屑生成 - 至关重要的清洁环境（例如食物加工） (严格的铅浸出控制).
在现场测试中, 农业机械中的C93200衬套持续了 10,000+ 间歇性润滑的小时, 超越黄铜 (C36000) 用3×和2×的铸铁铸铁.
7. C93200铜合金的耐腐蚀性
C93200在非攻击环境中提供中等的腐蚀性:
- 大气暴露: 形成保护性铜绿 (基本铜碳酸盐) 在农村和城市环境中, 带有腐蚀速率 <0.01 毫米/年 - 适用于室外机械.
- 淡水: 在pH 6–8水中抗拒腐蚀 (例如。, 冷却系统, 淡水泵) 与费率 <0.02 mm/年.
- 盐水/氯化物: 抵抗力差 - 腐败率超过 0.1 毫米/年在海水 (35,000 ppmcl⁻) 由于铅对斑点的敏感性和TIN形成保护性氧化物层的能力有限.
- 化学物质: 耐受油, 油脂, 和温和的碱 (例如。, 10% NaOH在25°C。) 但是在酸中迅速腐蚀 (例如。, 5% 硫酸: 1.2 mm/年).
保护策略: 环氧涂层, 锡板, 或铬酸盐转换涂层在潮湿或沿海环境中延长使用寿命2-3×.
8. C93200铜合金的应用
C93200的多功能性跨越了需要可靠的滑动组件的行业:
- 轴承 & 衬套: 汽车曲轴轴承 (与Sae见面 660 规格), 工业变速箱衬套, 和电动机轴承 - 驾驶自润滑以减少维护.
- 液压成分: 阀杆, 泵叶轮袖子, 和气缸衬里 - 液压液的耐磨损 (例如。, 矿物油, 水 - 糖混合物).
- 汽车: 传输同步环, 转向连锁衬套, 和悬架枢轴点 - 尽管如此 100,000+ 乘用车服务公里.
- 海军陆战队 (淡水): 内陆船螺旋桨轴, 泵组件, 和孵化铰链 - 避免海水暴露.
- 一般工业: 传送带辊, 按工具指南, 和农业机械枢轴点 - 耐磨污垢, 灰尘, 和间歇性润滑.
9. C93200铜合金的优势
- 自润滑: 铅颗粒消除了低维护应用中连续润滑的需求, 降低停机时间和运营成本.
- 出色的可加工性: 80–90％的可加工性等级 (vs. 30% 用于C95400铝制青铜) 将生产时间缩短20-30％，并延长工具寿命.
- 延性: 15–20％伸长吸收冲击负荷, 降低重型机械的故障风险 (例如。, 建筑设备).
- 成本效益: 30–40％比铝青铜便宜 (C95400) 对于等效的低负载性能, 使其非常适合大量生产.
- 可铸性: 适应多种铸造方法, 启用复杂的几何形状而无需辅助加工 - 降低零件计数和组装成本.
10. C93200铜合金的限制
- 铅毒性: 限制食物接触 (FDA 21 CFR 178.3280 限制导致 <0.1%) 和医疗设备, 需要无铅的替代方案 (例如。, C86300锰青铜) 在这些部门.
- 温度灵敏度: 丢失 20% 在150°C处的拉伸强度; 不适合高热应用 (例如。, 引擎排气组件, 工业烤箱).
- 低硬度: 60–80 hb限制在高负载中使用 (≥5MPa) 或高速 (≥5m/s) 申请, 铝制青铜或钢是首选的地方.
- 腐蚀脆弱性: 不建议海水, 酸性环境, 或高氯化物溶液 (例如。, 道路盐暴露).
11. 与其他青铜的比较分析
C93200 (Sae 660) 轴承青铜是使用最广泛的铜合金之一, 戴阻力, 和可铸性.
然而, 在苛刻的申请中, 通常将其与其他青铜合金（例如 C95400 (铝青铜), C83600 (红色黄铜), 和 C36000 (自由切割黄铜).
比较表: C93200 vs. 其他青铜合金
| 性能特性 / 合金 | C93200 (Sae 660) | C95400 (铝青铜) | C83600 (红色黄铜) | C36000 (自由切割黄铜) |
| 作品 | CU-SN-PB-Zn | cu-al-fu | Cu-Sn-Zn-Pb | Cu-Zn-Pb |
| 抗拉强度 (MPA) | 200–275 | 450–700 | 170–250 | 345–550 |
| 硬度 (布里尔) | 60–80 | 125–175 | 50–70 | 80–100 |
| 可加工性 | 出色的 (80–90％) | 一般 (30–40％) | 良好 (60%) | 出色的 (90%+) |
| 耐腐蚀性 | 一般 | 出色的 (尤其. 海水) | 良好 | 贫穷至中度 |
| 戴阻力 | 良好 | 很高 | 公平的 | 一般 |
| 成本 | 一般 | 高的 | 一般 | 低的 |
| 摩擦应用 | 最好的润滑 | 优秀的干或润滑 | 不理想 | 有限的 |
| 铸造适合性 | 出色的 | 公平 | 出色的 | 通常不施放 |
| 典型用途 | 轴承, 衬套 | 高负载衬套, 泵 | 管道, 阀 | 螺钉, 配件 |
C93200 vs. C95400 (铝青铜)
- 力量 & 负载容量: C95400在拉伸强度和耐磨损方面显着优于C93200, 使其更适合 高负载, 高速应用 像齿轮组件和工业阀.
- 耐腐蚀性: C95400展品 对海水的特殊抵抗, 氯化物, 和化学物质, 使其成为首选的材料 海洋和海上 环境.
- 可加工性: 虽然耐用, C95400很难加工，生产比C93200更昂贵.
- 用例: 选择 C93200 用于通用轴承; 选择 C95400 当强度和耐腐蚀性至关重要时.
C83600 (红色黄铜) vs. C93200
- 成本 & 可铸性: 两种合金都易于铸造, 但 C83600 便宜，经常使用 非关键应用 像管道和装饰零件.
- 表现: C93200具有更好的耐磨性和压力处理能力, 特别是 滑动或旋转组件.
- 用例: 选择 C83600 低负载, 耐腐蚀的配件; 使用 C93200 用于需要润滑和尺寸稳定性的运动部件.
C93200 vs. C36000 (自由切割黄铜)
- 可加工性: C36000在铜合金中具有最高的可加工性评级 (>90%), 高速转弯和精确组件的理想选择.
- 机械性能: 虽然坚强, C36000缺少 摩擦学和疲劳特性 轴承表面所需.
- 用例: 使用 C36000 用于配件, 连接器, 和轻型组件; 使用 C93200 在哪里 润滑, 戴阻力, 和可铸性 是关键.
12. 结论
C93200铜合金仍然是工业设计的基石 轴承级应用 由于它的结合 可加工性, 摩擦学稳定, 和耐腐蚀性.
虽然它可能不适合所有高负载环境, 它提供可靠的, 无数机械类型的成本效益性能 - 尤其是中等负载, 良好的润滑, 紧张的公差是必不可少的.
常见问题解答
可以不润滑而使用C93200?
是的, 在低负载中 (≤1MPa) 和低速 (≤1m/s) 申请. 它的铅颗粒充当内部润滑剂, 减少摩擦.
然而, 定期润滑可在更高的PV中延长使用寿命 (压力×速度) 方案.
C93200适合海水暴露?
不. 海水的高氯化物含量会导致C93200的点腐蚀, 费率超过 0.1 mm/年. 用于海洋应用, 使用C95400铝制青铜, 抵抗海水腐蚀.
用于高负载应用程序的C93200的替代方案是什么?
用于高负载 (≥5MPa) 或高速 (≥5m/s) 申请, C95400青铜是首选, 因为它提供了2×拉伸强度 (450–550 MPA) 和优越的耐磨性.
C93200可以焊接还是悬挂?
不建议焊接, 随着铅在焊接温度下蒸发 (≥327°C), 引起孔隙和脆性.
悬挂 (带有银基填充剂) 是可能的，但需要仔细的表面准备以避免关节的铅污染. 机械固化 (螺栓, 按拟合) 首选用于组装.
