1. Zavedení
NÁS C83600 (běžně nazývané olovnatá červená mosaz, "85-5-5-5") a UNS C85800 (olovnatá žlutá mosaz) jsou dvě standardní slitiny mědi na odlévání široce používané pro ventily, čerpadla, kování a odlitky pro všeobecné strojírenství.
Představují kontrastní kompromisy, které řídí výběr slitiny:
- C83600: vysoký obsah mědi a cínu, významný náskok (~4–6 %) pro výjimečnou obrobitelnost a dobrou obecnou odolnost proti korozi; historicky oblíbené pro tělesa ventilů a silně opracované odlitky.
- C85800: vyšší zinek (žluto-mosazná chemie), nižší náskok (≤ 1,5%), vyšší výtěžnost odlitku a lepší rozměrová kontrola pro tenké nebo přesné odlitky (trvalé plísně / lití používá).
Nabízí dobrou pevnost v odlitku, ale vyžaduje pozornost z hlediska rizika odzinkování v agresivních vodách.
Tento článek vysvětluje obě slitiny do hloubky (složení, hutnictví, chování při odlévání a obrábění, korozním profilem, Aplikace), poskytuje srovnávací data, a poskytuje praktické rady při výběru.
2. Co je UNS C83600?
US C83600, historicky uznávaný jako Olověná červená Mosaz a hovorově nazývané 85-5-5-5, slouží jako základní slitina pro průmysl odlévání mědi.
Jeho označení je odvozeno od jeho jmenovitého složení: 85% měď, 5% cín, 5% vést, a 5% zinek.
Umístěný v rodině červené mosazi, C83600 se vyznačuje hlubokým červeno-bronzovým odstínem a pozoruhodnou všestranností.
Je to primární volba pro inženýry vyžadující vyvážený profil střední síly, vysoká tažnost, a mimořádnou tlakovou těsností, což z něj činí „zlatý standard“ pro komponenty pro manipulaci s kapalinami.
Funkce
Charakteristickým znakem UNS C83600 je jeho vynikající slévatelnost a spolehlivost. Na rozdíl od mnoha jiných slitin mědi, vykazuje úzký rozsah mrazu, což minimalizuje riziko smršťovacích vad.
Přítomnost 5% olovo není pouze pro obrobitelnost; působí jako mikrostrukturální „tmel,” vyplňuje mikroskopické dutiny během tuhnutí, aby bylo zajištěno, že materiál zůstane tlakově těsný za podmínek vysokého namáhání.
Navíc, má vynikající tepelnou vodivost a zachovává si mechanickou integritu při teplotách až 450 °F (232° C.), což mu umožňuje spolehlivě fungovat v prostředí páry a horké vody.
Chemické složení
Aby si udržela své autoritativní výkonnostní standardy, UNS C83600 musí splňovat přísné elementární limity definované ve specifikacích ASTM B505 a B62.
| Živel | Hmotnostní procento (%) | Role v metalurgii |
| Měď (Cu) | 84.0 - 86.0 | Základní kov; poskytuje odolnost proti korozi a barvu. |
| Cín (Sn) | 4.0 - 6.0 | Zvyšuje tvrdost, pevnost, a odolnost proti mořské vodě. |
| Vést (Pb) | 4.0 - 6.0 | Zlepšuje obrobitelnost a zajišťuje tlakovou těsnost. |
Zinek (Zn) |
4.0 - 6.0 | Působí jako odkysličovadlo a zlepšuje průtok tekutiny během lití. |
| Nikl (V) | 1.0 Max | Zjemňuje strukturu zrna a zlepšuje odolnost proti korozi. |
| Železo (Fe) | 0.30 Max | Kontrolováno, aby se zabránilo křehkosti a magnetickým vlastnostem. |
| Antimon (Sb) | 0.25 Max | Omezeno pro zachování vysoké tažnosti. |
Fyzikální & Mechanické vlastnosti
Níže uvedené hodnoty jsou reprezentativní as-cast rozsahy. Skutečné hodnoty závisí na procesu lití, tloušťka řezu a tepelné zpracování (pokud nějaké). Ověření se slévárenskými vzorky pro návrh.
Fyzikální vlastnosti (typický)
| Vlastnictví | Typická hodnota |
| Hustota | ≈ 8.83 g/cm³ (0.318 lb/in³). |
| Solidus / kapalný | ≈ 854 ° C. (solidus) / 1010 ° C. (kapalný) (vodítko pro nalévání). |
| Tepelná vodivost | ~72 W/m·K (≈ 41.6 Btu/ft·h·°F při 20 ° C.). |
| Elektrická vodivost | ~15 % IAC (mírný). |
| Součinitel tepelné roztažnosti | ~17,3 x 10⁻⁶/°C (20–200 ° C.). |
Mechanické vlastnosti (typický, as-cast)
| Vlastnictví | Typická hodnota / rozsah |
| Konečná pevnost v tahu (UTS) | ~205–255 MPa (≈ 30–37 ksi) v závislosti na procesu a teplotě |
| Mez kluzu (0.5% offset) | ~97–117 MPa (≈ 14–17 ksi) |
| Prodloužení (50 mm) | ~20–30 % (dobrá tažnost pro litou slitinu) |
| Tvrdost podle Brinella (HB) | ~60 HB (typický) |
| Modul pružnosti | ~83–110 GPa (v některých zdrojích uvádí ~83 GPa) |
Obsazení & Výkon obrábění
- Casting Excellence: C83600 je nejvíce „odpouštějící“ slitina pro slévárny. Je kompatibilní s písek, odstředivý, a plynulé lití procesy.
Jeho vysoká tekutost umožňuje výrobu složitých, tenkostěnné geometrie, které by u jiných slitin byly náchylné k poruchám. - Přesné obrábění: S hodnocením obrobitelnosti 84, je optimalizován pro vysokorychlostní CNC operace.
Obsah olova podporuje tvorbu drobných, snadno evakuovatelné třísky, snížení tření nástroje a tvorby tepla, což prodlužuje životnost nástroje a zajišťuje vynikající kvalitu povrchu.
Odolnost proti korozi
- Dobrá odolnost vůči vodě a atmosférické korozi. C83600 funguje dobře v pitné vodě, mořská voda (v mnoha případech) a obecné průmyslové prostředí.
Matrice měď/cín poskytuje odolnost vůči rovnoměrné korozi; však, olovnaté mosazi mohou být náchylné k odzinkování v některých agresivních chemii – cín C83600 pomáhá zmírňovat určité lokalizované režimy koroze. - Galvanické úvahy: Jako u všech slitin mědi, Vyhněte se párům z různých kovů, které mohou při provozu způsobit galvanickou korozi; zvážit izolaci/izolaci tam, kde je nevyhnutelný kontakt s ocelí nebo hliníkem.
Typické aplikace
C83600 je specifikován tam, kde slévatelnost, ve stejném balení je vyžadována obrobitelnost a odolnost proti korozi. Reprezentativní použití zahrnují:
- Tělesa ventilu, armatury a příruby (instalatérství, pára, manipulace s tekutinou).
- Komponenty čerpadla (oběžné kolo, pouzdra, nosit prsteny) — zejména ve vodohospodářství.
- Rychlostní stupně, šneková kola a malý mechanický hardware kde jsou odlévané tvary ekonomické.
- Námořní kování a obecný hardware vystaveny vlhkému prostředí.
- Ozdobné odlitky kde je požadována konečná úprava a odolnost proti korozi, ale vysoká pevnost není kritická.
3. Co je UNS C85800?
US C85800, kategorizován jako a Olovnatá žlutá mosaz, je slitina mědi s vysokým obsahem zinku speciálně navržená pro přísné požadavky zemřít.
Na rozdíl od červených mosazí, C85800 se vyznačuje svým jasem, zlatožlutý vzhled a vyšší obsah zinku, která se obvykle pohybuje od 31% na 41%.
Tato slitina je primární volbou pro výrobce, kteří hledají kombinaci vysoké mechanické pevnosti, rozměrová přesnost, a nákladovou efektivitu v prostředích velkoobjemové výroby.
Překlenuje propast mezi tradičními slitinami litými do písku a vysoce výkonnými konstrukčními materiály.
Funkce
Charakteristickým rysem UNS C85800 je jeho mimořádná vhodnost pro vysokotlaké tlakové lití.
Jeho chemické složení je optimalizováno tak, aby poskytovalo vysokou tekutost a nízký bod tání, umožňující jeho vstříknutí do komplexu, tenkostěnné formy s extrémní přesností.
Tato schopnost výrazně snižuje potřebu rozsáhlého sekundárního obrábění, protože díly lze odlévat do „téměř čistého tvaru“.
Navíc, vysoký obsah zinku poskytuje vynikající poměr pevnosti k hmotnosti ve srovnání s červenými mosazi, zatímco zahrnutí olova zajišťuje, že jakékoli nezbytné obrábění po odlití je účinné a přesné.
Chemické složení
Výkon UNS C85800 se řídí přesným vyvážením mědi a zinku, doplněna legujícími prvky, které zlepšují její odlévací a mechanické vlastnosti, podle norem ASTM B176.
| Živel | Hmotnostní procento (%) | Role v metalurgii |
| Měď (Cu) | 57.0 min | Základní kov; poskytuje tažnost a základní odolnost proti korozi. |
| Zinek (Zn) | 31.0 - 41.0 | Primární legující prvek; zvyšuje pevnost a snižuje náklady na suroviny. |
| Vést (Pb) | 0.8 - 2.0 | Zlepšuje obrobitelnost a napomáhá tlakové těsnosti u tlakově litých dílů. |
| Cín (Sn) | 1.5 Max | Přidává se pro zlepšení tvrdosti a odolnosti proti atmosférické korozi. |
Hliník (Al) |
0.8 Max | Působí jako zjemňovač zrna a zlepšuje povrchovou úpravu odlitku. |
| Železo (Fe) | 0.50 Max | Řízené, aby se zabránilo nadměrné tvrdosti a opotřebení nástroje během obrábění. |
| Mangan (Mn) | 0.25 Max | Zlepšuje odezvu slitiny na tepelné a mechanické namáhání. |
Fyzikální & Mechanické vlastnosti
Níže jsou dvě jasné, profesionální tabulky zobrazující Fyzikální a Mechanický vlastnosti pro US C85800 (olovnatá žlutá mosaz).
Hodnoty jsou uvedeny jako reprezentativní rozsahy v odlitku spolu se stručnými poznámkami a typickými minimy specifikace, kde je to vhodné.
Před návrhem nebo přijetím vždy potvrďte konečná čísla s materiálovými certifikáty a výrobními kupóny vaší slévárny.
Fyzikální vlastnosti — UNS C85800
| Vlastnictví | Typický / zástupce (as-cast) | Poznámky / typická spec |
| Hustota | 8.40 - 8.83 g·cm⁻3 | Záleží na přesné chemii a pórovitosti. |
| Tání / Rozsah nalévání | ~900 – 1020 ° C. (kapalina cca. horní konec) | Postupujte podle doporučení slévárny pro proces (zemřít vs písek). |
| Tepelná vodivost | ~90 – 120 W · m⁻⁻ · k⁻⁻ | Vodivost mosazné třídy; s přídavky slitin mírně klesá. |
Elektrická vodivost |
~12 – 18 % IAC | Střední elektrická vodivost typická pro olovnaté mosazi. |
| Součinitel tepelné roztažnosti (20–200 ° C.) | ~17 – 20 × 10⁻⁶ /° C. | Užitečné pro výpočty tepelného lícování a interference. |
| Modul pružnosti | ~90 – 110 GPA | Typický rozsah modulu pružnosti pro komerční mosazi. |
| Specifické teplo (cca.) | ~0,38 – 0.39 kJ·kg⁻¹·K⁻¹ | Návrhový návod pro tepelné výpočty. |
Mechanické vlastnosti — UNS C85800 (as-cast / zástupce)
| Vlastnictví | Typický slévárenský sortiment (as-cast) | Typická specifikační minima / poznámky |
| Konečná pevnost v tahu (UTS) | ≈ 300 - 420 MPA (společný rozsah; proces závislý) | Některý seznam ASTM/tabulek výrobců ~379 MPa jako reprezentativní minimum pro určité podmínky odlévání – ověřte podle spec. |
| Mez kluzu (0.2% nebo 0.5% offset) | ≈ 180 - 260 MPA | Mnoho technických listů uvádí výtěžnost ~200 MPa+ pro tlakově lité varianty. |
Prodloužení (A, %; 50 měřidlo mm) |
≈ 10 - 25% | Typická minima pro lité díly často ≥ 15 % (tenké a tlusté části se liší). |
| Brinell / Rockwellova tvrdost | ≈ HB 60 - 100 (nebo HRB ~50-80) | Tvrdost stoupá s obsahem slitiny a rychlejším chlazením. |
| Únava & dopad | Proměnná — mírný | Únavový výkon silně ovlivněný porézností a povrchovou úpravou; specifikovat testování částí cyklického zatížení. |
Obsazení & Výkon obrábění
- Optimalizace tlakového lití: C85800 má jedinečné složení lití pod vysokým tlakem.
Jeho rychlá rychlost tuhnutí a vysoká tekutost umožňují výrobu složitých detailů a hladkých povrchů, které je obtížné dosáhnout slitinami pro lití do písku.
Však, při lití do písku se mu obecně vyhýbá kvůli jeho náchylnosti k „trhání za tepla“ a tvorbě strusky. - Vysokorychlostní obrábění: S hodnocením obrobitelnosti 80, C85800 je vysoce účinný pro sekundární operace.
Obsah olova působí jako vnitřní mazivo, usnadnění tvorby malých, zvládnutelné třísky při vrtání, klepání, nebo frézování, což je zásadní pro udržení vysoké propustnosti v automatizovaných výrobních linkách.
Odolnost proti korozi
Zatímco UNS C85800 nabízí dobrou odolnost proti atmosférické korozi a mírnému průmyslovému prostředí, díky vysokému obsahu zinku je náchylnější k odzinkování než červené mosazi.
Výborně funguje v „suchých“ aplikacích nebo tam, kde je vystavení agresivním kapalinám omezené.
Pro součásti přicházející do styku s měkkou vodou nebo kyselými roztoky, Pro zajištění dlouhodobé životnosti mohou být vyžadovány specializované povlaky nebo výběr červené mosazi, jako je C83600.
Typické aplikace
- Automobilové systémy: Závorky, pouzdra, přenosové komponenty, a dekorativním obložením interiéru.
- Průmyslový hardware: Tělesa nízkotlakých ventilů, komponenty čerpadla, a obecné strojírenské části.
- Konzumní zboží: Špičkové zámkové sady, panty, kliky dveří, a ozdobné kování vyžadující leštěný žlutý povrch.
- Elektrotechnika: Konektory, komponenty rozvaděče, a svorky, kde je vyžadována vysoká pevnost a vodivost.
- Instalatérství (Nekritické): Ozdobné rukojeti baterií a vnější vodovodní armatury.
4. Komplexní srovnání: US C83600 vs. US C85800
Níže je stručný, profesionální srovnávací tabulka.
Čísla jsou reprezentativní rozsahy v původním stavu; skutečné hodnoty závisí na metodě lití, velikost sekce a praxe tepla/tavby — vždy potvrďte s certifikátem slévárny a výrobními kupony pro návrh/přejímku.
| Srovnávací faktor | US C83600 (Olověná červená mosaz / Gunmetal) | US C85800 (Olovnatá žlutá mosaz) |
| Slitinová rodina / obchodní jméno | Olověná červeno-mosaz / Gunmetal; dobrá univerzální litá slitina | Olovnatá žlutá mosaz; volné řezání, licí slitina pro všeobecné použití |
| Typické složení (WT%) | Cu ≈ 84–86 %; Sn ≈ 4–6%; Pb ≈ 4–6%; Zn ≈ 4–6%; menší Ni/Fe/Sb | Cu ≈ 57–58 %; Zn ≈ 31–41 %; Pb ≤ 1.5%; Sn ≤ 1.5%; menší Fe/Ni/Al |
| Hustota | ≈ 8.80–8,90 g/cm³ | ≈ 8.40–8,83 g/cm³ |
| Tání / vedení nalévání | Pevná/kapalná ~~854–1010 °C (závislý na slévárně) | Typický rozsah odlévání mosazi ~~900–1020 °C (podle pokynů slévárny) |
Typický as-cast UTS (zástupce) |
~205–255 MPa | ~300–420 MPa (proces závislý; některé specifikace uvádějí ~379 MPa) |
| Typická mez kluzu (zástupce) | ~97–117 MPa | ~180–260 MPa |
| Prodloužení (typický) | ~20–30 % (dobrá tažnost) | ~10–25 % (se liší podle sekce & proces) |
| Tvrdost (typický) | ~~60 HB (as-cast) | ~HB 60–100 (proces závislý) |
| Machinability | Dobrý — olovo napomáhá čipové kontrole; rozumné rychlosti výroby | Vynikající / volné řezání — olovnatá žlutá mosaz je optimalizována pro vysokou produktivitu obrábění |
| Castiability (slévárenské chování) | Velmi dobré v písku, Shell, odstředivé a investiční; cín zlepšuje odolnost proti korozi/opotřebení | Velmi dobré zejména při tlakovém lití a lití do písku; formulováno pro plynulost a rychlý cyklus |
Nosit / chování ložisek |
Dobrý — cín zlepšuje vložitelnost; používá se pro pouzdra a díly ložisek | Mírný — použitelné pro mnoho mechanických částí, ale ne specializovaný ložiskový bronz |
| Odolnost proti korozi (mokrá/mořská) | Dobré až velmi dobré — Cín zvyšuje výkonnost mořské vody; upřednostňováno pro lodní části čerpadla/ventilu | Dobrý pro obecná vodná prostředí; riziko odzinkování existuje v agresivních chemiích |
| Citlivost na odzinkování | Nízký (cín a vyšší Cu zmírňují riziko DZ) | Vyšší potenciál (mosazná rodina) — zvážit prostředí a možné anti-DZ legování nebo inhibitory |
| Připojování / opravit | Preferováno pájení; svařování obtížné a vyžaduje speciální techniku | Preferováno pájení; svařování obecně nedoporučujeme pro výrobu |
Regulační / zdravotní poznámka |
Obsah olova (~4–6 %) - ne vhodné pro mnoho aplikací s pitnou vodou; zkontrolujte místní předpisy | Obsah olova (≤ 1,5%) — může být stále omezeno na pitnou vodu; ověřit regionální limity |
| Typické aplikace | Pouzdra, rukávy, čerpadlo & díly ventilů, námořní armatury, malé převody, dekorativní odlitky | Ventily, armatury, díly čerpadla, tlakově litá pouzdra, rychlostní stupně, velkoobjemově obráběné díly |
| Relativní náklady & dostupnost | Mírný (cín zvyšuje náklady) | Obecně ekonomické a široce dostupné pro tlakové lití a lití do písku |
Pokyny pro výběr (kdy si vybrat) |
Vyberte si, když je prioritou odolnost proti korozi v mokrém/námořním provozu a ložisková/tribologická výkonnost. | Vyberte si, když je vysoká produktivita obrábění a efektivita nákladů prioritou pro univerzální součásti. |
| Rada pro specifikaci | Určete proces odlévání UNS C83600 plus, mechanická minima, NDT a sledovatelnost. | Určete proces odlévání UNS C85800 plus, mechanická minima, NDT a regulační (vést) omezení. |
5. Závěry
UNS C83600 a C85800 řeší různé technické priority:
C83600 je červená mosaz bohatá na měď optimalizovaná pro vynikající obrobitelnost po lití, silná obecná odolnost proti korozi a nízké riziko odzinkování, což z něj činí pragmatickou volbu pro silně opracovaná tělesa ventilů a tělesa čerpadel, kde je povolen obsah olova;
C85800 je žlutá mosaz s vysokým obsahem zinku optimalizovaná pro trvalé formy/tlakové lití, tenkostěnné téměř čisté tvary a vyšší pevnost v odlitku s nižším obsahem olova, ale větší náchylností k odzinkování.
Konečný výběr mezi těmito dvěma slitinami by měl být založen na třech hlavních faktorech: servisní prostředí (korozivní vs. suché vnitřní), požadavky na mechanický výkon (tažnost/odolnost proti nárazu vs. základní statická pevnost), a objem výroby a rozpočtová omezení.
Časté časté
Jsou UNS C83600 a C85800 zaměnitelné?
Žádný. Materiálově se liší složením, korozní chování, odlévací charakteristiky a regulační profil.
Střídání vyžaduje rekvalifikaci (mechanické zkoušky, korozní zkoušky, zkoušky obrábění a regulační ověření).
Která slitina obrábí lépe?
C83600 obrábí špičkově díky obsahu 4–6 % olova, zajišťuje lepší kontrolu třísek, menší opotřebení nástroje a vyšší produktivita obrábění.
C85800 obrábí poměrně dobře, ale obvykle vyžaduje optimalizované nástroje a posuvy.
A co riziko odzinkování?
C85800 (vysoký Zn) je náchylnější k odzinkování v agresivní chemii vody (nízké pH, vysoký chlorid, vysoký obsah kyslíku). C83600 (nízký Zn, vyšší Cu/Sn) je ve své podstatě odolnější.
Pokud existuje riziko odzinkování, zvolte slitinu odolnou proti odzinkování nebo ochranná opatření/nátěr a otestujte podle příslušných norem.
Jak moc způsob odlévání ovlivňuje výběr?
Významně. C85800 září v trvalé formě a tlakovém lití pro tenké stěny a téměř čisté tvary, poskytují vyšší výnosy a lepší kontrolu rozměrů.
C83600 funguje nejlépe pro písek, investiční nebo odstředivé odlitky kombinované s těžkým obráběním.
