1. Einführung
Die bleihaltige Zinnbronze C93200 nimmt in der Ingenieurspraxis eine Sonderstellung ein, da sie ein Problem löst, das bei unzähligen Maschinen auftritt: wie man ein Lagermaterial herstellt, das stark genug ist, rutschig genug, bearbeitbar genug, und wirtschaftlich genug, um in großem Maßstab eingesetzt zu werden.
Es ist nicht die härteste Bronze, noch der Stärkste, noch das korrosionsbeständigste in der gesamten Kupferlegierungsfamilie. Seine Bedeutung liegt woanders.
C93200 ist eine hochausgeglichene Lagerbronze mit einer Kombination aus Gleitverhalten, Bearbeitbarkeit, Druckdichtheit, und Betriebszuverlässigkeit haben es zu einem der am häufigsten spezifizierten Lagermaterialien in Industrieanlagen gemacht.
2. Was ist bleihaltige Zinnbronze C93200??
C93200 ist ein hochbleihaltiges Zinn Bronze in erster Linie für entworfen Lager, Buchse, und allgemeine Verschleißanwendungen.
Es ist weithin anerkannt als SAE 660, eine Bezeichnung, die ihre langjährige Rolle als Standardlagerbronze in Industriemaschinen widerspiegelt.
In praktischer Ingenieurssprache, C93200 wird geschätzt, weil es kombiniert gutes Gleitverhalten, ausreichende Stärke, hervorragende Bearbeitbarkeit, und zuverlässige Korrosionsbeständigkeit aus einer Guss-Kupferlegierung.
Im Gegensatz zu Strukturbronzen, die hauptsächlich aufgrund ihrer maximalen Belastbarkeit ausgewählt werden, C93200 ist ausgewählt für ausgewogene tribologische Leistung.
Das bedeutet, dass es für den Einsatz unter realen Kontaktbedingungen ausgelegt ist: rotierende Wellen, Schiebflächen, mäßige Belastungen, und Schmiersysteme, die oft nicht ideal sind.
Aus diesem Grund ist es zu einer der am häufigsten verwendeten Bronzesorten für Lager und Buchsen in Pumpen geworden, Werkzeugmaschinen, Motoren, und allgemeine mechanische Ausrüstung.
Merkmale
Gute Wälzleistung
C93200 ist für den Gleitkontakt ausgelegt. Sein Bleigehalt trägt dazu bei, die Reibung zu reduzieren und die Anpassungsfähigkeit zu verbessern, während die Zinn-Bronze-Matrix die für den Lagerbetrieb erforderliche Festigkeit bietet.
Diese Kombination ist der Grund dafür, dass sie so oft als Allzweck-Lagerbronze bezeichnet wird.
Ausgezeichnete Verwirklichung
Einer der Hauptvorteile von C93200 besteht darin, dass es sich sehr gut für eine Lagerbronze verarbeiten lässt.
Veröffentlichte Daten weisen ihm eine Bearbeitbarkeitsbewertung von zu 70, Dies macht es praktisch für die Herstellung präziser Bohrungen, Gesichter, und Lagergeometrien nach dem Gießen.
Ausreichende Festigkeit und Härte für mittlere Beanspruchung
C93200 ist im strukturellen Sinne keine hochfeste Bronze, aber es bietet genügend Zugfestigkeit, Streckgrenze,
und Härte für mittlere Belastungen und mittlere Geschwindigkeiten, Dies sind die häufigsten Lagerwartungsbedingungen.
Gute Korrosionsbeständigkeit
Die Legierung wird häufig in Pumpen verwendet, ventilbezogene Komponenten, und Maschinen, die industriellen oder leicht korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, da es eine angemessene Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit bietet.
Es wird auch darauf hingewiesen, dass es keiner Entzinkung unterliegt.
Praktikabilität für Rundfunkübertragungen
C93200 ist in mehreren etablierten Gießverfahren erhältlich, einschließlich Zentrifugal, kontinuierlich, Permanente Form, und Sandguss, Dadurch ist es sowohl für die Lagerproduktion als auch für Fertigteile anpassbar.
Äquivalente Bezeichnungen zu UNS C93200
| Standard / System | Gleichwertige Bezeichnung |
| SAE | SAE 660, SAE J461, SAE J462 |
| ASTM | ASTM B271, ASTM B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| QQ-C-390 |
3. Chemische Zusammensetzung von bleihaltiger Zinnbronze C93200
Die genaue chemische Zusammensetzung von C93200 wird sorgfältig kontrolliert, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.
Die typische Komposition, gemäß ASTM B505 für Stranggussmaterial, ist in der folgenden Tabelle dargestellt
| Element | Zusammensetzungsbereich (%) |
| Cu | 81.0–85,0 |
| Pb | 6.0–8,0 |
| Sn | 6.3–7,5 |
| Zn | 2.0–4.0 |
| In | bis zu 1.0 |
| Sb | bis zu 0.35 |
| Fe | bis zu 0.20 |
| P | bis zu 0.15 |
| S | bis zu 0.08 |
| Und | bis zu 0.005 |
| Al | bis zu 0.005 |
4. Physikalische und mechanische Eigenschaften von C93200
Physikalische Eigenschaften
Die folgenden Werte sind repräsentative Stranggusswerte bei Raumtemperatur.
| Eigentum | US-üblich | Metrisch |
| Schmelzpunkt – flüssig | 1790 °F | 977 °C |
| Schmelzpunkt – Solidus | 1570 °F | 854 °C |
| Dichte | 0.322 lb/in³ | 8.91 g/cm³ |
| Spezifisches Gewicht | 8.91 | 8.91 |
| Elektrische Leitfähigkeit | 12% IACS | 0.07 MS/m |
| Wärmeleitfähigkeit | 33.6 Btu/ft²·hr·°F | 58.2 W/m·K |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 10 × 10⁻⁶ /°F | 17.3 × 10⁻⁶ /° C. |
| Spezifische Wärmekapazität | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 J/kg·K |
| Elastizitätsmodul | 14,500 ksi | um 100 GPa |
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | US-üblich | Metrisch |
| Zugfestigkeit, min. | 35 ksi | 241 MPa |
| Streckgrenze bei 0.5% Verlängerung, min. | 20 ksi | 138 MPa |
| Dehnung in 2 In. / 50 mm, min. | 10% | 10% |
| Brinellhärte, typisch | 65 Bnn | 65 Bnn |
| Bearbeitbarkeitsbewertung | 70 | 70 |
| Izod-Einschlag | 5.9 ft·lbf | 8 J |
| Druckfestigkeit | 45,700 psi | 315 MPa |
| Ermüdungsstärke | 16,000 psi | 110 MPa |
| Poissonzahl | 0.34 | 0.34 |
5. Korrosionsbeständigkeit von C93200
Allgemeines Korrosionsverhalten
C93200 wird allgemein als a angesehen korrosionsbeständige Lagerbronze statt einer Korrosionsspeziallegierung.
Veröffentlichte Materialnotizen beschreiben es als vorhanden angemessene Korrosionsbeständigkeit und beachten Sie, dass es für den Einsatz in geeignet ist zahlreiche Umgebungen Und viele Industriechemikalien.
Es wird auch wiederholt als identifiziert unterliegen keiner Entzinkung, Dies ist ein wichtiger praktischer Vorteil für kupfer-zinkhaltige Betriebsumgebungen.
Leistung im Meerwasser, Sole, und Nassservice
Eine der wichtigsten praktischen Stärken von C93200 ist sein Verhalten Meerwasser und Sole.
Mehrere veröffentlichte Referenzen geben an, dass die Legierung dies hat angemessene Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser und Sole,
weshalb es häufig für verwendet wird Pumpkomponenten, Ventilkomponenten, Pumpenpumpen, und Buchsen feuchter oder mäßig salzhaltiger Umgebung ausgesetzt werden.
Korrosionsbeständigkeit in Industriemaschinen
C93200 wird auch verwendet in Werkzeugmaschinen, Lager für allgemeine Zwecke, hydraulische Pressenkomponenten, Schubsperrscheiben, und Automobilbeschläge, und diese Anwendungslisten betonen immer wieder die Korrosionsbeständigkeit zahlreiche Umgebungen Und viele Industriechemikalien.
Dies weist darauf hin, dass die Legierung nicht auf den einfachen Nassbetrieb beschränkt ist; Es eignet sich auch gut für die gemischte Thermik, schmierend, und atmosphärische Belastungen in Industriemaschinen.
Die praktische Auswirkung ist, dass C93200 ein nützliches Gleichgewicht aufweist Korrosionsbeständigkeit + Antifriktionsverhalten + Bearbeitbarkeit.
Für Maschinenbauer, Diese Kombination ist wichtig, da eine Lagerlegierung nicht nur Bewegung und Belastung, sondern auch den realen Verunreinigungen standhalten muss, Öle, Kühlmittel, und Umgebungsfeuchtigkeit, die den industriellen Betrieb begleiten.
Das Korrosionsprofil von C93200 ist daher Teil seines umfassenderen tribologischen Werts, keine eigenständige Funktion.
6. Verarbeitung und Herstellung
Casting
C93200 ist im Grunde ein Bronzeguss, und eine seiner praktischen Stärken besteht darin, dass es auf mehreren etablierten Gießverfahren hergestellt werden kann, einschließlich kontinuierliches Gießen, Schleuderguss, Sandguss, und dauerhaftes Schimmelpilzguss.
Diese Vielseitigkeit macht es sowohl für die Massenproduktion als auch für endkonturnahe Teile nützlich, vor allem im Lager, Buchse, und allgemeine Lieferketten für Maschinenkomponenten.
Veröffentlichte Legierungsdaten zeigen auch, dass C93200 eine hat hohe Gussausbeute, mittlere Fließfähigkeit, mittlere Gasungsneigung, Und geringe Schrumpfung bei der Erstarrung,
Dies ist eine günstige Kombination zur Herstellung einwandfreier Gussteile mit relativ überschaubaren Prozessverlusten.
Das heißt, „günstig“ bedeutet nicht „verzeihend“. Wie die meisten Lagerbronzen, C93200 belohnt immer noch den disziplinierten Umgang mit der Schmelze, stabile Gießpraxis, und gutes Anschnitt- und Zuführdesign.
Sein Produktionswert ergibt sich aus der Tatsache, dass es zuverlässig in praktische technische Formen gegossen werden kann und dennoch die Gleit- und Bearbeitbarkeitseigenschaften aufweist, die es für den Einsatz nützlich machen.
Bearbeitung
Unter Lagerbronzen, C93200 wird wegen seines Bearbeitungsverhaltens weithin geschätzt.
Es ist veröffentlicht Bearbeitbarkeitsbewertung ist 70, Damit liegt es deutlich über vielen Strukturbronzen und ist äußerst praktisch für die Nachbearbeitung nach dem Guss.
Dies ist wichtig, da Lagerkomponenten häufig genaue Bohrungen erfordern, Gesichter, Rillen, und Passflächen, und eine Legierung, die sich sauber bearbeiten lässt, reduziert den Werkzeugaufwand, Zykluszeit, und Produktionskosten.
Der Bearbeitungsvorteil ist kein Zufall. C93200 ist ein bleihaltige Zinnbronze, und Blei trägt zum Spanbruch und zur Schmierfähigkeit beim Schneiden bei.
Aus diesem Grund kann diese Legierung endkonturnah gegossen und dann endbearbeitet werden, ohne dass es zu einem Produktionsengpass kommt.
Sich anschließen: Bestens geeignet zum Löten und Hartlöten
C93200 ist viel besser kompatibel mit Löten und Hartlöten als beim herkömmlichen Schweißen.
Veröffentlichte Fertigungsdatenrate Löten als ausgezeichnet Und Löten so gut, während Autogenschweißen, Schutzgasschweißen, und das Lichtbogenschweißen beschichteter Metalle werden nicht empfohlen für diese Legierung.
Dieses Muster steht im Einklang mit der beabsichtigten Rolle der Legierung als Guss- und Maschinenlagerbronze und nicht als schweißzentriertes Strukturmaterial.
Wärmebehandlung
C93200 tut es nicht reagieren auf eine herkömmliche verstärkende Wärmebehandlung.
Die veröffentlichten Daten deuten darauf hin, dass a Entspannungstemperatur von 500 °F / 260°C, Die Legierung erhält jedoch keine signifikante Härtungsreaktion durch Abschreck- und Anlass- oder Ausscheidungshärtungszyklen.
Das ist ein wichtiger Unterschied: Die Wärmebehandlung dient hier vor allem dem Abbau von Eigenspannungen, die Legierung nicht in eine höherfeste Werkstoffklasse umzuwandeln.
7. Vorteile und Einschränkungen von C93200 Bronze
Vorteile
- gutes Gleitverhalten
- gute Bearbeitbarkeit
- ausreichende Festigkeit und Härte für den Lagereinsatz
- druckdichte Eigenschaften
- breite Verfügbarkeit und gewohntes Verarbeitungsverhalten
- Zuverlässige Leistung bei mittlerer Belastung, mittelschnelle Anwendungen
- Selbstschmierend: Die dispergierte Bleiphase sorgt für eine inhärente Gleitfähigkeit, Bietet Schutz bei geringfügiger Schmierung oder vorübergehendem Schmierstoffverlust.
- Korrosionsbeständigkeit: Gute Beständigkeit gegenüber vielen korrosiven Umgebungen, typisch für Bronzelegierungen.
Einschränkungen
- Nicht für extreme Belastungen oder Stöße geeignet
- keine hochfeste Strukturbronze
- Zur größeren Verstärkung ist es nicht wärmebehandelbar
- Nicht ideal, wenn das Schweißen im Mittelpunkt der Fertigung steht
- Nicht die beste Wahl, wenn die Anwendung eine sehr hohe Verschleißfestigkeit bei starker Grenzschmierung erfordert
- Umweltbedenken: Der Bleigehalt wirft Umwelt- und Gesundheitsbedenken auf, Dies führt zu Vorschriften und einem Vorstoß für bleifreie Alternativen in einigen Anwendungen.
8. Anwendungen von C93200 bleihaltiger Zinnbronze
C93200 wird häufig in Komponenten wie verwendet:
- Allzweckbuchsen
- Kolbenbolzenbuchsen für Dieselmotoren
- Kraftstoffpumpenbuchsen
- Hauptauskleidungen hydraulischer Pressen
- Werkzeugmaschinenlager
- Hauptspindellager
- Wälzlager
- Walzenlager
- Zapfenlager
- Schubsperrscheiben
- Pumpenpumpen
- Wasserpumpenbuchsen
- Verbindungsbuchsen
- Automobilbeschläge
- allgemeine Maschinenteile
9. C93200 vs. Konkurrierende Legierungen
Die folgende Tabelle vergleicht C93200 mit C95400 Und C95500, denn dies sind zwei der praktischsten konkurrierenden Kupfergusslegierungen für Lager, tragen, und korrosionsbeständiger Service.
| Vergleichsartikel | C93200 | C95400 | C95500 |
| Legierungsfamilie / Rolle | Bleihaltige Zinnbronze; SAE 660 Lagerbronze, die als Allzweck-Lager- und Buchsenlegierung verwendet wird. | Aluminiumbronze; eine vielseitig einsetzbare Struktur- und Verschleißbronze. | Nickel Aluminium Bronze; eine Hochleistungsbronze mit starker Marine- und Verschleißpositionierung. |
| Chemiesignatur | Cu 81,0–85,0 %, Pb 6,0–8,0 %, Sn 6,3–7,5 % | Cu 83.0% min., Al 10,0–11,5 % | Cu 78.0% min., Al 10,0–11,5 %, Bei 3,0–5,5 % |
| Dichte | 8.91 g/cm³. | 7.45 g/cm³. | 7.53 g/cm³. |
| Elektrische Leitfähigkeit | 12% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| Wärmeleitfähigkeit | 33.6 Btu/ft²·hr·°F. | 33.9 Btu/ft²·hr·°F. | 24.2 Btu/ft²·hr·°F. |
| Elastizitätsmodul | 14,500 ksi. | 15,500 ksi. | 16,000 ksi. |
Typische Zugfestigkeit bei Raumtemperatur |
35 ksi-Minimum im Stranggusszustand. | 85 ksi-Minimum im Stranggusszustand. | 95 ksi-Minimum im Stranggusszustand. |
| Typische Streckgrenze bei Raumtemperatur | 20 ksi-Minimum im Stranggusszustand. | 32 ksi-Minimum im Stranggusszustand. | 42 ksi-Minimum im Stranggusszustand. |
| Verlängerung | 10% Minimum. | 32% Minimum in der Strangguss-Standardreihe. | 42% Minimum in der Strangguss-Standardreihe. |
| Bearbeitbarkeitsbewertung | 70. | 60. | 50. |
| Wurfeigenschaften | Hohe Gussausbeute; geringe Schlackenbildung; mittlere Fließfähigkeit; mittlere Begasung; geringe Schrumpfung bei der Erstarrung. | Geringe Gussausbeute; hohe Schlackenbildung; mittlere Fließfähigkeit; mittlere Begasung; hohe Schrumpfung bei der Erstarrung. | Geringe Gussausbeute; hohe Schlackenbildung; mittlere Fließfähigkeit; mittlere Begasung; hohe Schrumpfung bei der Erstarrung. |
Sich anschließen / Herstellung |
Löten hervorragend; gut löten; Schweißmethoden werden grundsätzlich nicht empfohlen; Spannungsabbau bei 500°F. | Löten gut; gut löten; Schutzgas- und Metalllichtbogenschweißen gut; Lösungsbehandlung verfügbar. | Löten gut; Lötmesse; Schutzgas- und Metalllichtbogenschweißen gut; Lösungsbehandlung und Glühen möglich. |
| Typischer Serviceschwerpunkt | Allzwecklager, Buchsen, Unterlegscheiben, Pumpkomponenten, Automobilbeschläge, und mittlerer Belastung. | Schweißpistolen, Lager, Lagersegmente, große Halteschrauben, Nüsse, und industrielle Verschleißteile. | Marine-Hardware, Fensterbeschläge, Musikinstrumente, Lager, Nüsse, und stark beanspruchte Korrosions-/Verschleißteile. |
10. Abschluss
C93200 bleihaltige Zinnbronze, oder SAE 660, ist aus einem einfachen Grund ein Industriestandard geblieben: es funktioniert.
Es vereint die richtige Mischung aus Lagerleistung, Bearbeitbarkeit, Gussbarkeit, und praktische Stärke, um ein sehr häufiges technisches Problem effizient zu lösen.
C93200 ist kein Glamour-Material, und es ist keine Hochleistungslegierung. Es ist ein zuverlässiges, gut ausbalanciert, sehr gebrauchsfähige Lagerbronze.
Dieses Gleichgewicht ist der Kern seines Wertes. Im Ingenieurwesen, Das beste Material ist oft nicht das mit der beeindruckendsten Einzelnummer, sondern derjenige, der über die gesamte Gusskette hinweg eine konstante Leistung erbringt, Bearbeitung, Montage, und Service.
FAQs
Was ist der Hauptunterschied zwischen C93200 und anderen Bronzen??
Der Hauptunterschied liegt im Hauptinhalt (6-8%), was eine hervorragende Bearbeitbarkeit und selbstschmierende Eigenschaften bietet, Damit eignet es sich ideal für Lageranwendungen.
Bei anderen Bronzen steht möglicherweise die Stärke im Vordergrund (z.B., Aluminiumbronze) oder Korrosionsbeständigkeit ohne das gleiche Maß an Schmierfähigkeit.
Kann C93200 zum Härten wärmebehandelt werden??
NEIN, C93200 ist zum Härten nicht wärmebehandelbar. Seine mechanischen Eigenschaften werden im Gusszustand erreicht. Jede thermische Behandlung dient typischerweise nur dem Spannungsabbau.
Ist C93200 für Meeresumgebungen geeignet??
C93200 bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit, auch ins Salzwasser, wodurch es für einige Marineanwendungen geeignet ist, insbesondere für Lager und Buchsen, die keinen sehr aggressiven Bedingungen oder hohen Durchflussraten ausgesetzt sind, bei denen Erosion-Korrosion ein Problem darstellen könnte.
Jedoch, für anspruchsvollere Meeresumgebungen, Spezielle Meeresbronzen könnten bevorzugt werden.
Welche Umweltbedenken gibt es bezüglich C93200??
Der Bleigehalt in C93200 wirft Umwelt- und Gesundheitsbedenken auf, insbesondere im Hinblick auf Bleiauslaugung und -exposition.
In einigen Regionen fördern Vorschriften die Einführung bleifreier Alternativen, insbesondere in Trinkwassersystemen oder Anwendungen mit direktem menschlichen Kontakt.
