1. مقدمه
برنز قلع سربی C93200 جایگاه ویژهای در عمل مهندسی دارد زیرا مشکلی را که در ماشینهای بیشماری ظاهر میشود حل میکند.: چگونه یک ماده یاتاقان بسازیم که به اندازه کافی قوی باشد, به اندازه کافی لغزنده, ماشینکاری به اندازه کافی, و به اندازه کافی مقرون به صرفه برای استفاده در مقیاس.
این سخت ترین برنز نیست, و نه قوی ترین, و نه مقاوم ترین در برابر خوردگی در کل خانواده آلیاژ مس. اهمیت آن در جای دیگری نهفته است.
C93200 یک برنز یاتاقان بسیار متعادل است که ترکیبی از رفتار ضد اصطکاک است, ماشین کاری, سفتی فشار, و قابلیت اطمینان خدمات، آن را به یکی از پرکاربردترین مواد بلبرینگ در تجهیزات صنعتی تبدیل کرده است.
2. قلع سرب برنز C93200 چیست؟?
C93200 یک است قلع سرب بالا برنز طراحی شده در درجه اول برای بلبرینگ, بوش, و کاربردهای خدمات پوشیدنی عمومی.
به طور گسترده ای به عنوان شناخته شده است SAE 660, نامی که نشان دهنده نقش دیرینه آن به عنوان برنز یاتاقان استاندارد در ماشین آلات صنعتی است.
در اصطلاح مهندسی عملی, C93200 ارزش دارد زیرا ترکیب می شود رفتار ضد اصطکاک خوب, قدرت کافی, ماشینکاری عالی, و مقاومت در برابر خوردگی قابل اعتماد در یک آلیاژ مس ریختگی.
بر خلاف برنزهای سازه ای که عمدتاً برای حداکثر ظرفیت بار انتخاب می شوند, C93200 برای انتخاب شده است عملکرد تریبولوژیکی متعادل.
این بدان معناست که برای کار در شرایط تماس واقعی ساخته شده است: شفت های دوار, سطوح کشویی, بارهای متوسط, و رژیم های روانکاری که اغلب کمتر از ایده آل هستند.
به همین دلیل است که به یکی از پرمصرف ترین گریدهای برنز برای یاتاقان ها و بوشینگ های پمپ ها تبدیل شده است., ماشین ابزار, موتورها, و تجهیزات مکانیکی عمومی.
ویژگی ها
عملکرد ضد اصطکاک خوب
C93200 برای تماس کشویی طراحی شده است. محتوای سرب آن به کاهش اصطکاک و بهبود سازگاری کمک می کند, در حالی که ماتریس قلع-برنز استحکام مورد نیاز برای سرویس بلبرینگ را فراهم می کند.
این ترکیب دلیلی است که اغلب به عنوان یک برنز یاتاقان همه منظوره توصیف می شود.
ماشینکاری عالی
یکی از مزایای مهم C93200 این است که برای برنز یاتاقان بسیار خوب ماشین می شود..
داده های منتشر شده به آن امتیاز ماشینکاری نسبت می دهند 70, که آن را برای تولید سوراخ های دقیق عملی می کند, چهره ها, و هندسه یاتاقان پس از ریخته گری.
استحکام و سختی کافی برای خدمات متوسط
C93200 از نظر ساختاری یک برنز با استحکام بالا نیست, اما مقاومت کششی کافی را ارائه می دهد, قدرت تسلیم,
و سختی برای بارهای متوسط و سرعت متوسط, که رایج ترین شرایط خدمات یاتاقان هستند.
مقاومت در برابر خوردگی خوب
این آلیاژ به طور گسترده در پمپ ها استفاده می شود, اجزای مرتبط با شیر, و ماشینهایی که در معرض محیطهای صنعتی یا خورنده خفیف قرار دارند، زیرا مقاومت در برابر خوردگی مناسب همراه با مقاومت در برابر سایش را ارائه میکنند..
همچنین ذکر شده است که در معرض زینک زدایی نیست.
عملی بودن ریخته گری گسترده
C93200 در چندین مسیر ریخته گری ثابت موجود است, از جمله وابسته به مرکز, پیوسته, قالب دائمی, و ریخته گری شن و ماسه, که آن را هم با تولید استوک و هم با قطعات نهایی سازگار می کند.
نامگذاریهای معادل UNS C93200
| استاندارد / سیستم | تعیین معادل |
| SAE | SAE 660, SAE J461, SAE J462 |
| ASTM | ASTM B271, ASTM B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| QQ-C-390 |
3. ترکیب شیمیایی برنز قلع سرب C93200
ترکیب شیمیایی دقیق C93200 برای دستیابی به خواص مطلوب آن به دقت کنترل می شود.
ترکیب معمولی, مطابق استاندارد ASTM B505 برای مواد ریخته گری پیوسته, در جدول زیر ارائه شده است
| عنصر | محدوده ترکیب (%) |
| مس | 81.0-85.0 |
| پب | 6.0-8.0 |
| Sn | 6.3-7.5 |
| روی | 2.0-4.0 |
| در | تا 1.0 |
| Sb | تا 0.35 |
| Fe | تا 0.20 |
| پ | تا 0.15 |
| اس | تا 0.08 |
| و | تا 0.005 |
| ال | تا 0.005 |
4. خواص فیزیکی و مکانیکی C93200
خواص فیزیکی
مقادیر زیر معرف مقادیر ریخته گری پیوسته در دمای اتاق هستند.
| اموال | مرسوم ایالات متحده | متریک |
| نقطه ذوب - مایع | 1790 درجه فارنهایت | 977 درجه سانتی گراد |
| نقطه ذوب - جامد | 1570 درجه فارنهایت | 854 درجه سانتی گراد |
| تراکم | 0.322 پوند/اینچ | 8.91 g/cm³ |
| وزن مخصوص | 8.91 | 8.91 |
| هدایت الکتریکی | 12% IACS | 0.07 MS/m |
| هدایت حرارتی | 33.6 Btu/ft²·hr·°F | 58.2 W/m·K |
| ضریب انبساط حرارتی | 10 × 10-6 / درجه فارنهایت | 17.3 × 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد |
| ظرفیت حرارتی خاص | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 J/kg·K |
| مدول الاستیسیته | 14,500 ksi | در مورد 100 GPa |
خواص مکانیکی
| اموال | مرسوم ایالات متحده | متریک |
| استحکام کششی, دقیقه. | 35 ksi | 241 MPa |
| قدرت تسلیم در 0.5% پسوند, دقیقه. | 20 ksi | 138 MPa |
| کشیدگی در 2 در. / 50 میلی متر, دقیقه. | 10% | 10% |
| سختی برینل, معمولی | 65 رفیق | 65 رفیق |
| رتبه ماشین کاری | 70 | 70 |
| تاثیر ایزد | 5.9 ft·lbf | 8 جی |
| مقاومت فشاری | 45,700 psi | 315 MPa |
| قدرت خستگی | 16,000 psi | 110 MPa |
| نسبت پواسون | 0.34 | 0.34 |
5. مقاومت در برابر خوردگی C93200
رفتار خوردگی عمومی
C93200 به طور کلی به عنوان یک در نظر گرفته می شود برنز یاتاقان مقاوم در برابر خوردگی به جای یک آلیاژ مخصوص خوردگی.
یادداشت های مطالب منتشر شده آن را به عنوان داشتن توصیف می کنند مقاومت در برابر خوردگی مناسب و توجه داشته باشید که برای استفاده در محیط های متعدد و بسیاری از مواد شیمیایی صنعتی.
همچنین مکرراً به عنوان شناسایی شده است در معرض زینک زدایی نیست, که یک مزیت عملی مهم برای محیط های خدماتی حاوی مس و روی است.
عملکرد در آب دریا, آبسری, و سرویس مرطوب
یکی از مهمترین نقاط قوت عملی C93200 رفتار آن در آب دریا و آب نمک.
چندین مرجع منتشر شده بیان می کنند که این آلیاژ دارد مقاومت در برابر خوردگی مناسب در برابر آب دریا و آب نمک,
به همین دلیل است که معمولاً برای آن استفاده می شود اجزای پمپ, اجزای دریچه, پروانه پمپ, و بوش ها در معرض محیط های مرطوب یا نسبتاً شور.
مقاومت در برابر خوردگی در ماشین آلات صنعتی
C93200 نیز در ماشین ابزار, بلبرینگ های عمومی, اجزای پرس هیدرولیک, واشر رانش, و اتصالات خودرو, و آن لیست های کاربردی مکرراً بر مقاومت در برابر خوردگی تأکید می کنند محیط های متعدد و بسیاری از مواد شیمیایی صنعتی.
این نشان می دهد که آلیاژ به سرویس مرطوب ساده محدود نمی شود; همچنین به خوبی برای حرارت مخلوط مناسب است, روان کننده, و قرار گرفتن در معرض اتمسفر موجود در ماشین آلات صنعتی.
مفهوم عملی این است که C93200 تعادل مفیدی دارد مقاومت در برابر خوردگی + رفتار ضد اصطکاک + ماشین کاری.
برای ماشین سازان, این ترکیب مهم است زیرا یک آلیاژ باربر نه تنها باید از حرکت و بار، بلکه در برابر آلاینده های دنیای واقعی نیز زنده بماند., روغن ها, خنک کننده ها, و رطوبت محیط که با عملیات صنعتی همراه است.
بنابراین مشخصات خوردگی C93200 بخشی از ارزش تریبولوژیکی گسترده تر آن است, یک ویژگی مستقل نیست.
6. فرآوری و ساخت
ریخته گری
C93200 اساساً یک است ریخته گری برنز, و یکی از نقاط قوت عملی آن این است که می توان آن را با چندین مسیر ریخته گری ثابت تولید کرد, از جمله ریخته گری مداوم, ریخته گری گریز از مرکز, ریخته گری شن و ماسه, و ریخته گری قالب دائمی.
این تطبیق پذیری آن را هم برای تولید استوک و هم برای قطعاتی که به شکل شبکه نزدیک هستند مفید می کند, مخصوصا در باربری, بوش, و زنجیره های تامین قطعات ماشین آلات عمومی.
داده های آلیاژ منتشر شده نیز نشان می دهد که C93200 دارای یک بازده ریخته گری بالا, سیالیت متوسط, تمایل به گازگیری متوسط, و انقباض کم در انجماد,
که ترکیبی مطلوب برای تولید قطعات ریخته گری صدا با تلفات فرآیندی نسبتاً قابل کنترل است.
که گفت, "مناسب" به معنای "بخشش" نیست. مانند اکثر برنزهای بلبرینگ, C93200 همچنان به مدیریت منظم مذاب پاداش می دهد, تمرین ریختن پایدار, و طراحی خوب دروازه و تغذیه.
ارزش تولید آن از این واقعیت ناشی می شود که می توان آن را به شکل قابل اعتمادی به اشکال مهندسی عملی تبدیل کرد و در عین حال ویژگی های ضد اصطکاک و ماشین کاری را ارائه داد که آن را در خدمات مفید می کند..
ماشینکاری
در میان برنزهای بلبرینگ, C93200 به دلیل رفتار ماشینکاری آن به طور گسترده مورد استقبال قرار می گیرد.
منتشر شده است رتبه ماشینکاری است 70, که آن را به خوبی بالاتر از بسیاری از برنزهای سازه ای قرار می دهد و آن را برای ماشینکاری ثانویه پس از ریخته گری بسیار کاربردی می کند..
این مهم است زیرا اجزای یاتاقان اغلب به سوراخ های دقیق نیاز دارند, چهره ها, شیارها, و سطوح نصب شده, و آلیاژی که ماشین آلات تمیز می کند بار ابزار را کاهش می دهد, زمان چرخه, و هزینه تولید.
مزیت ماشینکاری تصادفی نیست. C93200 یک است برنز قلع سرب, و سرب به تراشه شکستن و روانکاری در حین برش کمک می کند.
به همین دلیل است که این آلیاژ را می توان به شکل تقریباً توری ریخته و سپس بدون تبدیل شدن به گلوگاه تولید، ماشینکاری کرد..
پیوستن: برای لحیم کاری و لحیم کاری مناسب است
C93200 بسیار سازگارتر است لحیم کاری و لحیم کاری نسبت به جوشکاری معمولی.
نرخ داده ساخت منتشر شده لحیم کاری عالی و لحیم کاری به خوبی, در حالی که جوشکاری اکسی استیلن, جوشکاری قوس محافظ گازی, و جوشکاری قوس فلزی روکش شده توصیه نمی شود برای این آلیاژ.
این الگو با نقش مورد نظر آلیاژ به عنوان یک برنز یاتاقان ریخته گری و ماشین به جای یک ماده ساختاری جوش محور سازگار است..
عملیات حرارتی
C93200 انجام می دهد نه به عملیات حرارتی تقویتی مرسوم پاسخ دهد.
داده های منتشر شده حاکی از الف دمای تنش زدایی 500 درجه فارنهایت / 260درجه سانتی گراد, اما آلیاژ پاسخ سخت شدن قابل توجهی را از چرخه های خاموش کردن و تمپر یا بارش-سخت شدن به دست نمی آورد..
این یک تمایز مهم است: عملیات حرارتی در اینجا عمدتاً برای کاهش استرس باقی مانده استفاده می شود, برای تبدیل آلیاژ به یک کلاس مواد با مقاومت بالاتر.
7. مزایا و محدودیت های برنز C93200
مزایا
- رفتار ضد اصطکاک خوب
- ماشینکاری خوب
- استحکام و سختی کافی برای سرویس بلبرینگ
- ویژگی های فشار کم
- در دسترس بودن گسترده و رفتار پردازش آشنا
- عملکرد قابل اعتماد در بار متوسط, برنامه های کاربردی با سرعت متوسط
- خود روان کننده: فاز سرب پراکنده روانکاری ذاتی را فراهم می کند, ارائه حفاظت در هنگام روانکاری حاشیه ای یا از دست دادن موقت روان کننده.
- مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت خوب در برابر بسیاری از محیط های خورنده, معمولی آلیاژهای برنز.
محدودیت ها
- برای سرویس بار شدید یا ضربه مناسب نیست
- یک برنز ساختاری با استحکام بالا نیست
- برای تقویت عمده قابل عملیات حرارتی نیست
- زمانی که جوشکاری مرکزی برای ساخت است، ایده آل نیست
- اگر کاربرد به مقاومت در برابر سایش بسیار بالا تحت روغنکاری مرزی شدید نیاز دارد، بهترین انتخاب نیست
- نگرانی های زیست محیطی: محتوای سرب نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی را افزایش می دهد, منجر به مقررات و فشار برای جایگزین های بدون سرب در برخی برنامه ها می شود.
8. کاربردهای برنز قلع سرب C93200
C93200 به طور گسترده در قطعاتی مانند:
- بوشینگ های همه منظوره
- بوش های پین مچی موتور دیزل
- بوش های پمپ سوخت
- آسترهای اصلی پرس هیدرولیک
- بلبرینگ ماشین ابزار
- بلبرینگ دوک اصلی
- بلبرینگ های آسیاب نورد
- بلبرینگ های رول نک
- بلبرینگ تراننیون
- واشر رانش
- پروانه پمپ
- بوشینگ های پمپ آب
- بوش های پیوندی
- اتصالات خودرو
- قطعات ماشین آلات عمومی
9. C93200 در مقابل. آلیاژهای رقیب
جدول زیر مقایسه می کند C93200 با C95400 و C95500, زیرا این دو مورد از کاربردی ترین آلیاژهای مس ریخته گری شده در بلبرینگ هستند, پوشیدن, و خدمات مقاوم در برابر خوردگی.
| مورد مقایسه | C93200 | C95400 | C95500 |
| خانواده آلیاژی / نقش | برنز قلع سرب بالا; SAE 660 برنز بلبرینگ به عنوان آلیاژ یاتاقان عمومی و بوش استفاده می شود. | آلومینیوم برنز; ساختاری با کاربرد گسترده و برنزی. | برنز آلومینیوم نیکل; یک برنز با خدمات شدید با موقعیت قوی دریایی و سایش. |
| امضای شیمی | مس 81.0-85.0٪, سرب 6.0-8.0٪, Sn 6.3-7.5٪ | مس 83.0% دقیقه, Al 10.0-11.5٪ | مس 78.0% دقیقه, Al 10.0-11.5٪, در 3.0-5.5٪ |
| تراکم | 8.91 g/cm³. | 7.45 g/cm³. | 7.53 g/cm³. |
| هدایت الکتریکی | 12% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| هدایت حرارتی | 33.6 Btu/ft²·hr·°F. | 33.9 Btu/ft²·hr·°F. | 24.2 Btu/ft²·hr·°F. |
| مدول الاستیسیته | 14,500 ksi. | 15,500 ksi. | 16,000 ksi. |
مقاومت کششی معمولی در دمای اتاق |
35 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. | 85 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. | 95 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. |
| قدرت تسلیم معمولی در دمای اتاق | 20 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. | 32 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. | 42 حداقل ksi در شرایط بازیگری پیوسته. |
| ازدیاد طول | 10% حداقل. | 32% حداقل در ردیف استاندارد ریخته گری پیوسته. | 42% حداقل در ردیف استاندارد ریخته گری پیوسته. |
| رتبه ماشین کاری | 70. | 60. | 50. |
| ویژگی های ریخته گری | بازده ریخته گری بالا; آب ریزش کم; سیالیت متوسط; گازگیری متوسط; انقباض کم در انجماد. | بازده ریخته گری پایین; آبریزش بالا; سیالیت متوسط; گازگیری متوسط; انقباض زیاد در انجماد. | بازده ریخته گری پایین; آبریزش بالا; سیالیت متوسط; گازگیری متوسط; انقباض زیاد در انجماد. |
پیوستن / ساخت |
لحیم کاری عالی; لحیم کاری خوب; روش های جوشکاری معمولاً توصیه نمی شود; کاهش استرس در دمای 500 درجه فارنهایت. | لحیم کاری خوب; لحیم کاری خوب; قوس محافظ گاز و جوشکاری قوس فلزی پوشش داده شده خوب است; درمان محلول موجود. | لحیم کاری خوب; نمایشگاه لحیم کاری; قوس محافظ گاز و جوشکاری قوس فلزی پوشش داده شده خوب است; درمان محلول و بازپخت در دسترس است. |
| تاکید بر خدمات معمولی | بلبرینگ های همه منظوره, بوش ها, واشر, اجزای پمپ, اتصالات خودرو, و سرویس سایش با بار متوسط. | تفنگ های جوش, بلبرینگ ها, بخش های بلبرینگ, پیچ های نگهدارنده بزرگ, آجیل, و قطعات سایش صنعتی. | سخت افزار دریایی, سخت افزار پنجره, آلات موسیقی, بلبرینگ ها, آجیل, و قطعات با خوردگی/ساییدگی شدید. |
10. نتیجه گیری
برنز قلع سرب C93200, یا SAE 660, به یک دلیل ساده یک استاندارد صنعتی باقی مانده است: کار می کند.
ترکیب مناسبی از عملکرد بلبرینگ را با هم ترکیب می کند, ماشین کاری, قابلیت استفاده, و قدرت عملی برای حل موثر یک مشکل مهندسی بسیار رایج.
C93200 یک ماده جذاب نیست, و آلیاژی با حداکثر کارایی نیست. قابل اعتماد است, متعادل, برنز بلبرینگ بسیار کارآمد.
این تعادل جوهره ارزش آن است. در مهندسی, بهترین متریال اغلب آن چیزی نیست که تعداد تکی چشمگیرترین را داشته باشد, اما یکی که به طور مداوم در سراسر زنجیره کامل ریخته گری اجرا می شود, ماشینکاری, مجمع, و سرویس.
سوالات متداول
تفاوت اصلی C93200 با سایر برنزها چیست؟?
تفاوت اصلی در محتوای سرب آن نهفته است (6-8%), که خاصیت ماشینکاری و خود روانکاری عالی را ارائه می دهد, آن را برای کاربردهای بلبرینگ ایده آل می کند.
سایر برنزها ممکن است قدرت را در اولویت قرار دهند (به عنوان مثال, برنز آلومینیومی) یا مقاومت در برابر خوردگی بدون همان سطح روانکاری.
آیا می توان C93200 را برای سخت شدن عملیات حرارتی کرد?
خیر, C93200 برای سخت شدن قابل عملیات حرارتی نیست. خواص مکانیکی آن در شرایط ریختگی به دست می آید. هر پردازش حرارتی معمولاً فقط برای کاهش استرس است.
آیا C93200 برای محیط های دریایی مناسب است?
C93200 مقاومت خوبی در برابر خوردگی ارائه می دهد, از جمله به آب شور, آن را برای برخی از کاربردهای دریایی مناسب می کند, به ویژه برای یاتاقان ها و بوش هایی که در معرض شرایط بسیار تهاجمی یا نرخ جریان بالا نیستند، جایی که ممکن است فرسایش - خوردگی یک مشکل باشد..
با این حال, برای محیط های دریایی سخت تر, برنزهای دریایی تخصصی ممکن است ترجیح داده شوند.
نگرانی های زیست محیطی در مورد C93200 چیست؟?
محتوای سرب در C93200 نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی را افزایش می دهد, به ویژه در مورد شستشوی سرب و قرار گرفتن در معرض.
مقررات در برخی مناطق منجر به پذیرش جایگزین های بدون سرب می شود, به ویژه در سیستم های آب آشامیدنی یا کاربردهایی با تماس مستقیم با انسان.
