1. Введение
Свинцовистая оловянная бронза C93200 занимает особое положение в инженерной практике, поскольку решает проблему, возникающую в бесчисленном количестве машин.: как сделать подшипниковый материал достаточно прочным, достаточно скользкий, достаточно обрабатываемый, и достаточно экономичен, чтобы его можно было использовать в больших масштабах.
Это не самая твердая бронза, ни самый сильный, и не самый устойчивый к коррозии из всего семейства медных сплавов.. Его значение заключается в другом.
C93200 — это высокосбалансированная подшипниковая бронза, сочетание антифрикционных свойств которой, обрабатываемость, герметичность под давлением, надежность и эксплуатационная надежность сделали его одним из наиболее широко используемых подшипниковых материалов в промышленном оборудовании..
2. Что такое свинцовая оловянная бронза C93200?
C93200 представляет собой олово с высоким содержанием свинца бронза предназначен в первую очередь для несущий, втулка, и общие приложения для обслуживания износа.
Широко признано как САЭ 660, обозначение, которое отражает его давнюю роль стандартного бронзового подшипника в промышленном оборудовании..
В практическом инженерном плане, C93200 ценится, потому что он сочетает в себе хорошее антифрикционное поведение, достаточная прочность, отличная обрабатываемость, и надежная коррозионная стойкость из одного литого медного сплава.
В отличие от конструкционных бронз, которые выбираются главным образом по максимальной несущей способности, C93200 выбран для сбалансированные трибологические характеристики.
Это означает, что он создан для работы в реальных контактных условиях.: вращающиеся валы, скользящие поверхности, умеренные нагрузки, и режимы смазки, которые часто далеки от идеальных.
Вот почему она стала одной из наиболее широко используемых марок бронзы для подшипников и втулок насосов., станки, двигатели, и общее механическое оборудование.
Функции
Хорошие антифрикционные характеристики
C93200 спроектирован для скользящего контакта.. Содержание свинца помогает уменьшить трение и улучшить прилегание., в то время как матрица из оловянной бронзы обеспечивает прочность, необходимую для эксплуатации подшипников..
Эта комбинация является причиной того, что его так часто называют бронзовым подшипником общего назначения..
Отличная обрабатываемость
Одним из основных преимуществ C93200 является то, что он очень хорошо обрабатывает подшипниковую бронзу..
Опубликованные данные присвоили ему рейтинг обрабатываемости 70, что делает его практичным для изготовления точных отверстий, лица, и геометрия подшипников после литья.
Достаточная прочность и твердость для эксплуатации в средних условиях.
С93200 не является высокопрочной бронзой в конструкционном смысле., но он обеспечивает достаточную прочность на разрыв, предел текучести,
и твердость для средние нагрузки и средние скорости, Каковы наиболее распространенные условия эксплуатации подшипников?.
Хорошая устойчивость к коррозии
Сплав широко используется в насосах., компоненты, связанные с клапанами, и оборудование, подвергающееся воздействию промышленных или умеренно агрессивных сред, поскольку оно обеспечивает достаточную коррозионную стойкость наряду с износостойкостью..
Также отмечается, что он не подлежит децинкификации..
Широкая практичность кастинга
C93200 доступен на нескольких известных маршрутах литья., включая центробежный, непрерывный, Постоянная плесень, и литье в песок, что делает его пригодным как для серийного производства, так и для производства готовых деталей..
Обозначения, эквивалентные UNS C93200
| Стандартный / система | Эквивалентное обозначение |
| САЭ | САЭ 660, САЭ Дж461, САЭ Дж462 |
| АСТМ | ASTM B271, АСТМ Б30, АСТМ Б505, АСТМ Б584, АСТМ Б763 |
| QQ-C-390 |
3. Химический состав свинцовистой оловянной бронзы C93200
Точный химический состав C93200 тщательно контролируется для достижения желаемых свойств..
Типичный состав, согласно ASTM B505 для непрерывнолитого материала, представлено в таблице ниже
| Элемент | Диапазон состава (%) |
| Cu | 81.0–85,0 |
| Пб | 6.0–8,0 |
| Сн | 6.3–7,5 |
| Зн | 2.0–4.0 |
| В | до 1.0 |
| Сб | до 0.35 |
| Фе | до 0.20 |
| П | до 0.15 |
| С | до 0.08 |
| И | до 0.005 |
| Ал | до 0.005 |
4. Физические и механические свойства C93200
Физические свойства
Приведенные ниже значения являются типичными значениями для непрерывного литья при комнатной температуре..
| Свойство | Американский обычай | Метрика |
| Температура плавления – жидкость | 1790 °Ф | 977 °С |
| Температура плавления – солидус | 1570 °Ф | 854 °С |
| Плотность | 0.322 фунт/дюйм³ | 8.91 г/см³ |
| Удельный вес | 8.91 | 8.91 |
| Электропроводность | 12% МАКО | 0.07 МС/м |
| Теплопроводность | 33.6 БТЕ/фут²·час·°F | 58.2 Вт/м·К |
| Коэффициент теплового расширения | 10 × 10⁻⁶ /°F | 17.3 × 10⁻⁶ /° C. |
| Удельная теплоемкость | 0.09 БТЕ/фунт·°F | 377.1 Дж/кг·К |
| Модуль упругости | 14,500 кси | о 100 ГПа |
Механические свойства
| Свойство | Американский обычай | Метрика |
| Предел прочности, мин. | 35 кси | 241 МПа |
| Предел текучести при 0.5% расширение, мин. | 20 кси | 138 МПа |
| Удлинение в 2 в. / 50 мм, мин. | 10% | 10% |
| Твердость по Бринеллю, типичный | 65 Бенн | 65 Бенн |
| Рейтинг обрабатываемости | 70 | 70 |
| Изод воздействие | 5.9 фут·фунт-сила | 8 Дж |
| Прочность на сжатие | 45,700 пси | 315 МПа |
| Усталость сила | 16,000 пси | 110 МПа |
| коэффициент Пуассона | 0.34 | 0.34 |
5. Коррозионная стойкость C93200
Общее поведение коррозии
C93200 обычно рассматривается как коррозионностойкая подшипниковая бронза а не специальный коррозионностойкий сплав.
В примечаниях к опубликованным материалам это описано как имеющее разумная коррозионная стойкость и обратите внимание, что он подходит для использования в многочисленные среды и многие промышленные химикаты.
Он также неоднократно идентифицируется как не подлежит децинкификации, что является важным практическим преимуществом для производственных сред, содержащих медь и цинк..
Производительность в морской воде, рассол, и мокрый сервис
Одним из наиболее важных практических преимуществ C93200 является его поведение в морская вода и рассол.
В многочисленных опубликованных ссылках говорится, что сплав имеет разумная коррозионная стойкость к морской воде и соляному раствору,
именно поэтому его обычно используют для насосные компоненты, Компоненты клапана, насосные буйства, и втулки подвергаются воздействию влажной или умеренно соленой среды.
Коррозионная стойкость промышленного оборудования
C93200 также используется в станки, подшипники общего назначения, компоненты гидравлического пресса, упорные шайбы, и автомобильная арматура, и в этих списках приложений неоднократно подчеркивается устойчивость к коррозии многочисленные среды и многие промышленные химикаты.
Это указывает на то, что сплав не ограничивается простой эксплуатацией в мокром состоянии.; он также хорошо подходит для смешанных термических, смазочный, и атмосферные воздействия, обнаруженные в промышленном оборудовании.
Практический смысл заключается в том, что C93200 имеет полезный баланс коррозионная стойкость + антифрикционное поведение + обрабатываемость.
Для машиностроителей, эта комбинация имеет значение, поскольку подшипниковый сплав должен выдерживать не только движение и нагрузку, но и реальные загрязнения., масла, охлаждающие жидкости, и влажность окружающей среды, сопровождающие промышленную эксплуатацию.
Таким образом, коррозионный профиль C93200 является частью его более широкой трибологической ценности., не отдельная функция.
6. Обработка и производство
Кастинг
C93200 по своей сути является литье из бронзы, и одним из его практических преимуществ является то, что его можно производить несколькими установленными способами литья., включая непрерывное кастинг, центробежное литье, литье в песок, и постоянное литье плесени.
Такая универсальность делает его полезным как для производства стандартных деталей, так и для изготовления деталей, имеющих почти готовую форму., особенно в подшипнике, втулка, и общие цепочки поставок компонентов машин.
Опубликованные данные о сплаве также показывают, что C93200 имеет высокий выход литья, средняя текучесть, средняя склонность к газовыделению, и низкая усадка при затвердевании,
что является благоприятной комбинацией для производства качественных отливок с относительно управляемыми технологическими потерями.
Тем не менее, «Благоприятный» не означает «прощающий». Как и большинство подшипниковых бронз., C93200 по-прежнему поощряет дисциплинированное обращение с расплавом., стабильная практика заливки, и хорошая конструкция ворот и подачи.
Его производственная ценность обусловлена тем, что его можно надежно отливать в практичные инженерные формы, сохраняя при этом антифрикционные характеристики и характеристики обрабатываемости, которые делают его полезным в эксплуатации..
Обработка
Среди подшипниковых бронз, C93200 широко ценится за свои характеристики обработки..
Его опубликовано класс обрабатываемости 70, что ставит его значительно выше многих конструкционных бронз и делает его очень практичным для вторичной обработки после литья..
Это важно, поскольку компоненты подшипников часто требуют точных отверстий., лица, канавки, и прилегающие поверхности, и сплав, который обрабатывается чисто, снижает нагрузку на инструмент, Время цикла, и стоимость производства.
Преимущество механической обработки не случайно. C93200 представляет собой свинцовая оловянная бронза, а свинец способствует стружколоманию и смазке во время резания.
Вот почему этот сплав можно отливать в почти готовую форму, а затем подвергать чистовой обработке, не становясь узким местом производства..
Присоединение: Лучше всего подходит для пайки и пайки
C93200 гораздо более совместим с пайка и пайка чем при обычной сварке.
Опубликованные данные о производстве пайка на высоте и пайка такая же хорошая, пока кислородно-ацетиленовая сварка, дуговая сварка в защитном газе, и дуговая сварка металлов с покрытием не рекомендуется. для этого сплава.
Эта структура соответствует предполагаемой роли сплава в качестве подшипниковой бронзы для литья и машинного производства, а не как конструкционного материала, ориентированного на сварку..
Термическая обработка
C93200 делает нет реагировать на традиционную упрочняющую термообработку.
Опубликованные данные свидетельствуют о температура снятия напряжения 500°F / 260°С, но сплав не получает значительной реакции закалки в результате циклов закалки и отпуска или дисперсионного твердения..
Это важное различие: термообработка здесь применяется в основном для снятия остаточных напряжений, не переводить сплав в более прочный класс материалов.
7. Преимущества и ограничения бронзы C93200
Преимущества
- хорошее антифрикционное поведение
- хорошая обрабатываемость
- достаточная прочность и твердость для эксплуатации подшипников
- герметичные характеристики
- широкая доступность и привычное поведение обработки
- надежная работа при средней нагрузке, среднескоростные приложения
- Самосмазывающийся: Дисперсная свинцовая фаза обеспечивает присущую ему смазывающую способность., обеспечивая защиту при недостаточной смазке или временной потере смазки.
- Коррозионная стойкость: Хорошая устойчивость ко многим агрессивным средам., типичный для бронзовых сплавов.
Ограничения
- не подходит для экстремальных нагрузок или ударных нагрузок
- не высокопрочная конструкционная бронза
- Не подлежит термообработке для значительного усиления.
- не идеален, когда сварка занимает центральное место в производстве
- не лучший выбор, если применение требует очень высокой износостойкости при жесткой граничной смазке
- Экологические проблемы: Содержание свинца вызывает проблемы окружающей среды и здоровья, что приводит к введению правил и стремлению к использованию бессвинцовых альтернатив в некоторых приложениях..
8. Применение свинцовистой оловянной бронзы C93200
C93200 широко используется в таких компонентах, как:
- втулки общего назначения
- Втулки пальцев на запястье дизельного двигателя
- втулки бензонасоса
- основные футеровки гидравлического пресса
- подшипники для станков
- подшипники главного шпинделя
- подшипники прокатного стана
- роликовые подшипники
- цапфовые подшипники
- упорные шайбы
- насосные буйства
- втулки водяного насоса
- соединительные втулки
- автомобильная арматура
- общие детали машин
9. C93200 против. Конкурирующие сплавы
В таблице ниже сравниваются C93200 с C95400 и C95500, потому что это два наиболее практичных конкурирующих литейных медных сплава для подшипников., носить, и коррозионностойкое обслуживание.
| Элемент сравнения | C93200 | C95400 | C95500 |
| Семейство сплавов / роль | Оловянная бронза с высоким содержанием свинца; САЭ 660 подшипниковая бронза, используемая в качестве сплава подшипников и втулок общего назначения.. | Алюминиевая бронза; конструкционная и износостойкая бронза широкого применения. | Никель -алюминиевая бронза; бронза для тяжелых условий эксплуатации с сильным морским и износостойким позиционированием. |
| Химия подпись | Медь 81,0–85,0%, Pb 6,0–8,0%, Sn 6,3–7,5% | Cu 83.0% мин., Ал 10,0–11,5% | Cu 78.0% мин., Ал 10,0–11,5%, На уровне 3,0–5,5% |
| Плотность | 8.91 г/см³. | 7.45 г/см³. | 7.53 г/см³. |
| Электропроводность | 12% МАКО. | 13% МАКО. | 8% МАКО. |
| Теплопроводность | 33.6 БТЕ/фут²·час·°F. | 33.9 БТЕ/фут²·час·°F. | 24.2 БТЕ/фут²·час·°F. |
| Модуль упругости | 14,500 кси. | 15,500 кси. | 16,000 кси. |
Типичная прочность на растяжение при комнатной температуре |
35 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. | 85 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. | 95 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. |
| Типичный предел текучести при комнатной температуре | 20 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. | 32 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. | 42 Минимум тысяч фунтов на квадратный дюйм в режиме непрерывной разливки. |
| Удлинение | 10% минимум. | 32% минимум в стандартном ряду непрерывного литья. | 42% минимум в стандартном ряду непрерывного литья. |
| Рейтинг обрабатываемости | 70. | 60. | 50. |
| Литейные характеристики | Высокий выход отливки; низкий окалины; средняя текучесть; среднее газообразование; низкая усадка при затвердевании. | Низкий выход отливки; высокий окалины; средняя текучесть; среднее газообразование; высокая усадка при затвердевании. | Низкий выход отливки; высокий окалины; средняя текучесть; среднее газообразование; высокая усадка при затвердевании. |
Присоединение / изготовление |
Пайка отличная; пайка хорошая; методы сварки обычно не рекомендуются; снятие напряжения при 500°F. | Пайка хорошая; пайка хорошая; дуговая сварка в среде защитного газа и металлов с покрытиями хорошая; доступна обработка раствором. | Пайка хорошая; ярмарка пайки; дуговая сварка в среде защитного газа и металлов с покрытиями хорошая; возможна обработка раствором и отжиг. |
| Типичный сервисный акцент | Подшипники общего назначения, втулки, шайбы, насосные компоненты, автомобильная арматура, и обслуживание при средней нагрузке. | Сварочные пистолеты, подшипники, несущие сегменты, большие крепежные винты, орехи, и промышленные изнашиваемые детали. | Морское оборудование, оконная фурнитура, музыкальные инструменты, подшипники, орехи, и детали, подвергающиеся сильной коррозии/изнашиваемости. |
10. Заключение
C93200 свинцовая оловянная бронза, или САЭ 660, остается отраслевым стандартом по одной простой причине: оно работает.
Он сочетает в себе оптимальное сочетание характеристик подшипников., обрабатываемость, листовиденность, и практическая сила для эффективного решения очень распространенной инженерной проблемы.
C93200 – не гламурный материал., и это не сплав с максимальными характеристиками. Это надежный, хорошо сбалансированный, очень надежный подшипник из бронзы.
Этот баланс является сутью его ценности.. В инженерном деле, лучший материал часто не тот, у которого самый впечатляющий одиночный номер., но тот, который стабильно работает по всей цепочке кастинга, механическая обработка, сборка, и сервис.
Часто задаваемые вопросы
В чем основное отличие C93200 от других бронз??
Основное отличие заключается в содержании свинца. (6-8%), что обеспечивает превосходную обрабатываемость и самосмазывающиеся свойства., что делает его идеальным для применения в подшипниках.
Другие бронзовые медали могут отдавать предпочтение силе. (например, алюминиевая бронза) или коррозионная стойкость без того же уровня смазывающей способности.
Можно ли C93200 подвергать термообработке для закалки??
Нет, C93200 не подлежит термической обработке для закалки.. Его механические свойства достигаются в литом состоянии.. Любая термическая обработка обычно предназначена только для снятия напряжения..
Подходит ли C93200 для морской среды??
C93200 обеспечивает хорошую коррозионную стойкость., в том числе в соленую воду, что делает его пригодным для некоторых морских применений, особенно для подшипников и втулок, которые не подвергаются воздействию высокоагрессивных условий или высоких скоростей потока, где может возникнуть проблема эрозии и коррозии..
Однако, для более требовательных морских условий, специализированные морские бронзы могут быть предпочтительнее.
Каковы экологические проблемы, связанные с C93200??
Содержание свинца в C93200 вызывает проблемы окружающей среды и здоровья., особенно в отношении выщелачивания и воздействия свинца.
Нормативные акты в некоторых регионах стимулируют внедрение бессвинцовых альтернатив., особенно в системах питьевой воды или в приложениях с прямым контактом с людьми.
