1. Введение
НАС C83600 (обычно называемый свинцовая красная латунь, «85-5-5-5») и УНС C85800 (свинцовая желтая латунь) Это два стандартных медных литейных сплава, широко используемые для изготовления клапанов., насосы, арматура и общемашиностроительное литье.
Они представляют противоположные компромиссы, определяющие выбор сплава.:
- C83600: высокое содержание меди и олова, значительное преимущество (~4–6%) для исключительной обрабатываемости и хорошей общей коррозионной стойкости; исторически предпочтителен для корпусов клапанов и отливок, подвергшихся тщательной механической обработке..
- C85800: более высокий цинк (желто-латунная химия), нижний отвод (≤1,5%), более высокий выход отливки и лучший контроль размеров для тонких или прецизионных отливок (Постоянная плесень / использование литья под давлением).
Он обеспечивает хорошую прочность в литом состоянии, но требует внимания из-за риска обесцинкования в агрессивных водах..
В этой статье подробно описаны оба сплава. (композиция, металлургия, поведение при литье и механической обработке, профиль коррозии, приложения), предоставляет сравнительные данные, и дает практические рекомендации по выбору.
2. Что такое UNS C83600?
США C83600, исторически признан как свинцовый красный Латунь и в просторечии называемый 85-5-5-5, служит основным сплавом для меднолитейной промышленности..
Его обозначение происходит от его номинального состава.: 85% медь, 5% олово, 5% вести, и 5% цинк.
Расположен в семействе Red Brass, C83600 отличается глубоким красновато-бронзовым оттенком и удивительной универсальностью..
Это основной выбор для инженеров, которым требуется сбалансированный профиль средней прочности., Высокая пластичность, и исключительная герметичность под давлением, что делает его «золотым стандартом» для компонентов, работающих с жидкостями..
Функции
Отличительной чертой UNS C83600 является его превосходная литейность и надежность. В отличие от многих других медных сплавов, имеет узкий диапазон замерзания, что сводит к минимуму риск усадочных дефектов.
Присутствие 5% свинец нужен не только для обрабатываемости; действует как микроструктурный «герметик»,» заполнение микроскопических пустот во время затвердевания, чтобы материал оставался герметичным в условиях высоких напряжений..
Более того, он обладает превосходной теплопроводностью и сохраняет механическую целостность при температуре до 450°F. (232°С), что позволяет ему надежно работать в средах с паром и горячей водой..
Химический состав
Поддерживать свои авторитетные стандарты производительности, UNS C83600 должен соответствовать строгим ограничениям по элементам, определенным спецификациями ASTM B505 и B62..
| Элемент | Весовой процент (%) | Роль в металлургии |
| Медь (Cu) | 84.0 – 86.0 | Базовый металл; обеспечивает коррозионную стойкость и цвет. |
| Олово (Сн) | 4.0 – 6.0 | Увеличивает твердость, сила, и устойчивость к морской воде. |
| Вести (Пб) | 4.0 – 6.0 | Улучшает обрабатываемость и обеспечивает герметичность под давлением.. |
Цинк (Зн) |
4.0 – 6.0 | Действует как раскислитель и улучшает поток жидкости во время литья.. |
| Никель (В) | 1.0 Макс | Улучшает зернистую структуру и повышает коррозионную стойкость. |
| Железо (Фе) | 0.30 Макс | Контролируется для предотвращения хрупкости и магнитных свойств.. |
| Сурьма (Сб) | 0.25 Макс | Ограничено для поддержания высокой пластичности. |
Физический & Механические свойства
Значения ниже являются репрезентативными Ассоциация диапазоны. Фактические значения зависят от процесса литья., Толщина сечения и термическая обработка (если таковые имеются). Проверка образцов литейного производства для проектирования.
Физические свойства (типичный)
| Свойство | Типичное значение |
| Плотность | ≈ 8.83 г/см³ (0.318 фунт/дюйм³). |
| Солидус / жидкость | ≈ 854 °С (солидус) / 1010 °С (жидкость) (руководство по заливке). |
| Теплопроводность | ~72 Вт/м·К (≈ 41.6 БТЕ/фут·ч·°F при 20 °С). |
| Электропроводность | ~ 15 % МАКО (умеренный). |
| Коэффициент теплового расширения | ~17,3 ×10⁻⁶ /°C (20–200 ° C.). |
Механические свойства (типичный, Ассоциация)
| Свойство | Типичное значение / диапазон |
| Предельная прочность на растяжение (ОТС) | ~205–255 МПа (≈ 30–37 тысяч фунтов на квадратный дюйм) в зависимости от процесса и темперамента |
| Предел текучести (0.5% компенсировать) | ~97–117 МПа (≈ 14–17 тысяч фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение (50 мм) | ~ 20–30% (хорошая пластичность для литого сплава) |
| Твердость по Бринеллю (полупансион) | ~60 ГБ (типичный) |
| Модуль упругости | ~83–110 ГПа (в некоторых источниках сообщается ~ 83 ГПа) |
Кастинг & Производительность обработки
- Совершенство кастинга: C83600 — самый «щадящий» сплав для литейного производства.. Он совместим с песок, центробежный, и непрерывное литье процессы.
Его высокая текучесть позволяет производить сложные, тонкостенная геометрия, которая может быть подвержена разрушению в других сплавах. - Прецизионная обработка: С классом обрабатываемости 84, он оптимизирован для высокоскоростных операций с ЧПУ.
Содержание свинца способствует образованию мелких, легко эвакуируемая стружка, снижение трения инструмента и выделения тепла, что продлевает срок службы инструмента и обеспечивает превосходное качество поверхности..
Коррозионная стойкость
- Хорошая устойчивость к водной и атмосферной коррозии.. C83600 хорошо работает в питьевой воде., морская вода (во многих случаях) и общепромышленные условия.
Матрица медь/олово обеспечивает стойкость к равномерной коррозии.; однако, свинцовые латуни могут быть подвержены обесцинкованию в некоторых агрессивных химических средах — олово C83600 помогает смягчить определенные виды локализованной коррозии.. - Гальванические соображения: Как и все медные сплавы, избегайте пар разнородных металлов, которые могут вызвать гальваническую коррозию при эксплуатации.; рассмотрите изоляцию/изоляцию там, где контакт со сталью или алюминием неизбежен..
Типичные приложения
C83600 указывается, где литьевые свойства, обрабатываемость и коррозионная стойкость должны быть в одном пакете. Репрезентативное использование включает:
- Клапанские тела, фитинги и фланцы (сантехника, пар, обработка жидкостей).
- Насосные компоненты (импеллеры, корпуса, носить кольца) — особенно в сфере водоснабжения.
- Шестерни, червячные колеса и мелкое механическое оборудование где литые формы экономичны.
- Морское оборудование и общее оборудование подвергается воздействию влажной среды.
- Декоративное литье там, где желательны отделка и устойчивость к коррозии, но высокая прочность не имеет решающего значения.
3. Что такое UNS C85800?
США C85800, отнесен к категории Желтая латунь со свинцом, представляет собой медный сплав с высоким содержанием цинка, специально разработанный для жестких требований литье под давлением.
В отличие от красной латуни, C85800 отличается ярким, золотисто-желтый цвет и повышенное содержание цинка, который обычно варьируется от 31% к 41%.
Этот сплав является основным выбором для производителей, которым требуется сочетание высокой механической прочности., размерная точность, и экономическая эффективность в условиях крупносерийного производства.
Он устраняет разрыв между традиционными сплавами, отлитыми в песчаные формы, и высокоэффективными конструкционными материалами..
Функции
Отличительной особенностью UNS C85800 является его исключительная пригодность для литья под высоким давлением.
Его химический состав оптимизирован для обеспечения высокой текучести и низкой температуры плавления., позволяя вводить его в сложные, тонкостенные формы с предельной точностью.
Эта возможность значительно снижает потребность в обширной вторичной механической обработке., поскольку детали могут быть отлиты до «формы, близкой к заданной».
Более того, высокое содержание цинка обеспечивает превосходное соотношение прочности и веса по сравнению с красной латунью, в то время как включение свинца гарантирует, что любая необходимая обработка после отливки будет эффективной и точной..
Химический состав
Производительность UNS C85800 определяется точным балансом меди и цинка., дополнен легирующими элементами, улучшающими его литейные и механические характеристики., согласно стандартам ASTM B176.
| Элемент | Весовой процент (%) | Роль в металлургии |
| Медь (Cu) | 57.0 мин | Базовый металл; обеспечивает пластичность и базовую коррозионную стойкость. |
| Цинк (Зн) | 31.0 – 41.0 | Первичный легирующий элемент; увеличивает прочность и снижает затраты на сырье. |
| Вести (Пб) | 0.8 – 2.0 | Улучшает обрабатываемость и способствует герметичности литых деталей.. |
| Олово (Сн) | 1.5 Макс | Добавлено для улучшения твердости и устойчивости к атмосферной коррозии.. |
Алюминий (Ал) |
0.8 Макс | Действует как измельчитель зерна и улучшает качество поверхности отливки.. |
| Железо (Фе) | 0.50 Макс | Контролируется для предотвращения чрезмерной твердости и износа инструмента во время обработки.. |
| Марганец (Мин.) | 0.25 Макс | Улучшает реакцию сплава на тепловые и механические нагрузки.. |
Физический & Механические свойства
Ниже приведены два четких, профессиональные таблицы, показывающие Физический и Механический недвижимость для США C85800 (свинцовая желтая латунь).
Значения даны как репрезентативные диапазоны в литом состоянии вместе с краткими примечаниями и типовыми минимальными техническими характеристиками, где это необходимо..
Всегда проверяйте окончательные цифры в сертификатах на материалы и производственных купонах вашего литейного завода перед проектированием или приемкой..
Физические свойства — UNS C85800
| Свойство | Типичный / представитель (Ассоциация) | Примечания / типичная спецификация |
| Плотность | 8.40 – 8.83 г·см⁻³ | Зависит от точного химического состава и пористости. |
| плавление / Диапазон заливки | ~900 – 1020 °С (жидкость ок.. верхний конец) | Следуйте рекомендациям литейного производства по процессу. (умереть против песка). |
| Теплопроводность | ~90 – 120 W · m⁻⁻ · k⁻ | Проводимость латунного класса; умеренно снижается с добавлением сплавов. |
Электропроводность |
~12 – 18 % МАКО | Умеренная электропроводность, типичная для свинцовых латуней.. |
| Коэффициент теплового расширения (20–200 ° C.) | ~17 – 20 × 10⁻⁶ /° C. | Полезно для расчета термической посадки и интерференции.. |
| Модуль упругости | ~90 – 110 ГПа | Типичный диапазон модуля упругости коммерческих латуней. |
| Удельная теплоемкость (примерно) | ~0,38 – 0.39 кДж·кг⁻¹·К⁻¹ | Руководство по проектированию тепловых расчетов. |
Механические свойства — UNS C85800 (Ассоциация / представитель)
| Свойство | Типичный литейный цех (Ассоциация) | Типичные минимальные спецификации / примечания |
| Предельная прочность на растяжение (ОТС) | ≈ 300 – 420 МПа (общий диапазон; зависящий от процесса) | Список некоторых таблиц ASTM/производителей ~379 МПа как репрезентативный минимум для определенных условий литья — уточняйте по спецификации. |
| Предел текучести (0.2% или 0.5% компенсировать) | ≈ 180 – 260 МПа | Во многих таблицах данных указывается предел текучести ~ 200 МПа+ для вариантов, отлитых под давлением.. |
Удлинение (А, %; 50 мм калибра) |
≈ 10 – 25% | Типичный минимум для литых деталей часто составляет ≥15 %. (тонкие и толстые секции различаются). |
| Бринелл / Роквелл твердость | ≈ НБ 60 – 100 (или ЧРБ ~50-80) | Твердость повышается с увеличением содержания сплава и более быстрым охлаждением.. |
| Усталость & влияние | Переменная - умеренный | На усталостные характеристики сильно влияют пористость и качество поверхности.; указать испытания для частей с циклической нагрузкой. |
Кастинг & Производительность обработки
- Оптимизация литья под давлением: C85800 уникально разработан для Кастинг с высоким давлением.
Его быстрая скорость затвердевания и высокая текучесть позволяют изготавливать сложные детали и гладкие поверхности, которых трудно достичь с помощью сплавов для литья в песчаные формы..
Однако, его обычно избегают при литье в песчаные формы из-за его склонности к «горячему разрыву» и образованию окалины.. - Высокоскоростная обработка: С классом обрабатываемости 80, C85800 очень эффективен для вторичных операций..
Содержание свинца действует как внутренняя смазка., содействие созданию небольших, управляемая стружка во время сверления, постукивание, или фрезерование, что важно для поддержания высокой производительности на автоматизированных производственных линиях..
Коррозионная стойкость
В то время как UNS C85800 обеспечивает хорошую устойчивость к атмосферной коррозии и мягким промышленным средам., высокое содержание цинка делает его более восприимчивым к обесцинкификация чем красная латунь.
Он превосходно работает в «сухих» условиях или там, где воздействие агрессивных жидкостей ограничено..
Для компонентов, контактирующих с мягкой водой или кислотными растворами., для обеспечения долговечности могут потребоваться специальные покрытия или выбор красной латуни, такой как C83600..
Типичные применения
- Автомобильные системы: Кронштейны, корпуса, компоненты трансмиссии, и декоративная отделка салона.
- Промышленное оборудование: Корпуса клапанов низкого давления, насосные компоненты, и общеинженерные части.
- Потребительские товары: Высококачественные замки, петли, Дверные ручки, и декоративная фурнитура, требующая полированной желтой отделки..
- Электротехника: Разъемы, компоненты распределительного устройства, и клеммы, где требуются высокая прочность и проводимость.
- Сантехника (Некритический): Декоративные ручки для смесителей и наружная сантехника.
4. Комплексное сравнение: США C83600 против США C85800
Ниже приводится краткое, профессиональная сравнительная таблица.
Числа представляют собой репрезентативные диапазоны в исходном состоянии.; фактические значения зависят от метода литья, размер секции и технология плавки/плавки — всегда сверяйтесь с сертификатом литейного завода и производственными купонами для проектирования/приемки.
| Коэффициент сравнения | США C83600 (Свинцовая красная латунь / Gunmetal) | США C85800 (Желтая латунь со свинцом) |
| Семейство сплавов / торговое название | Свинцованная красная латунь / Gunmetal; хороший литейный сплав общего назначения | Свинцово-желтая латунь; свободная резка, универсальный литейный сплав |
| Типичный состав (wt%) | Си ≈ 84–86%; Сн ≈ 4–6%; Pb ≈ 4–6%; Zн ≈ 4–6%; второстепенный Ni/Fe/Sb | Си ≈ 57–58%; Zн ≈ 31–41%; Pb ≤ 1.5%; Sn ≤ 1.5%; второстепенный Fe/Ni/Al |
| Плотность | ≈ 8.80–8,90 г/см³ | ≈ 8.40–8,83 г/см³ |
| плавление / руководство по заливке | Твердое/жидкое ~~854–1010 °С (зависимый от литейного производства) | Типичный диапазон текучести латуни ~~900–1020 °С (согласно литейному руководству) |
Типичный литой UTS (представитель) |
~205–255 МПа | ~300–420 МПа (зависящий от процесса; в некоторых характеристиках указано ~379 МПа) |
| Типичный предел текучести (представитель) | ~97–117 МПа | ~180–260 МПа |
| Удлинение (типичный) | ~ 20–30% (хорошая пластичность) | ~10–25% (варьируется в зависимости от раздела & процесс) |
| Твердость (типичный) | ~~60 ГБ (Ассоциация) | ~HB 60–100 (зависящий от процесса) |
| Обрабатываемость | Хороший — свинцовые вспомогательные средства чип-контроля; разумные скорости производства | Отличный / свободная резка — свинцово-желтая латунь оптимизирована для высокой производительности обработки |
| Литейность (поведение литейного производства) | Очень хороший в песке, оболочка, центробежные и инвестиционные; олово улучшает характеристики коррозии/износа | Очень хороший особенно при литье под давлением и литье в песчаные формы; разработан для обеспечения плавности и быстрого цикла |
Носить / поведение подшипника |
Хороший — олово улучшает встраиваемость; используется для втулок и деталей подшипников | Умеренный — подходит для многих механических деталей, но не специализированная подшипниковая бронза |
| Коррозионная стойкость (мокрый/морской) | От хорошего до очень хорошего — олово улучшает характеристики морской воды; предпочтителен для деталей морских насосов/клапанов | Хороший для обычных водных сред; Риск обесцинкования существует в агрессивных химических веществах |
| Восприимчивость к децинкификации | Низкий (олово и повышенное содержание меди снижают риск DZ) | Более высокий потенциал (латунная семья) — учитывать окружающую среду и возможные анти-ДЗ легирующие добавки или ингибиторы |
| Присоединение / ремонт | Предпочтительна пайка; сварка сложна и требует специальной техники | Предпочтительна пайка; сварка вообще не рекомендуется для производства |
Регулирующий / медицинская справка |
Содержание ведущего (~4–6%) - нет подходит для многих применений с питьевой водой; проверьте местные правила | Содержание ведущего (≤1,5%) — все еще может быть ограничено использование питьевой воды; проверить региональные ограничения |
| Типичные приложения | Втулки, рукава, насос & Части клапана, морская арматура, Небольшие шестерни, декоративные отливки | Клапаны, арматура, Части насоса, литые корпуса, шестерни, крупногабаритные обрабатываемые детали |
| Относительная стоимость & доступность | Умеренный (олово увеличивает стоимость) | В целом экономичный и широко доступен для литья под давлением и в песчаные формы |
Руководство по выбору (когда выбирать) |
Выбирайте, когда коррозионная стойкость в условиях влажной/морской эксплуатации и характеристики подшипников/трибологии являются приоритетными.. | Выбирайте, когда высокая производительность обработки и экономическая эффективность являются приоритетами для компонентов общего назначения.. |
| Рекомендации по спецификации | Укажите UNS C83600 плюс процесс литья, механические минимумы, Неразрушающий контроль и прослеживаемость. | Укажите UNS C85800 плюс процесс литья, механические минимумы, НК и нормативные требования (вести) ограничения. |
5. Выводы
UNS C83600 и C85800 решают разные инженерные задачи.:
C83600 представляет собой красную латунь с высоким содержанием меди, оптимизированную для превосходной обрабатываемости после литья, высокая общая коррозионная стойкость и низкий риск обесцинкования, что делает его прагматичным выбором для корпусов клапанов и корпусов насосов, подвергшихся тщательной механической обработке, где разрешено содержание свинца.;
C85800 представляет собой желтую латунь с высоким содержанием цинка, оптимизированную для литья в постоянные формы и под давлением., тонкостенные, почти сетчатые формы и более высокая прочность в литом состоянии с меньшим содержанием свинца, но большей склонностью к обесцинкованию.
Окончательный выбор между двумя сплавами должен основываться на трех основных факторах.: среда обслуживания (коррозионный против. сухой в помещении), требования к механическим характеристикам (пластичность/ударопрочность по сравнению с. базовая статическая прочность), объем производства и бюджетные ограничения.
Часто задаваемые вопросы
Взаимозаменяемы ли UNS C83600 и C85800??
Нет. Они существенно различаются по составу, коррозионное поведение, литейные характеристики и нормативный профиль.
Замена требует переквалификации (механические испытания, коррозионные испытания, испытания механической обработки и нормативная проверка).
Станки из какого сплава лучше?
C83600 превосходно справляется с машинами благодаря содержанию свинца 4–6 %., улучшение контроля стружки, меньший износ инструмента и более высокая производительность обработки.
C85800 обрабатывает достаточно хорошо, но обычно требует оптимизированного инструмента и подачи..
А как насчет риска децинкификации??
C85800 (высокий цинк) более восприимчив к обесцинкованию при агрессивном химическом составе воды (низкий pH, высокий уровень хлорида, высокий уровень кислорода). C83600 (низкий цинк, более высокий Cu/Sn) изначально более устойчив.
Если существует риск обесцинкования, выберите устойчивый к обесцинкованию сплав или меры по защите/покрытию и проверьте их на соответствие соответствующим стандартам..
Насколько метод литья влияет на выбор?
Существенно. C85800 отлично подходит для несъемных форм и литья под давлением для тонких стенок и почти чистых форм., обеспечение более высокой урожайности и лучшего контроля размеров.
C83600 лучше всего справляется с песком., литье по выплавляемым моделям или центробежное литье в сочетании с тяжелой механической обработкой.
