1. 介绍
C93200含铅锡青铜在工程实践中占有特殊的地位，因为它解决了无数机器中出现的问题: 如何制造足够坚固的轴承材料, 够滑, 足够可加工, 并且足够经济，可以大规模使用.
它不是最硬的青铜, 也不是最强的, 也不是整个铜合金系列中最耐腐蚀的. 它的重要性在于其他地方.
C93200 是一种高度平衡的青铜轴承，其结合了减摩性能, 可加工性, 压力紧, 和服务可靠性使其成为工业设备中最广泛指定的轴承材料之一.
2. 什么是C93200含铅锡青铜?
C93200是一个 高铅锡 青铜 主要设计用于 轴承, 衬套, 和一般磨损应用.
它被广泛认为是 Sae 660, 这一名称反映了其作为工业机械中标准轴承青铜的长期作用.
在实际工程方面, C93200 之所以有价值，是因为它结合了 良好的抗摩擦行为, 足够的强度, 出色的可加工性, 和可靠的耐腐蚀性 一体铸造铜合金.
与主要为了最大负载能力而选择的结构青铜不同, C93200被选为 平衡的摩擦学性能.
这意味着它专为在真实接触条件下工作而设计: 旋转轴, 滑动表面, 中等负载, 以及通常不太理想的润滑方式.
这就是为什么它已成为泵轴承和衬套中使用最广泛的青铜牌号之一, 机床, 引擎, 和通用机械设备.
特征
良好的减摩性能
C93200 专为滑动接触而设计. 其铅含量有助于减少摩擦并提高舒适性, 而锡青铜基体提供了轴承使用所需的强度.
这种组合就是它经常被描述为通用轴承青铜的原因.
出色的可加工性
C93200 的主要优点之一是它对于青铜轴承的加工性能非常好.
已发布的数据赋予其可加工性评级为 70, 这使得它可以用于生产精确的孔, 面孔, 以及铸造后的轴承几何形状.
足够的强度和硬度，适合中等负荷使用
C93200从结构意义上来说不是高强度青铜, 但它提供了足够的拉伸强度, 产生强度,
和硬度 中等负载和中等速度, 最常见的轴承使用条件有哪些.
良好的耐腐蚀性
该合金广泛用于泵, 阀门相关部件, 以及暴露在工业或轻度腐蚀环境中的机械，因为它具有合理的耐腐蚀性和耐磨性.
它还被指出不会受到脱锌的影响.
广泛的铸造实用性
C93200 可用于多种已建立的铸造路线, 包括 离心, 连续的, 永久模具, 和砂型铸造, 这使得它适用于库存生产和成品零件.
与 UNS C93200 等效的名称
| 标准 / 系统 | 等效名称 |
| Sae | Sae 660, SAE J461, SAE J462 |
| ASTM | ASTM B271, 美国材料试验协会B30, ASTM B505, ASTM B584, ASTM B763 |
| QQ-C-390 |
3. C93200含铅锡青铜化学成分
C93200 的精确化学成分经过精心控制，以实现其所需的性能.
典型组成, 符合 ASTM B505 对于连铸材料的要求, 如下表所示
| 元素 | 成分范围 (%) |
| 铜 | 81.0–85.0 |
| pb | 6.0–8.0 |
| sn | 6.3–7.5 |
| Zn | 2.0–4.0 |
| 在 | 到 1.0 |
| 锑 | 到 0.35 |
| 铁 | 到 0.20 |
| p | 到 0.15 |
| s | 到 0.08 |
| 和 | 到 0.005 |
| al | 到 0.005 |
4. C93200物理机械性能
物理特性
以下数值为室温下连续铸造的代表性数值.
| 财产 | 美国习惯法 | 公制 |
| 熔点 – 液体 | 1790 °f | 977 °C |
| 熔点——固相线 | 1570 °f | 854 °C |
| 密度 | 0.322 lb/in³ | 8.91 g/cm³ |
| 比重 | 8.91 | 8.91 |
| 电导率 | 12% IACS | 0.07 MS/m |
| 导热率 | 33.6 Btu/ft²·小时·°F | 58.2 w/m·k |
| 热膨胀系数 | 10 × 10⁻⁶ /°F | 17.3 ×10⁻⁶ /°C |
| 比热容 | 0.09 Btu/lb·°F | 377.1 j/kg·k |
| 弹性模量 | 14,500 KSI | 关于 100 GPA |
机械性能
| 财产 | 美国习惯法 | 公制 |
| 抗拉强度, 最小. | 35 KSI | 241 MPA |
| 屈服强度 0.5% 扩大, 最小. | 20 KSI | 138 MPA |
| 伸长率 2 在. / 50 毫米, 最小. | 10% | 10% |
| 布氏硬度, 典型的 | 65 BNN | 65 BNN |
| 可加解性等级 | 70 | 70 |
| 伊佐德冲击 | 5.9 英尺·磅力 | 8 j |
| 抗压强度 | 45,700 psi | 315 MPA |
| 疲劳强度 | 16,000 psi | 110 MPA |
| 泊松比 | 0.34 | 0.34 |
5. C93200的耐腐蚀性
一般腐蚀行为
C93200通常被认为是 耐腐蚀轴承青铜 而不是耐腐蚀特种合金.
已发布的材料注释将其描述为 合理的耐腐蚀性能 并注意它适用于 众多环境 和 许多工业化学品.
也被多次认定为 不受脱锌作用, 这对于含铜锌的使用环境来说是一个重要的实际优势.
海水中的性能, 盐水, 和湿服务
C93200 最重要的实用优势之一是其在 海水和盐水.
多个已发表的参考文献指出该合金具有 合理的耐海水和盐水腐蚀性能,
这就是为什么它通常用于 泵组件, 阀成分, 泵叶轮, 和衬套 暴露于潮湿或中等盐度的环境.
工业机械的耐腐蚀性
C93200还用于 机床, 通用轴承, 液压机零部件, 推力垫圈, 和汽车配件, 这些应用列表反复强调耐腐蚀性 众多环境 和 许多工业化学品.
这表明该合金不仅限于简单的湿工况; 它也非常适合混合热, 润滑, 和工业机械中发现的大气暴露.
实际意义是，C93200 具有以下有用的平衡： 耐腐蚀性 + 抗摩擦行为 + 可加工性.
对于机器制造商, 这种组合很重要，因为轴承合金不仅必须承受运动和负载，还必须承受现实世界的污染物, 油, 冷却剂, 以及伴随工业操作的环境湿度.
因此，C93200 的腐蚀曲线是其更广泛的摩擦学价值的一部分, 不是一个独立的功能.
6. 加工制造
铸件
C93200 本质上是一个 铸造青铜, 其实用优势之一是可以通过多种既定铸造路线进行生产, 包括 连续铸造, 离心铸造, 沙子铸造, 和永久性模具铸造.
这种多功能性使其对于库存生产和近净形零件都很有用, 尤其是在轴承方面, 衬套, 和通用机器部件供应链.
公布的合金数据还表明，C93200 具有 铸件成品率高, 中等流动性, 中等产气倾向, 和 凝固收缩率低,
这是生产良好铸件且工艺损失相对可控的有利组合.
那就是说, “有利”并不意味着“宽容”。像大多数轴承青铜器一样, C93200 仍然奖励严格的熔体处理, 稳定的浇注实践, 以及良好的浇口和进料设计.
其生产价值来自于它可以可靠地铸造成实用的工程形状，同时仍然具有使其在使用中有用的减摩和可加工特性.
加工
轴承青铜之中, C93200 因其加工性能而受到广泛赞赏.
其发表的 可加工性等级为 70, 这使其远远优于许多结构青铜，并且使其非常适合铸造后的二次加工.
这很重要，因为轴承部件通常需要精确的孔, 面孔, 凹槽, 和拟合表面, 可以干净地加工的合金减少了工具负担, 周期, 和生产成本.
机械加工的优势并非偶然. C93200是一个 含铅锡青铜, 铅有助于切削过程中的断屑和润滑.
这就是为什么这种合金可以铸造成近净形状，然后进行精加工，而不会成为生产瓶颈.
加入: 最适合锡焊和钎焊
C93200 更兼容 锡焊和钎焊 与传统焊接相比.
已发布的制造数据率 焊接非常好 和 钎焊一样好, 尽管 氧乙炔焊, 气体保护电弧焊, 不推荐使用涂层金属电弧焊 对于这种合金.
这种模式符合该合金作为铸造和机加工轴承青铜而不是以焊接为中心的结构材料的预期作用.
热处理
C93200确实 不是 应对常规强化热处理.
公布的数据表明 500°F 的应力消除温度 / 260°C, 但该合金不会从淬火回火或沉淀硬化循环中获得显着的硬化响应.
这是一个重要的区别: 这里采用热处理主要是为了消除残余应力, 不将合金转变为更高强度的材料类别.
7. C93200 青铜的优点和局限性
优势
- 良好的抗摩擦行为
- 良好的可加工性
- 轴承使用时有足够的强度和硬度
- 耐压特性
- 广泛的可用性和熟悉的处理行为
- 中等负载下性能可靠, 中速应用
- 自润滑: 分散的铅相提供了固有的润滑性, 在边缘润滑或暂时失去润滑剂时提供保护.
- 耐腐蚀性: 对许多腐蚀环境具有良好的耐受性, 典型的青铜合金.
限制
- 不适合极端负载或冲击服务
- 不是高强度结构青铜
- 不可进行热处理以进行主要强化
- 当焊接是制造的核心时，这并不理想
- 如果应用在严重边界润滑下需要非常高的耐磨性，则不是最佳选择
- 环境问题: 铅含量引发环境和健康问题, 制定法规并推动某些应用中的无铅替代品.
8. C93200含铅锡青铜的应用
C93200广泛应用于组件，如:
- 通用套管
- 柴油机腕销衬套
- 燃油泵衬套
- 液压机主衬套
- 机床轴承
- 主轴轴承
- 轧机轴承
- 滚颈轴承
- 耳轴轴承
- 推力垫圈
- 泵叶轮
- 水泵套管
- 连杆衬套
- 汽车配件
- 通用机械零件
9. C93200 对比. 竞争合金
下表比较 C93200 和 C95400 和 C95500, 因为这是轴承中最实用的两种铸造铜合金, 穿, 和耐腐蚀服务.
| 比较项目 | C93200 | C95400 | C95500 |
| 合金族 / 角色 | 高铅锡青铜; Sae 660 轴承青铜用作通用轴承和衬套合金. | 铝青铜; 用途广泛的结构和耐磨青铜. | 镍铝青铜; 具有强大航海和磨损定位的严酷应用青铜. |
| 化学签名 | 铜 81.0–85.0%, 铅 6.0–8.0%, 锡 6.3–7.5% | 铜 83.0% 分钟。, 铝 10.0–11.5% | 铜 78.0% 分钟。, 铝 10.0–11.5%, 3.0–5.5% |
| 密度 | 8.91 g/cm³. | 7.45 g/cm³. | 7.53 g/cm³. |
| 电导率 | 12% IACS. | 13% IACS. | 8% IACS. |
| 导热率 | 33.6 Btu/ft²·小时·°F. | 33.9 Btu/ft²·小时·°F. | 24.2 Btu/ft²·小时·°F. |
| 弹性模量 | 14,500 KSI. | 15,500 KSI. | 16,000 KSI. |
典型室温拉伸强度 |
35 连铸条件下 ksi 最小值. | 85 连铸条件下 ksi 最小值. | 95 连铸条件下 ksi 最小值. |
| 典型室温屈服强度 | 20 连铸条件下 ksi 最小值. | 32 连铸条件下 ksi 最小值. | 42 连铸条件下 ksi 最小值. |
| 伸长 | 10% 最低限度. | 32% 连铸标准行中的最小值. | 42% 连铸标准行中的最小值. |
| 可加解性等级 | 70. | 60. | 50. |
| 铸造特点 | 铸件成品率高; 低浮渣; 中等流动性; 中等产气; 凝固收缩率低. | 铸件成品率低; 高渣; 中等流动性; 中等产气; 凝固收缩率高. | 铸件成品率低; 高渣; 中等流动性; 中等产气; 凝固收缩率高. |
加入 / 制造 |
焊接性极佳; 钎焊性好; 一般不推荐焊接方法; 500°F 时的应力消除. | 焊接良好; 钎焊性好; 气体保护电弧焊和涂层金属电弧焊 良好; 可固溶处理. | 焊接良好; 钎焊展; 气体保护电弧焊和涂层金属电弧焊 良好; 可进行固溶处理和退火. |
| 典型的服务重点 | 通用轴承, 衬套, 洗衣机, 泵组件, 汽车配件, 和中等负载磨损服务. | 焊枪, 轴承, 轴承段, 大固定螺丝, 坚果, 和工业磨损件. | 海洋硬件, 窗户五金件, 乐器, 轴承, 坚果, 和严酷使用腐蚀/磨损部件. |
10. 结论
C93200 含铅锡青铜, 或严重不良事件 660, 出于一个简单的原因仍然是行业标准: 有用.
它结合了轴承性能的正确组合, 可加工性, 可铸性, 和有效解决非常常见的工程问题的实践实力.
C93200不是一种魅力材料, 它不是最高性能的合金. 这是一个可靠的, 平衡良好, 青铜轴承非常耐用.
这种平衡是其价值的本质. 在工程方面, 最好的材料往往不是具有最令人印象深刻的单个数字的材料, 但在整个铸造链中表现始终如一, 加工, 集会, 和服务.
常见问题解答
C93200与其他青铜的主要区别是什么?
主要区别在于其铅含量 (6-8%), 提供卓越的机械加工性能和自润滑性能, 使其成为轴承应用的理想选择.
其他青铜器可能会优先考虑力量 (例如。, 铝青铜) 或具有同等润滑水平的耐腐蚀性.
C93200可以热处理硬化吗?
不, C93200 不可热处理硬化. 其机械性能是在铸态条件下实现的. 任何热处理通常仅用于消除应力.
C93200适合海洋环境吗?
C93200 具有良好的耐腐蚀性, 包括盐水, 使其适用于某些海洋应用, 特别是对于未暴露于可能出现侵蚀腐蚀问题的高侵蚀性条件或高流速的轴承和衬套.
然而, 适用于更苛刻的海洋环境, 专业的海洋青铜器可能是首选.
C93200 有哪些环境问题?
C93200 中的铅含量引起环境和健康问题, 特别是关于铅浸出和暴露.
一些地区的法规正在推动无铅替代品的采用, 特别是在饮用水系统或与人类直接接触的应用中.
