C93700 κράμα χαλκού: Επεξήγηση αντοχής στη φθορά και ηλεκτρική αγωγιμότητα

Τι είναι το κράμα χαλκού C93700;

Το UNS C93700 είναι ένας μπρούτζος κασσίτερος με υψηλό-μόλυβδο, ο οποίος συχνά περιγράφεται στην παλαιότερη εμπορική βιβλιογραφία ως μπρούτζος 80-10-10, επειδή περιέχει περίπου δέκα τοις εκατό κασσίτερο και δέκα τοις εκατό μόλυβδο. Είναι χυτό και όχι σφυρήλατο, παραγγέλθηκε έναντι του ASTM B584 για εξαρτήματα χύτευσης με άμμο και μόνιμης μήτρας ή του ASTM B505 για χυτό υλικό συνεχούς χύτευσης και φυγοκέντρησης. Οι ιδιότητες που αναφέρονται για το C93700 συνδέονται πάντα με τη διαδρομή χύτευσης, το μέγεθος του τμήματος και την ιδιοσυγκρασία που παρήγαγε το εξάρτημα, επομένως η τυπική ονομασία και η φόρμα προϊόντος πρέπει να αναφέρονται μαζί σε οποιαδήποτε ερώτηση.

Η χαρακτηριστική μικροδομή είναι μια-πλούσια σε χαλκό, ενισχυμένη με κασσίτερο-μήτρα με μαλακά σωματίδια μολύβδου που κατανέμονται ως διακριτές νησίδες. Αυτή η δομή δύο-φάσεων, αντί για μια μεμονωμένη προσθήκη κράματος, είναι που δίνει στην κατηγορία τον ασυνήθιστο συνδυασμό φέρουσας ικανότητας-φόρτισης και ανοχής ολίσθησης.

Χημική Σύνθεση και Μικροδομή

Ο κασσίτερος διαλύεται στο πλέγμα χαλκού και αυξάνει την αντοχή, τη σκληρότητα και την αντοχή στην κόπωση χωρίς να κάνει το κράμα εύθραυστο. Ο μόλυβδος είναι ουσιαστικά αδιάλυτος στον χαλκό, επομένως στερεοποιείται ως λεπτά διασκορπισμένα σωματίδια που παραμένουν μαλακά ακόμα και όταν η μήτρα γύρω τους ενισχύεται. Ο σίδηρος, το αντιμόνιο και ο ψευδάργυρος αντιμετωπίζονται ως υπολείμματα και διατηρούνται σε χαμηλά επίπεδα, επειδή τα χονδροειδή διαμεταλλικά ή η περίσσεια ψευδαργύρου θα μείωναν την ολκιμότητα και, στην περίπτωση του ψευδαργύρου, θα αυξάνουν την ευαισθησία στην αποψευδαργύρωση σε υγρή λειτουργία.

Γιατί το C93700 αντέχει τόσο καλά στη φθορά

Η συμπεριφορά φθοράς του C93700 προέρχεται από την αλληλεπίδραση των δύο φάσεων του και όχι από τη σκληρότητα και μόνο.

Μόλυβδος ως ενσωματωμένο-λιπαντικό.Κάτω από ολισθαίνουσα επαφή τα σωματίδια μαλακού μολύβδου κηλιδώνονται στην επιφάνεια ζευγαρώματος και σχηματίζουν ένα λεπτό φιλμ μεταφοράς που χωρίζει τα δύο μεταλλικά σώματα και μειώνει την τριβή ακόμα και όταν η εξωτερική λίπανση είναι οριακή.

Συμμορφότητα και δυνατότητα ενσωμάτωσης.Η σχετικά μαλακή μήτρα επιτρέπει στην επιφάνεια του ρουλεμάν να συμμορφώνεται με μικρές λανθασμένες ευθυγραμμίσεις και ξένα σωματίδια όπως τρίξιμο ή υπολείμματα φθοράς πιέζονται στην επιφάνεια αντί να χαράξουν τον άξονα.

Αντοχή πίσω από την συρόμενη επιφάνεια.Η μήτρα χαλκού που φέρει κασσίτερο- υποστηρίζει το συμπιεστικό φορτίο, έτσι ώστε το ρουλεμάν να μην καταρρέει ακόμη και υπό κρούση ή ταλάντωση.

Σταθερή απόδοση χωρίς θερμική επεξεργασία.Το C93700 χρησιμοποιείται ως χυτό. Δεν υπάρχει κανένα βήμα σκλήρυνσης που πρέπει να χάσει κατά τη διάρκεια του σέρβις και οι ιδιότητές του είναι ουσιαστικά ομοιόμορφες μέσω του τμήματος.

Επειδή αυτοί οι μηχανισμοί εξαρτώνται από τη διασπορά του μολύβδου, μια χονδροειδής ή διαχωρισμένη χύτευση αποδίδει αισθητά χειρότερα από μια υγιή. Η συνεπής πρακτική τήξης και η ελεγχόμενη στερεοποίηση είναι επομένως εξίσου σημαντικές με τη χημική σύνθεση.

Ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα του C93700

Είναι σημαντικό να είμαστε ρεαλιστές σχετικά με την αγωγιμότητα σε αυτόν τον βαθμό. Το C93700 αγώγει της τάξης του δέκα τοις εκατό του Διεθνούς Προτύπου Ανοπτημένου Χαλκού, επομένως η ειδική του ειδική αντίσταση είναι περίπου δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτήν του χαλκού ηλεκτρικής-ποιότητας. Η θερμική αγωγιμότητα είναι επίσης μέτρια σε σύγκριση με τον καθαρό χαλκό, και οι δύο τιμές πέφτουν καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε κασσίτερο και μόλυβδο.

Επομένως, η τιμή του C93700 στον ηλεκτρικό εξοπλισμό δεν είναι ότι έχει καλή αγωγιμότητα σε απόλυτες τιμές, αλλά ότι ένα μόνο εξάρτημα μπορεί να μεταφέρει ρεύμα και ταυτόχρονα να αντέξει την επαφή τριβής. Τα τρέχοντα παπούτσια συλλογής-, τα τμήματα επαφής και οι συρόμενοι δακτύλιοι στον διακόπτη είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα: το κράμα ανέχεται τη συνεχή τριβή και τη διακοπτόμενη ζημιά στο τόξο που θα καταστρέψει γρήγορα ένα σκληρό, εύθραυστο υλικό, ενώ εξακολουθεί να περνά το μέτριο ρεύμα που απαιτείται. Όπου η υψηλή αγωγιμότητα είναι η κύρια απαίτηση, ένας σφυρήλατος χαλκός υψηλής-αγωγιμότητας όπως ο C11000 είναι η σωστή επιλογή και ο C93700 δεν θα πρέπει να αντικατασταθεί.

Τυπικές Εφαρμογές

Απλά και φλάντζα ρουλεμάν, δακτύλιοι και ροδέλες ώθησης για μέτρια φορτία σε χαμηλή έως μεσαία ταχύτητα ολίσθησης

Πτερωτές αντλιών, δακτύλιοι φθοράς, περιβλήματα και εξαρτήματα αδένα που χειρίζονται νερό, λάδι και ήπια διαβρωτικά υγρά

Σώματα βαλβίδων, οδηγοί στελέχους και δακτύλιοι κορμού σε γενικές βιομηχανικές υπηρεσίες

Σκουλήκια-κενά τροχούς, τμήματα γραναζιών και ταλαντευόμενοι σύνδεσμοι όπου υπάρχει φόρτιση κραδασμών

Ηλεκτρικά παπούτσια επαφής, συλλέκτες ρεύματος και συρόμενες επαφές

Γενικά εξαρτήματα και εξοπλισμός που απαιτούν στεγανότητα και αντοχή στη διάβρωση

Καθοδήγηση χύτευσης, κατεργασίας και επιλογής

Το C93700 συνήθως παρέχεται ως χύτευση άμμου, μόνιμα-χυτά καλουπιών, ράβδος συνεχούς χύτευσης και φυγοκεντρικά χυτό σωλήνα ή υλικό δακτυλίου. Το περιθώριο αποθέματος μηχανής θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το γεγονός ότι το κράμα δεν είναι συγκόλληση-επισκευάσιμο με τη συμβατική έννοια: οι μπρούτζοι που φέρουν μόλυβδο-δεν είναι κατάλληλοι για συγκόλληση με σύντηξη επειδή ο μόλυβδος εξατμίζεται και δημιουργεί πορώδες, επομένως η επισκευή περιορίζεται στη συγκόλληση ή τη συγκόλληση όπου το επιτρέπει ο σχεδιασμός.

Η κατεργασία είναι απλή. Ο διασκορπισμένος μόλυβδος λειτουργεί ως εσωτερικό λιπαντικό και θραύση τσιπ, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν συνθήκες ελεύθερης κοπής, αν και τα εργαλεία πρέπει να είναι αιχμηρά και να υποστηρίζονται καλά για να αποφευχθεί η κηλίδα της επιφάνειας. Δεν απαιτείται θερμική επεξεργασία ούτε εφαρμόζεται συνήθως. Κατά την επιλογή του βαθμού, επιβεβαιώστε τη μέθοδο χύτευσης και το ισχύον πρότυπο στο σχέδιο, καθορίστε τις απαιτήσεις σταθερότητας για τα εξαρτήματα συγκράτησης{4} πίεσης και βεβαιωθείτε ότι η προβλεπόμενη εργασία διατηρεί την πίεση έδρασης και την ταχύτητα ολίσθησης εντός των ορίων για μπρούτζο με μόλυβδο. Για ρουλεμάν υψηλής-ταχύτητας με μεγάλο φορτίο, μπορεί να ταιριάζει καλύτερα ένα μπρούτζο με υψηλότερο-κασσίτερο ή συνεχές-χυτό ρουλεμάν.

FAQ

Ε: Τι σημαίνει ο αριθμός βαθμού C93700;
Το C93700 είναι η ονομασία του Ενοποιημένου Συστήματος Αρίθμησης για ένα χυτό ορειχάλκινο κασσίτερο-με υψηλή περιεκτικότητα σε μόλυβδο που περιέχει περίπου δέκα τοις εκατό κασσίτερο και δέκα τοις εκατό μόλυβδο σε μια μήτρα χαλκού. Ο αριθμός είναι ένα αναγνωριστικό σύνθεσης, όχι μια κατηγορία αντοχής, επομένως οι μηχανικές απαιτήσεις προέρχονται από τις προδιαγραφές χύτευσης.

Ε: Ποια πρότυπα καλύπτουν τα χυτά C93700;
Τα εξαρτήματα άμμου-χύτευσης και μόνιμου-καλουπιού παραγγέλλονται σύμφωνα με το ASTM B584, ενώ οι φόρμες συνεχούς χυτεύσεως και χυτεύσεως φυγοκεντρικά καλύπτονται από το ASTM B505. Και τα δύο πρότυπα ορίζουν τα χημικά όρια και τα ελάχιστα μηχανικών ιδιοτήτων για την ποιότητα σε κάθε μορφή προϊόντος.

Ε: Είναι το C93700 καλός αγωγός του ηλεκτρισμού;
Όχι. Η ηλεκτρική του αγωγιμότητα είναι μόνο περίπου το ένα δέκατο αυτής του χαλκού ηλεκτρικής-ποιότητας. Επιλέγεται για εξαρτήματα που φέρουν ρεύμα-που πρέπει επίσης να αντέχουν στη φθορά ολίσθησης, όχι για μετάδοση ισχύος.

Ε: Μπορεί το C93700 να συγκολληθεί;
Η συγκόλληση με σύντηξη δεν συνιστάται επειδή ο μόλυβδος στο κράμα εξατμίζεται και προκαλεί πορώδες και αναθυμιάσεις. Η συγκόλληση και η συγκόλληση είναι οι αποδεκτές μέθοδοι σύνδεσης και συχνά προτιμάται η μηχανική στερέωση για επισκευή.

Ε: Το C93700 χρειάζεται θερμική επεξεργασία μετά τη χύτευση;
Ο βαθμός χρησιμοποιείται στην-συνθήκη ως cast. Δεν εφαρμόζεται επεξεργασία σκλήρυνσης ή διαλύματος, γεγονός που διατηρεί το προφίλ ιδιότητας σταθερό σε όλη τη διατομή και απλοποιεί την παραγωγή.

Ε: Πώς συγκρίνεται το C93700 με ένα φωσφορομπρούτζινο ρουλεμάν;
Οι μπρούτζοι φωσφόρου προσφέρουν υψηλότερη αντοχή και καλύτερη απόδοση κόπωσης αλλά λιγότερη εγγενή ανοχή ολίσθησης. Το C93700 προτιμάται όπου αναμένεται οριακή λίπανση, κακή ευθυγράμμιση ή ενσωματωμένα συντρίμμια και ο φωσφορομπρούτζος όπου κυριαρχούν υψηλότερα φορτία και ταχύτητες.