Přehled C54400 Phosphor Bronze
C54400 je olovnatý cín-fosforový bronz z rodiny mědi-cínu-zinku-olova. Dodává se jako tyč a tyč podle ASTM B139, jako deska, plech a pás podle ASTM B103 a jako drát podle ASTM B159 a je klasifikován ve skupině olovnatého cínového bronzu popsané v SAE J461 a J463. Kombinace zhruba 4 % cínu s přibližně 4 % olova je základem jeho pověsti: cín zvyšuje pevnost, tvrdost a elasticitu, zatímco fáze rozptýleného olova zajišťuje mazání a kontrolu třísek, díky nimž slitina funguje jako ložiskový materiál a jako vysokorychlostní obráběcí materiál.
Na rozdíl od čisté mědi nebo jednoduché mosazi si C54400 zachovává užitečnou pevnost při zvýšené provozní teplotě a odolává jak atmosférické korozi, tak široké škále průmyslových médií. Tato rovnováha je důvodem, proč se objevuje ve stejných katalozích v elektrotechnickém, elektronickém, automobilovém a všeobecném strojírenství.
Chemické složení
| Živel | hmotnost % | Účinek |
|---|---|---|
| cín (Sn) | 3.5-4.5 | Pevné zpevnění roztoku; odolnost proti opotřebení a korozi |
| Olovo (Pb) | 3.4-4.5 | Charakteristika ložisek; obrobitelnost |
| zinek (Zn) | 1.5-4.5 | Odlévací a tvarovací chování; bilance nákladů |
| fosfor (P) | 0.01-0.50 | deoxidace; posiluje měděnou-cínovou fázi |
| železo (Fe) | 0,10 max | Reziduální; drženo nízko kvůli tažnosti |
| měď (Cu) | Váhy | Matrice s Cu plus Sn plus P plus Pb minimálně 99,5 %. |
Nominální členění klade slitinu na zhruba 86-89 % mědi, když jsou legující prvky ve středu svých rozsahů, ale kontrolním požadavkem ve specifikaci je kombinované minimum 99,5 % pro měď, cín, fosfor a olovo, spolu s jednotlivými limity uvedenými výše.
Mechanické, tepelné a elektrické chování
| Vlastnictví | Chování |
|---|---|
| Pevnost a tvrdost | Vysoká pro slitinu mědi; se dále zvyšuje prací za studena |
| Elasticita a odolnost proti únavě | Dobré pružinové vlastnosti a dlouhá únavová životnost při opakovaném zatížení |
| Odolnost proti opotřebení | Vynikající, zvláště při vysokém zatížení a při střední rychlosti |
| Elektrická vodivost | Dobré pro bronz; nízký přechodový odpor a omezené vlastní-ohřívání |
| Provozní teplota | Zachovává si užitné vlastnosti až do cca 250 C |
| Obrobitelnost | Vynikající; krátké třísky a snadné odstraňování třísek |
Vysoká zatížitelnost pochází z mikrostruktury, ve které tvrdá fáze bohatá na cín -přenáší zátěž, zatímco disperze měkkého olova vytváří samomazný- film. Jedná se o stejný princip, jaký se používá u bronzů s kluznými ložisky, a to je důvod, proč slitina snáší krátké doby okrajového mazání a nesouososti hřídele lépe než kontakt ocel -na-ocel.
Aplikace
Elektrický a elektronický hardware.Konektory, svorky, rámečky, části spínačů, vibrační jazýčky, tlačítka a pružinové kontakty.
Ložiska a opotřebitelné díly.Pouzdra, axiální podložky, kluzná ložiska, otěrové desky, ozubená kola a součásti vaček.
Pružiny a elastické prvky.Ploché pružiny a tvarované kontakty, které si musí udržet svou sílu po dlouhou životnost.
Obráběné mechanické díly.Fitinky, součásti ventilů a přesně soustružené díly, kde se cení dobrá povrchová úprava a krátké třísky.
Procesní a námořní zařízení.Vnitřní části čerpadel a ventilů, námořní hardware a součásti chemických závodů, kde je vyžadována střední odolnost proti korozi.
Poznámky k obrábění, tváření a korozi
Obrábění.Běhejte vysokou řeznou rychlostí s ostrými, leštěnými karbidovými nástroji nebo nástroji z-rychlořezné oceli. Rozptyl olova zkracuje třísky a snižuje řezné síly, takže doby cyklů jsou krátké a povrchová úprava je dobrá při dostatečném mazání.
Tváření za studena.Zpracovatelnost za studena je dobrá. Ohýbání a tváření by mělo zohledňovat směr válcování na pásovém materiálu a před silným ohýbáním za studena -zpracovávaného materiálu by mělo být použito žíhání pro odlehčení pnutí.
Žíhání.Obnovte tažnost žíháním v rozmezí 500-650 C v ochranné nebo redukční atmosféře, poté ochlaďte na vzduchu nebo v peci, jak to vyžaduje následující operace.
Koroze.Slitina odolává atmosféře, sladké vodě, mořské vodě při střední rychlosti a mnoha průmyslovým chemikáliím. Neměl by se používat v silných oxidačních kyselinách, v prostředích obsahujících čpavek-nebo v kontaktu s médii bohatými na sulfidy-.
Galvanické opatření.Vyhněte se přímé vazbě na ocel v mokrém provozu bez izolace, protože slitiny mědi jsou k oceli katodické a urychlují korozi ocelové součásti.
Zdraví a bezpečnost.Protože slitina obsahuje olovo, třísky a jemný prach vznikající při broušení a leštění musí být shromažďovány a likvidovány v souladu s místními předpisy a během suchého obrábění by měla být kontrolována expozice vzduchem.
FAQ
Otázka: Je C54400 ložisko z bronzu?
Ano. Její kombinace zhruba 4 % cínu a 3,4- 4,5 % olova dodává slitině pevnost a samomazný povrchový film potřebný pro ložiska, pouzdra, axiální podložky, ozubená kola a třecí desky.
Otázka: Jak se C54400 liší od C52100 fosforového bronzu?
C52100 je tvářený fosforový bronz s vyšším obsahem cínu a bez olova, používaný tam, kde je vyžadována maximální pevnost pružiny a únavová životnost. C54400 přidává olovo ke zlepšení obrobitelnosti a výkonu ložisek za určitou cenu v únavové pevnosti.
Otázka: Proč specifikace používá kombinované minimum místo měděného rozsahu?
Protože užitné vlastnosti závisí spíše na celkovém množství legujících prvků než na samotné hodnotě mědi, norma řídí měď, cín, fosfor a olovo společně a vyžaduje, aby jejich součet byl alespoň 99,5 %, s individuálními limity pro každý prvek.
Otázka: Jakou provozní teplotu může slitina tolerovat?
Zachovává si užitečnou pevnost a pružnost až do přibližně 250 C. Nad touto úrovní materiál progresivně měkne a pro nepřetržitý provoz by měla být zvolena slitina mědi s vyšší teplotou.
Otázka: Lze slitinu svařit?
Dá se bez potíží pájet a pájet. Tavné svařování je obtížnější kvůli obsahu olova a na funkčních součástech se mu normálně vyhýbá; upřednostňují se mechanické spoje a pájené sestavy.
Otázka: Co by mělo být uvedeno na objednávce?
Číslo UNS, použitelná norma pro formu produktu, jako je ASTM B103 pro pás nebo ASTM B139 pro tyč, tvrdost, rozměry a tolerance, množství a požadavky na certifikaci a zkoušky pro zamýšlené použití.
