Tin Bronze 10-1: ZCuSn10P1 Σύνθεση και ιδιότητες

Τι είναι το Tin Bronze 10-1

Ο κασσίτερος μπρούτζος 10-1 είναι ένα χυτό κράμα χαλκού του οποίου η ονομασία διαβάζεται ως οι δύο πρόσθετες ελέγχου κράματος: ονομαστικά 10% κασσίτερος και 1% φώσφορος. Στο κινεζικό εθνικό πρότυπο σύστημα ο βαθμός γράφεται ZCuSn10P1, όπου το κύριο Z σηματοδοτεί ένα κράμα χύτευσης, το CuSn προσδιορίζει τη βάση από χάλκινο κασσίτερο και τα υστερούντα στοιχεία καταγράφουν τις ονομαστικές προσθήκες. Η προσθήκη φωσφόρου είναι ένας σκόπιμος αποοξειδωτικός και σκληρυντικός: βελτιώνει τη χυτή δομή και αυξάνει την αντίσταση στη φθορά, γι' αυτό και αυτός ο βαθμός αντιμετωπίζεται ως υλικό έδρασης και δακτυλίου παρά ως μπρούντζος γενικής χρήσης.

Το κράμα χαρακτηρίζεται από υψηλή σκληρότητα, εξαιρετική αντοχή στη φθορά, χαμηλή τάση να κολλάει σε αντίθετη επιφάνεια από χάλυβα, καλή απόδοση χύτευσης, καλή μηχανική ικανότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση στην ατμόσφαιρα και στο γλυκό νερό. Αυτές οι ιδιότητες αποκτώνται απευθείας στην κατάσταση χύτευσης, χωρίς να απαιτείται θερμική επεξεργασία.

Ονομασία και Τυπική Βάση

Το C90700 είναι η πιο κοντινή αμερικανική ονομασία για χυτό μπρούτζο από κασσίτερο αυτού του τύπου σύνθεσης. Όπου ένα σχέδιο αναφέρει οποιαδήποτε ονομασία, τα έγγραφα ελέγχου παραμένουν τα όρια σύνθεσης και τα ελάχιστα μηχανικών ιδιοτήτων και όχι το όνομα, επομένως οι παρακάτω πίνακες θα πρέπει να ελέγχονται σε σχέση με τις προδιαγραφές αγοράς πριν από την παραγγελία του κράματος.

Χημική Σύνθεση

Το εύρος του κασσίτερου είναι σκόπιμα ευρύ, επειδή ο κασσίτερος είναι ο κύριος ενισχυτικός στερεού διαλύματος και ελέγχει την ποσότητα της σκληρής, πλούσιας σε κασσίτερο φάσης που μεταφέρει το φορτίο σε λειτουργία. Ο φώσφορος πρέπει να παραμένει μέσα στο παράθυρό του: κάτω από το ελάχιστο, η χύτευση αποοξειδώνεται ανεπαρκώς, ενώ πάνω από αυτό το κράμα γίνεται πολύ σκληρό και εύθραυστο για δακτυλίους που πρέπει να προσαρμόζονται σε έναν άξονα.

Μηχανικές Ιδιότητες

Αυτά τα ελάχιστα περιγράφουν ένα υλικό που είναι αρκετά ισχυρό για να φέρει φορτία, αλλά διατηρεί αρκετή ολκιμότητα ώστε να συμπιεστεί ή να συρρικνωθεί σε ένα περίβλημα χωρίς ρωγμές. Η σκληρότητα πάνω από 88 HB είναι η ιδιότητα που μεταφράζεται πιο άμεσα σε διάρκεια φθοράς σε έναν λιπασμένο άξονα.

Απόδοση σέρβις

Αντοχή στη φθορά:η φάση σκληρού ρουλεμάν κασσίτερου υποστηρίζει το φορτίο, ενώ η μαλακότερη μήτρα περνάει στον άξονα, δίνοντας χαμηλό ποσοστό φθοράς και στα δύο μέλη.

Αντι-συμπεριφορά κατά των επιληπτικών κρίσεων:το κράμα αντιστέκεται στην τοπική συγκόλληση με χάλυβα, επομένως μια σύντομη απώλεια λίπανσης είναι λιγότερο πιθανό να βαθμολογήσει το ημερολόγιο.

Απόδοση Casting:Η καλή ρευστότητα και το στενό εύρος κατάψυξης επιτρέπουν την παραγωγή ήχου, πυκνών χυτών σε άμμο, μόνιμης μούχλας και συνεχούς χύτευσης.

Επεξεργασιμότητα:καλό, με το κράμα να σπάει σε μικρά τσιπ, έτσι ώστε οι οπές των ρουλεμάν, οι αυλακώσεις λαδιού και οι προσαρμογές ανοχής να μπορούν να τελειώσουν με ακρίβεια.

Αντοχή στη διάβρωση:καλό στην ατμόσφαιρα και στο γλυκό νερό, που ταιριάζει σε εξαρτήματα αντλιών, βαλβίδων και θαλάσσιων μηχανημάτων.

Τυπικές εφαρμογές και όρια εργασίας

Το κράμα προδιαγράφεται για εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά που λειτουργούν υπό υψηλό φορτίο και υψηλή ταχύτητα ολίσθησης, ιδίως:

Μπέζες και δακτύλιοι άκρων ράβδων

Ρουλεμάν χιτώνων και τυλιγμένοι δακτύλιοι για αντλίες, συμπιεστές και κιβώτια ταχυτήτων

Ροδέλα ώσης και κελύφη ρουλεμάν

Γρανάζια και ατέρμονες τροχοί σε κινήσεις αργής και μεσαίας ταχύτητας

Οδηγοί βαλβίδων, ρουλεμάν ράβδου και μπλοκ ολίσθησης

Το αναγνωρισμένο παράθυρο εργασίας για αυτά τα εξαρτήματα είναι μια πίεση επαφής κάτω από 20 MPa σε συνδυασμό με ταχύτητες ολίσθησης έως περίπου 8 m/s. Μέσα σε αυτό το περίβλημα το κράμα αναπτύσσει μια σταθερή λιπαντική μεμβράνη και παρέχει μεγάλο διάστημα συντήρησης. Πάνω από αυτό, η θερμότητα τριβής ανεβαίνει πιο γρήγορα από ό, τι μπορεί να την αφαιρέσει το λιπαντικό και το φιλμ του ρουλεμάν σπάει, κάτι που είναι η συνήθης αιτία πρόωρης αστοχίας που αποδίδεται στο ίδιο το υλικό.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Τι σημαίνει το 10-1 σε μπρονζέ 10-1;
Οι αριθμοί είναι οι ονομαστικές προσθήκες κραμάτων: περίπου 10 % κασσίτερος και 1 % φώσφορος. Ο τυπικός χαρακτηρισμός ποιότητας για αυτήν τη σύνθεση είναι ZCuSn10P1.

Ε: Ποιο πρότυπο καλύπτει αυτό το κράμα;
Το GB/T 1176-2013 καλύπτει τα χυτά κράματα χαλκού στο κινεζικό σύστημα και παραθέτει το ZCuSn10P1. Η πλησιέστερη αμερικανική ονομασία μπρούτζου από χυτό κασσίτερο του ίδιου τύπου σύνθεσης είναι η C90700.

Ε: Ποιες είναι οι ελάχιστες μηχανικές ιδιότητες;
Αντοχή σε εφελκυσμό 360 MPa, αντοχή διαρροής 170 MPa, επιμήκυνση 6 % και σκληρότητα 88 HB.

Ε: Τι φορτίο και τι ταχύτητα μπορεί να μεταφέρει ένα ρουλεμάν σε αυτό το υλικό;
Προορίζεται για ανθεκτικά στη φθορά εξαρτήματα υπό υψηλό φορτίο και υψηλή ταχύτητα ολίσθησης, συνήθως μέχρι περίπου πίεση επαφής 20 MPa με ταχύτητες ολίσθησης έως περίπου 8 m/s.

Ε: Το κράμα χρειάζεται θερμική επεξεργασία;
Όχι. Οι ιδιότητες προέρχονται από τη δομή χυτού, επομένως τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται στην κατάσταση χύτευσης, προαιρετικά με ανακούφιση από την πίεση εάν το απαιτεί η σταθερότητα της μηχανικής κατεργασίας.

Ε: Πώς λειτουργεί στο νερό και στην ατμόσφαιρα;
Η αντοχή στη διάβρωση είναι καλή στην ατμόσφαιρα και στο γλυκό νερό, γι' αυτό είναι συνηθισμένη στα εξαρτήματα της αντλίας και των βαλβίδων που χειρίζονται αυτά τα μέσα.