Przegląd i podstawa standardu
CuZn31Si1 to mosiądz krzemowy, oznaczony jako CW708R w systemie europejskim i znany jako UNS C69800 w systemie amerykańskim. Dodatek krzemu odróżnia go od konwencjonalnych stopów miedzi-cynku: zwiększa wytrzymałość i poprawia odporność na zużycie i zatarcie, dlatego gatunek ten jest od dawna-wyborem do elementów łożysk i tulei współpracujących z wałami stalowymi.
Normy produktu dla tego gatunku to EN 12164, która obejmuje pręty ze stopów miedzi do obróbki swobodnej oraz EN 12167, które obejmują profile i pręty ze stopów miedzi. Stop jest klasyfikowany jako nieutwardzalny-, co oznacza, że wytrzymałość uzyskuje się jedynie poprzez formowanie na zimno, a nie przez hartowanie i odpuszczanie lub obróbkę wydzieleniową. Ten pojedynczy fakt kształtuje sposób zamawiania, obróbki i wykorzystania materiału.
Skład i mechanizm wzmacniający
| Element | Typowy zasięg |
|---|---|
| Miedź | 66,0 do 70,0% |
| Krzem | 0,8 do 1,5% |
| Ołów | ograniczone do niskiego poziomu |
| Cynk | reszta |
| Odpowiednik UNS | C69800 |
Ponieważ stop nie reaguje na obróbkę cieplną, dostarczony stan zależy od stopnia redukcji na zimno zastosowanej podczas ciągnienia. Pręt ciągniony na twardo jest mocniejszy i mniej plastyczny niż pręt wyżarzany zmiękczająco, a właściwy stan jest wybierany poprzez dopasowanie wymagań ciągnienia do obciążenia eksploatacyjnego, a nie poprzez założenie warunków domyślnych.
Zachowanie mechaniczne i zużycie
W stanie rozciągniętym mosiądz krzemowy tego typu ma wytrzymałość na rozciąganie zwykle w zakresie 440 MPa i więcej, przy naprężeniu plastycznym 0,2% około 230 MPa i więcej. Liczby różnią się w zależności od stanu i przekroju, dlatego wymagania należy podać w odniesieniu do normy obowiązującej dla konkretnej formy produktu.
Właściwością, która zasługuje na to miejsce, jest odporność na zużycie. Mosiądz krzemowy styka się ze stalą i ma niską skłonność do zacierania się lub zacierania, co w niektórych konstrukcjach umożliwia pracę łożysk ślizgowych i tulei bez ciągłego smarowania, a także jest odporny na zużycie adhezyjne, które uszkadza bardziej miękkie materiały łożysk. Twardość jest umiarkowana w porównaniu ze stalą hartowaną, dlatego wał jest zwykle twardszym elementem pary i powinien być wykończony do odpowiedniej chropowatości powierzchni, aby chronić tuleję.
Zastosowania: Łożyska, tuleje i koła zębate
Do głównych zastosowań należą łożyska ślizgowe, tuleje owinięte, podkładki oporowe, płyty ślizgowe, koła ślimakowe i przekładnie zębate o niskiej-obrotowości. Gatunek ten pojawia się również w elementach zaworów, paskach ścieralnych i ogólnych częściach obrabianych, gdzie wymagane jest połączenie wytrzymałości, odporności na korozję i niskiego tarcia. Ponieważ nie zawiera znaczącego dodatku ołowiu, często jest wybierany tam, gdzie preferowany jest materiał z niższą- zawartością ołowiu.
Typowe warunki pracy to umiarkowane obciążenie przy umiarkowanej prędkości poślizgu i odpowiednie odprowadzanie ciepła. Tam, gdzie obciążenie lub prędkość przekraczają możliwości łożyska ślizgowego, zmiana konstrukcyjna powinna dotyczyć innego układu łożysk, a nie innego stanu tego samego stopu, ponieważ regulacja temperamentu nie jest w stanie skompensować zasadniczo przeciążonego styku.
Obróbka skrawaniem, formowanie i montaż
Obrabiamy stopy z konwencjonalnymi prędkościami skrawania, wytwarzając kontrolowany wiór, chociaż geometrię narzędzia i parametry skrawania należy ustawić dla materiału, który jest twardszy niż-mosiądz ołowiowy automatowy. Formowanie na zimno, obejmujące gięcie, kształtowanie i walcowanie, jest praktyczne w granicach wybranego stanu, a wyżarzanie przywraca plastyczność tam, gdzie element wymaga kilku etapów formowania.
Montaż poprzez wciskanie, klejenie lub mocowanie mechaniczne jest prosty. Spawanie i lutowanie mosiądzu-o wysokiej zawartości cynku wymaga ostrożności ze względu na zawartość cynku, a tam, gdzie nie da się uniknąć połączenia, należy zastosować procedurę w oparciu o rzeczywisty gatunek, a nie przenosić go z innego stopu.
Często zadawane pytania
P: Do czego służy CuZn31Si1?
Odp.: Stosowany jest głównie do łożysk, tulei, podkładek oporowych i{{0}odpornych na zużycie części maszyn, gdzie wymagane jest niskie tarcie w stosunku do stali i dobra nośność.
P: Czy ten stop można utwardzać poprzez obróbkę cieplną?
O: Nie. Jest to stop-nieutwardzalny, więc jego wytrzymałość zależy od obróbki na zimno podczas ciągnienia lub formowania, dlatego należy odpowiednio określić stan.
P: Który standard reguluje dostawę?
Odp.: EN 12164 dotyczy prętów do obróbki swobodnej, a EN 12167 obejmuje profile i pręty. Wymagane właściwości mechaniczne należy podać w odniesieniu do normy dla zamawianej formy produktu.
P: W jaki sposób krzem zmienia właściwości?
Odp.: Krzem zwiększa wytrzymałość i odporność na zużycie w porównaniu ze zwykłym mosiądzem oraz poprawia zachowanie stopu w stosunku do powierzchni współpracującej ze stalą, dlatego jest stosowany w łożyskach.
P: Czy stop zawiera ołów?
Odp.: Zawartość ołowiu jest ograniczona do niskiego poziomu w porównaniu z mosiądzem-skażonym ołowiem i jest to jeden z powodów, dla których wybiera się ten gatunek tam, gdzie preferowana jest-redukcja ołowiu.
