Co to jest brąz cynowy 10-1
Brąz cynowy 10-1 to odlewany stop miedzi, którego oznaczenie brzmi jako dwa kontrolne dodatki stopowe: nominalnie 10% cyny i 1% fosforu. W chińskim krajowym systemie norm gatunek zapisywany jest jako ZCuSn10P1, gdzie początkowe Z oznacza stop odlewniczy, CuSn oznacza bazę miedziano-cynową, a końcowe cyfry oznaczają nominalne dodatki. Dodatek fosforu działa celowo odtleniająco i utwardzająco: uszlachetnia strukturę odlewu i zwiększa odporność na zużycie, dlatego gatunek ten jest traktowany raczej jako materiał na łożyska i tuleje niż brąz ogólnego przeznaczenia.
Stop charakteryzuje się wysoką twardością, doskonałą odpornością na zużycie, małą tendencją do zacierania się na powierzchni współpracującej stali, dobrymi właściwościami odlewniczymi, dobrą obrabialnością i dobrą odpornością na korozję w atmosferze i słodkiej wodzie. Właściwości te uzyskuje się bezpośrednio w stanie po odlaniu, bez konieczności obróbki cieplnej.
Oznaczenie i podstawa standardu
| Przedmiot | Oznaczenie |
|---|---|
| Rodzina materialna | Odlewany stop miedzi, odlewany w sposób ciągły lub brąz cynowy odlewany piaskowo |
| Stopień chiński | ZCuSn10P1 |
| Chiński standard krajowy | GB/T 1176-2013 |
| Odpowiednia klasa amerykańska | C90700 |
| Skrót używany w handlu | 10-1 brąz cynowy, brąz cynowy 10-1 |
C90700 to najbliższe amerykańskie oznaczenie odlewanego brązu cynowego tego typu składu. Jeżeli rysunek podaje którekolwiek z oznaczeń, dokumentami kontrolnymi pozostają raczej limity składu i minima właściwości mechanicznych niż nazwa, dlatego przed zamówieniem stopu należy sprawdzić poniższe tabele pod kątem specyfikacji zakupu.
Skład chemiczny
| Element | Treść (%) |
|---|---|
| Miedź (Cu) | Balansować |
| Cyna (Sn) | 9.0–11.5 |
| Fosfor (P) | 0.5–1.0 |
| Cynk (Zn) | 0,05 maks |
| Ołów (Pb) | maks. 0,25 |
| Nikiel (Ni) | 0,10 maks |
| Żelazo (Fe) | 0,1 maks |
| Aluminium (Al) | maks. 0,01 |
| Mangan (Mn) | 0,05 maks |
| Krzem (Si) | 0,02 maks |
| Antymon (Sb) | 0,05 maks |
| Siarka (S) | 0,05 maks |
| Totalne zanieczyszczenia | maks. 0,75 |
Asortyment cyny jest celowo szeroki, ponieważ cyna jest głównym wzmacniaczem w roztworze stałym i kontroluje ilość twardej fazy bogatej w cynę, która przenosi obciążenie podczas użytkowania. Fosfor musi pozostać w jego okienku: poniżej minimum odlew jest niewystarczająco odtleniony, natomiast powyżej stop staje się zbyt twardy i kruchy dla tulei, które muszą pasować do wału.
Właściwości mechaniczne
| Nieruchomość | Wartość minimalna |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 360 MPa |
| Wydajność | 170 MPa |
| Wydłużenie | 6 % |
| Twardość Brinella | 88 HB |
Minima te opisują materiał, który jest wystarczająco mocny, aby przenosić obciążenia łożyska, ale zachowuje wystarczającą plastyczność, aby można go było wcisnąć lub dopasować do obudowy bez pękania. Twardość powyżej 88 HB to właściwość, która najbardziej bezpośrednio przekłada się na trwałość smarowanego wału.
Wydajność usług
Odporność na zużycie:twarda faza łożyska cynowego utrzymuje obciążenie, podczas gdy bardziej miękka matryca styka się z wałem, zapewniając niski współczynnik zużycia obu członów.
Zachowanie zapobiegające-napadom padaczkowym:stop jest odporny na miejscowe spawanie ze stalą, więc krótka utrata smarowania jest mniej prawdopodobna, aby uszkodzić czop.
Wydajność odlewania:dobra płynność i wąski zakres zamarzania pozwalają na wykonywanie solidnych, gęstych odlewów w piasku, w trwałych formach i na trasach ciągłego odlewania.
Skrawalność:dobry, stop pęka na krótkie wióry, dzięki czemu można dokładnie wykończyć otwory łożysk, rowki olejowe i pasowania z tolerancją.
Odporność na korozję:dobry w atmosferze i słodkiej wodzie, co pasuje do części pomp, zaworów i maszyn morskich.
Typowe zastosowania i ograniczenia robocze
Stop przeznaczony jest na części odporne na zużycie, pracujące pod dużym obciążeniem i dużą prędkością poślizgu, w szczególności:
Korbowody i tuleje końcowe drążków
Łożyska ślizgowe i tuleje owinięte do pomp, sprężarek i skrzyń biegów
Podkładki oporowe i panewki łożysk
Przekładnie i koła ślimakowe w napędach wolno i średnioobrotowych
Prowadnice zaworów, łożyska czopowe i bloki ślizgowe
Uznanym oknem roboczym dla tych elementów jest nacisk kontaktowy poniżej 20 MPa w połączeniu z prędkościami poślizgu do około 8 m/s. W tej powłoce stop tworzy stabilny film smarujący i zapewnia długie okresy międzyobsługowe. Powyżej ciepło tarcia wzrasta szybciej, niż jest w stanie je usunąć smar, a film łożyskowy ulega zniszczeniu, co jest częstą przyczyną przedwczesnych uszkodzeń przypisywanych samemu materiałowi.
Często zadawane pytania
P: Co oznacza 10-1 w brązie cynowym 10-1?
Liczby dotyczą nominalnych dodatków stopowych: około 10% cyny i 1% fosforu. Standardowe oznaczenie gatunku dla tej kompozycji to ZCuSn10P1.
P: Która norma obejmuje ten stop?
GB/T 1176-2013 obejmuje odlewane stopy miedzi w systemie chińskim i zawiera listę ZCuSn10P1. Najbliższe amerykańskie oznaczenie brązu cynowego o tym samym składzie to C90700.
P: Jakie są minimalne właściwości mechaniczne?
Wytrzymałość na rozciąganie 360 MPa, granica plastyczności 170 MPa, wydłużenie 6% i twardość 88 HB.
P: Jakie obciążenie i prędkość może przenosić łożysko wykonane z tego materiału?
Przeznaczony jest do części odpornych na zużycie, poddawanych dużym obciążeniom i dużej prędkości poślizgu, zwykle do około 20 MPa nacisku kontaktowego przy prędkościach poślizgu do około 8 m/s.
P: Czy stop wymaga obróbki cieplnej?
Nie. Właściwości wynikają ze struktury odlewu, dlatego części stosuje się w stanie odlanym, opcjonalnie odprężonym, jeśli wymaga tego stabilność obróbki.
P: Jak zachowuje się w wodzie i atmosferze?
Odporność na korozję jest dobra w atmosferze i słodkiej wodzie, dlatego jest powszechna w elementach pomp i zaworów obsługujących te media.
