Kako su legure bakra klasificirane u Sjevernoj Americi
Sjevernoamerička praksa klasificira bakrene legure kroz jedinstveni sustav numeriranja opisan u ASTM E527 i SAE J1086. Svaka legura dobiva pet-znamenkasti broj ispred kojeg stoji slovo C: kovane kompozicije općenito zauzimaju raspon C10000 do C79999, a lijevane kompozicije raspon C80000 do C99999. Unutar tog broja druga i treća znamenka pokazuju na obitelj legura, tako da C5xxxx pokriva kositrenu broncu i fosfornu broncu, C6xxxx pokriva aluminijsku broncu i nikal-aluminijsku broncu, C7xxxx pokriva bakar-nikl, a blokovi C8xxxx i C9xxxx pokrivaju lijevane legure. Kupac koji pročita C93200 stoga odmah zna da je materijal lijevana olovna kositrena bronca, a dizajner koji napiše C51000 traži kovanu 5 % kositrenu fosfornu broncu. Standardi za proizvode nalaze se na vrhu sustava numeriranja: ASTM B22 pokriva brončane odljevke, ASTM B584 odljevke od bakrene legure u pijesku za opću primjenu, ASTM B505/B505M kontinuirane odljevke od bakrene legure, ASTM B148 aluminijske brončane odljevke u pijesku, ASTM B62 mangansku broncu, ASTM B271 centrifugalni odljevci od-bakrene legure i opći zahtjevi ASTM B824. Europski kupci rade prema EN 1412 za numeriranje i EN 1982 za ingote i odljevke, dok su iste obitelji u Kini pokrivene GB/T 1176 za lijevane bakrene legure i GB/T 5231 za kovane vrste.
Brončane obitelji i ono što ih razlikuje
Kositrena bronca: kositar je glavni dodatak, obično 3-14 %. Lijevani oblici daju izvrsno ponašanje protiv trenja i koriste se za pužne kotače, zupčanike i teške ležajeve.
Fosforna bronca: kositrena bronca deoksidirana s 0,03-0,35 % fosfora, isporučuje se u obliku C51000 ili C52100 prema ASTM B103/B103M za opruge, kontakte i podloške.
Aluminijska bronca: 6-12 % aluminija s dodacima željeza i nikla, što daje najveću čvrstoću i najbolju otpornost na morsku vodu u obitelji.
Silikonska bronca: do oko 6 % silicija, poznata po livljivosti, čistoj površini i upotrebi u tijelima pumpi i ventila.
Manganska bronca: do oko 3 % mangana u bazi bakra-cinka, otporna na udarce i naširoko se koristi za brodske propelere i teške dijelove ventila.
Bronca za ležajeve s olovom: 6-8 % olova s kositrom, što daje nisko trenje i mogućnost ugradnje potrebne za nepristupačne ležajeve i čahure.
Kupronikal i bronca od nikla: dodaci nikla od oko 2 % do 30 %, prvi izbor za opterećenje kloridom i morskom vodom.
Bizmutna bronca: 1-6 % bizmuta kao zamjena bez olova koja zadržava obradivost i poboljšava duktilnost i toplinsku vodljivost.
Mjerila sastava i svojstava
| UNS ocjena | Tipičan sastav | Minimalna rastezljivost | Minimalni prinos | Elongacija |
|---|---|---|---|---|
| C83600 (crveni mesing) | Sn 4-6 %, Pb 4-6 %, Zn 4-6 %, Cu ravnoteža | 248 MPa | 124 MPa | 15 % |
| C93200 (nosi broncu) | Sn 6,3-7,5 %, Pb 6,3-7,5 %, Zn 1,5-4,0 % | 240 MPa | 145 MPa | 15 % |
| C95400 (aluminijska bronca) | Al 10-11,5 %, Fe 3-5 %, Ni 1,5 % max | 585 MPa | 240 MPa | 12 % |
Gornje brojke minimalne su vrijednosti navedene za lijevani materijal prema ASTM B584, ASTM B505/B505M i ASTM B148; kontinuirano lijevani proizvod obično pokazuje finije zrno i nešto veću i postojaniju čvrstoću od proizvoda lijevanog pijeskom iste analize. Aluminijska bronca C95400 nije podložna toplinskoj obradi u uobičajenom smislu, ali reagira na tretman-i-kaljenja kada je potrebna maksimalna tvrdoća.
Odabir prave obitelji za dužnost
Odabir počinje od načina kvara, a ne od naziva legure. Tamo gdje je rizik trošenje ljepila i potrebna je meka matrica koja se može ugraditi, olovna kositrena bronca C93200 ili C83600 je ekonomičan odgovor. Tamo gdje je rizik napad klorida ili erozija od strane brze morske vode, aluminijska bronca C95400 ili kupronikal preuzimaju jer se zaštitni film od aluminijskog ili nikal oksida obnavlja brže nego što ga tok može skinuti. Tamo gdje je rizik mehaničko preopterećenje u kombinaciji sa udarom, poželjna je manganska bronca u obiteljima propelera i ventila jer se deformira prije nego što pukne. Tamo gdje dominira električni kontaktni otpor i ponašanje opruge, umjesto bilo koje legure za lijevanje koristi se kovana fosforna bronca.
Naručivanje i kontrola kvalitete za lijevanu i kovanu broncu
Narudžba od lijevane bronce trebala bi odrediti postupak lijevanja, uzorak i dopuštenje za strojnu obradu, uvjete isporuke, testove prihvaćanja i dokumentaciju. Pijesak, ljuska, materijal za ulaganje i centrifugalno lijevanje proizvode različite strukture zrna i različite rizike poroznosti, tako da je postupak dio specifikacije, a ne preferencija dobavljača. Tipična ispitivanja prihvaćanja su ispitivanje rastezanja prema ASTM E8, ispitivanje tvrdoće prema ASTM E18, kemijska analiza i ne-destruktivno ispitivanje kao što je penetrant tekućine ili radiografsko ispitivanje dijelova-koji zadržavaju pritisak. Dodaci za strojnu obradu od 1,5-4 mm po površini normalni su za odljevke od pijeska, a tolerancije dimenzija trebaju se odnositi na crtež, a ne na opću tablicu. Certifikat mlina ili ljevaonice prema EN 10204 3.1 sa sljedivošću toplinskog broja uobičajena je temeljna dokumentacija za izvozne pošiljke.
Često postavljana pitanja
P: Kako mogu razlikovati lijevanu broncu od kovane bronce na crtežu?
O: Pogledajte UNS broj: kovane legure obično spadaju između C10000 i C79999, lijevane legure između C80000 i C99999, tako da oznaka C9xxxx uvijek označava odljevak.
P: Koji je stupanj zadani za-ležajeve opće namjene?
O: C93200 je standardna olovna kositrena bronca za ležajeve i čahure, nudi minimalnu vlačnu čvrstoću od oko 240 MPa uz nisko trenje i dobru mogućnost ugradnje pod malim do srednjim opterećenjem.
P: Koja je najjača obična lijevana bronca?
O: Aluminijska bronca C95400 doseže minimalnu vlačnu čvrstoću od 585 MPa i minimalnu granicu razvlačenja od 240 MPa u pješčanim odljevcima prema ASTM B148, u kombinaciji s najboljom otpornošću na morsku vodu u obitelji odljevaka.
P: Da li UNS broj definira sastav?
O: UNS broj je samo oznaka; ograničenja sastava i zahtjevi za svojstva potječu iz standarda proizvoda kao što je ASTM B584 ili ASTM B148, tako da i C-broj i standard moraju biti navedeni u narudžbi.
P: Koja bi dokumentacija trebala pratiti izvoznu brončanu pošiljku?
O: Potvrda o analizi koja povezuje toplinski broj s kemijom, rezultati mehaničkog ispitivanja prema ASTM E8 i ASTM E18, izvješća o ispitivanju bez razaranja gdje je navedeno i potvrda o sukladnosti s EN 10204 3.1.
