Kako se legure bakra klasificiraju u Sjevernoj Americi
Sjevernoamerička praksa klasifikuje legure bakra kroz Unified Numbering System opisan u ASTM E527 i SAE J1086. Svaka legura dobija pet-cifreni broj kojem prethodi slovo C: kovane kompozicije općenito zauzimaju raspon od C10000 do C79999, a livene kompozicije raspon od C80000 do C99999. Unutar tog broja druga i treća cifra ukazuju na familiju legura, tako da C5xxxx pokriva kalaj bronzu i fosfornu bronzu, C6xxxx pokriva aluminijumsku bronzu i nikl-aluminijum bronzu, C7xxxx pokriva bakar-nikl, a C8xxxx pokriva sve blokove od kalaja9xxx. Kupac koji čita C93200 stoga odmah zna da je materijal livena olovna kalajna bronza, a dizajner koji piše C51000 traži kovanu 5% kalajnu fosfornu broncu. Standardi proizvoda nalaze se na vrhu sistema numerisanja: ASTM B22 pokriva odlive od bronze, ASTM B584 odlivke od peska bakrenih legura za opštu upotrebu, ASTM B505/B505M kontinualne odlivke od legure bakra, ASTM B148 odlive od aluminijumske bronze, ASTM B62 odlive od mangana B271} sve od bakra od mangana{271} ASTM centrifugalni odljevci i opći zahtjevi ASTM B824. Evropski kupci rade u skladu sa EN 1412 za numerisanje i EN 1982 za ingote i odlivke, dok su iste porodice u Kini pokrivene GB/T 1176 za livene legure bakra i GB/T 5231 za kovane vrste.
Bronzane porodice i šta ih razlikuje
Kalitar bronza: kalaj je glavni dodatak, obično 3-14 %. Liveni oblici daju odlično ponašanje protiv trenja i koriste se za pužne kotače, zupčanike i teške ležajeve.
Fosforna bronza: kalajna bronza deoksidirana sa 0,03-0,35 % fosfora, isporučuje se kovana kao C51000 ili C52100 prema ASTM B103/B103M za opruge, kontakte i podloške.
Aluminijumska bronza: 6-12 % aluminijum sa dodatkom gvožđa i nikla, dajući najveću čvrstoću i najbolju otpornost na morsku vodu u porodici.
Silicijum bronza: do oko 6% silicijuma, poznatog po mogućnosti livenja, čistoj završnoj obradi površine i upotrebi u telima pumpe i ventila.
Manganska bronza: do oko 3% mangana u bazi od bakra-cinka, otporna na udarce i široko se koristi za brodske propelere i teške dijelove ventila.
Bronza ležajeva sa olovom: 6-8 % olova sa kalajem, što daje nisko trenje i mogućnost ugradnje potrebne za nepristupačne ležajeve i čaure.
Kupronikl i nikl bronza: dodaci nikla od oko 2 % do 30 %, prvi izbor za upotrebu klorida i morske vode.
Bizmut bronza: 1-6 % bizmuta kao zamjena bez olova koja održava obradivost i poboljšava duktilnost i toplotnu provodljivost.
Referentne vrednosti sastava i svojstva
| UNS razred | Tipična kompozicija | Minimalna vlačna sila | Minimalni prinos | Izduženje |
|---|---|---|---|---|
| C83600 (crveni mesing) | Sn 4-6 %, Pb 4-6 %, Zn 4-6 %, Cu balans | 248 MPa | 124 MPa | 15 % |
| C93200 (noseći bronza) | Sn 6,3-7,5 %, Pb 6,3-7,5 %, Zn 1,5-4,0 % | 240 MPa | 145 MPa | 15 % |
| C95400 (aluminijum bronza) | Al 10-11,5 %, Fe 3-5 %, Ni 1,5 % max | 585 MPa | 240 MPa | 12 % |
Gore navedene brojke su minimalne vrijednosti specificirane za liveni materijal prema ASTM B584, ASTM B505/B505M i ASTM B148; kontinuirano liveni proizvod obično pokazuje finije zrnce i nešto veću i konzistentniju čvrstoću od proizvoda lijevanog u pijesak iste analize. Aluminijumska bronza C95400 nije termički obrađena u uobičajenom smislu, ali odgovara na gašenje-i-tretman kada je potrebna maksimalna tvrdoća.
Odabir prave porodice za dužnost
Odabir počinje od načina kvara, a ne od naziva legure. Tamo gdje je rizik trošenje ljepila i potrebna je mekana matrica koja se može ugraditi, olovna kalajna bronza C93200 ili C83600 je ekonomičan odgovor. Tamo gdje je rizik napad klorida ili erozija brzom morskom vodom, aluminijska bronza C95400 ili klasa bakronikla preuzima se jer se zaštitni sloj aluminija ili nikl oksida obnavlja brže nego što ga protok može skinuti. Tamo gdje je rizik mehaničko preopterećenje u kombinaciji sa udarom, poželjna je manganska bronza u porodicama propelera i ventila jer se deformiše prije nego što se lomi. Tamo gdje dominiraju otpornost na električni kontakt i ponašanje opruge, umjesto bilo koje legure za livenje koriste se kovane fosforne bronze.
Naručivanje i kontrola kvaliteta livene i kovane bronce
Narudžba od livene bronze treba da utvrdi proces livenja, uzorak i dodatak za mašinsku obradu, stanje isporuke, testove prihvata i dokumentaciju. Pesak, školjka, ulaganje i centrifugalno livenje proizvode različite strukture zrna i različite rizike od poroznosti, tako da je proces deo specifikacije, a ne preferencija dobavljača. Tipični testovi prihvatanja su ispitivanje zatezanja prema ASTM E8, ispitivanje tvrdoće prema ASTM E18, hemijska analiza i ne{4}}nedestruktivno ispitivanje kao što je penetrant tečnosti ili radiografska inspekcija dijelova koji drže pritisak-. Dozvole za obradu od 1,5-4 mm po licu su normalne za odljevke u pijesku, a tolerancije dimenzija trebaju se odnositi na crtež, a ne na opštu tabelu. Certifikat mlina ili ljevaonice prema EN 10204 3.1 sa sljedivosti toplotnog broja je uobičajena dokumentarna osnova za izvozne pošiljke.
Često postavljana pitanja
P: Kako mogu razlikovati livenu bronzu od kovane na crtežu?
O: Pogledajte UNS broj: kovane legure obično spadaju između C10000 i C79999, livene legure između C80000 i C99999, tako da oznaka C9xxxx uvijek ukazuje na livenje.
P: Koja je klasa zadana za ležajeve opće{0}}namjene?
O: C93200 je standardna olovna limena bronza za ležajeve i čahure, koja nudi minimalnu vlačnu čvrstoću od oko 240 MPa sa niskim trenjem i dobrom ugradnjom pod malim do srednjim opterećenjem.
P: Koja je najjača obična livena bronza?
O: Aluminijska bronza C95400 dostiže minimalnu vlačnu čvrstoću od 585 MPa i minimalnu granicu tečenja od 240 MPa u odljevcima od pijeska prema ASTM B148, u kombinaciji s najboljom otpornošću na morsku vodu u porodici livenih.
P: Da li UNS broj definiše sastav?
O: UNS broj je samo oznaka; ograničenja sastava i zahtjevi svojstva potiču 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 dokumentacija treba da prati izvoznu bronzanu pošiljku?
O: Potvrda analize koja povezuje toplotni broj sa hemijom, rezultate mehaničkih ispitivanja prema ASTM E8 i ASTM E18, izvještaji o nedestruktivnim ispitivanjima gdje je navedeno, i certifikat o usklađenosti sa EN 10204 3.1.
