Karakteristike materijala i opseg primjene mesinga visoke{0}}vrste

Sastav i metalurška osnova mesinga visoke{0}}vrste

Mesing visoke{0}}vrste je legura bakra-cinka koja je ojačana dodacima aluminijuma, gvožđa i mangana. U kineskoj praksi najčešće citirana klasa livenog je ZCuZn25Al6Fe3Mn3, definisana u GB/T 1176 za livene legure bakra: cink oko 25 % nominalno, aluminijum 4,5 % do 7 %, gvožđe 2 % do 4 % i mangan 2 % do 3,5 % kao balans od 5 % do 60 % u regionu. Aluminij povećava snagu, tvrdoću i otpornost na koroziju; gvožđe oplemenjuje zrno i poboljšava otpornost na habanje; mangan povećava tvrdoću i stabilizuje strukturu.

Oznaku treba opisati kao naziv razreda, a ne kao hemijsku formulu. Identifikuje leguru čija su svojstva zagarantovana standardom za livenje, a ne stehiometrijskim jedinjenjem, a brojke bakra i cinka u bilo kojoj specifikaciji su rasponi koji se moraju potvrditi hemijskom analizom toplote.

Sadržaj cinka, fazna struktura i granice porodice

Mesingane strukture se menjaju sa sadržajem cinka. Ispod oko 35% cinka struktura na sobnoj{2}}temperaturi je jednostrana-centrirana-kubična alfa čvrsta otopina, alfa mesing. Između otprilike 35% i 45% cinka struktura postaje alfa plus beta, a tvrđa beta faza podiže čvrstoću i poboljšava obradivost u vrućem stanju uz smanjenje duktilnosti. Iznad oko 45% cinka, udio krhkih faza brzo raste i legure gube praktičnu inženjersku vrijednost.

Vrijedi jasno navesti dvije ispravke. Prvo, vlačna čvrstoća stalno raste sa sadržajem cinka u alfa opsegu, ali istezanje ne raste kontinuirano s njim: duktilnost dostiže vrhunac na približno 30 % do 32 % cinka, a zatim opada, što je upravo razlog zašto se korisni prozor zatvara blizu 45 % cinka. Drugo, vruća obrada ovih mesinga koji sadrže{5}}aluminij pati od srednje-temperaturne lomljivosti: korito duktilnosti je otprilike između 200 C i 700 C, tako da se vruće oblikovanje mora izvoditi iznad oko 700 C i dio se ne smije ostaviti da se polako deformira unutar krtog pojasa.

Mehanička i fizička svojstva

Budući da se legura obično isporučuje kao odljevak, gore navedene vrijednosti su zagarantovane na nivou svojstava nakon toplinske obrade u ljevaonici, a ne u-oblikovanoj koži. Odlivci koji će se mašinski obrađivati ​​u ležajeve se generalno oslobađaju od naprezanja pre završne obrade, tako da je pomeranje dimenzija tokom rada ograničeno.

Liveni proizvodi, obrasci i ruta obrade

Legura se proizvodi lijevanjem u pijesak, centrifugalnim lijevanjem i kontinuiranim lijevanjem, a isporučuje se kao čahure, čahure, ploče, šipke, prstenovi i odljevci skoro{0}}mrežnog-oblika. Tamo gdje kupac zahtijeva kovane oblike kao što su lim, traka, šipka ili cijev, umjesto toga se koriste srodni mesingi visoke{3}}vrste sa nižim sadržajem cinka i većim sadržajem bakra, jer kovana obrada ovisi o duktilnoj alfa strukturi koju teško legirani liv nema u istoj mjeri.

Topljenje: kvalitet punjenja i zaštita od taljenja kontrolišu gubitak aluminijuma, koji inače pomera snagu i tvrdoću naniže.

Izlijevanje: dizajn ulaza je važniji od brzine izlijevanja za održavanje ravnomjerno raspoređenih faza{0}}bogatih gvožđem.

Toplinska obrada: ciklus smanjenja naprezanja se primjenjuje prije završne obrade radi stabilizacije dimenzija.

Završna obrada: strojna obrada, bušenje, žlijebljenje i, gdje je potrebno, bušenje džepova za mazivo se izvode nakon što se odljevak oslobodi naprezanja.

Ležajevi, čaure i čvrste{0}}podmazane komponente

Najvažnija primjena mesinga visoke{0}}kosti je kao matrica za klizne ležajeve i čahure. Livene čaure sa ovom matricom nose visoka specifična opterećenja, otporne su na udarce i tolerišu marginalno podmazivanje i kontaminirano okruženje.

Velika porodica komponenti ide korak dalje i ugrađuje čvrsto mazivo u površinu ležaja. Cilindrični čepovi od grafita, molibden disulfida ili politetrafluoroetilena postavljaju se u radijalne rupe raspoređene po određenom uzorku, ili se džepovi popunjavaju pastom koja uključuje grafit i ulje. U radu, djelovanje trljanja prenosi tanak film za podmazivanje preko osovine, a ležaj tada radi sa vrlo malo ili bez vanjskog dovoda maziva. Glavne prednosti u odnosu na konvencionalne uljne-film ležajeve su velika nosivost, rad bez ulja-, dobra tačnost dimenzija nakon obrade i stabilno ponašanje trenja pri maloj brzini klizanja, gdje se hidrodinamičko podmazivanje uopće ne može uspostaviti. Tipični korisnici su mašine za brizganje, hidraulične turbine, dizalice, rudarska i metalurška oprema, valjaonice, prese i brodske palubne mašine.

Napomene o odabiru i kontroli kvaliteta

Prilikom specificiranja klase, navedite standard livenja, opseg tvrdoće i toleranciju obrade zajedno sa hemijskim opsegom. Preširoko područje tvrdoće uobičajen je uzrok nedosljedne obrade i preranog trošenja čahura, pa je dobra praksa definirati i minimalnu i maksimalnu Brinellovu vrijednost.

Provjera je obično spektrometrijskom kemijskom analizom uzorka uzetog iz iste topline, ispitivanjem tvrdoće na odljevku ili ispitnom kuponu i ultrazvučnom ili penetrantskom inspekcijom za unutrašnje defekte u jako opterećenim grmovima. Provjera dimenzija provrta, debljine stijenke i uzorka džepa za mazivo završava provjeru otpuštanja.

Često postavljana pitanja

P: Šta znači oznaka ZCuZn25Al6Fe3Mn3?
To je kineski naziv legure livenog bakra za mesing visoke-vrste sa oko 25% cinka i dodacima aluminijuma, gvožđa i mangana; završni brojevi su nominalni maseni procenti tih elemenata, a ne hemijska formula.

P: Zašto topli rad mora ostati iznad 700 C?
Mesing koji sadrži aluminijum{0}} pokazuje duktilnost između otprilike 200 C i 700 C, a formiranje unutar te trake uzrokuje pucanje, tako da peći i rasporedi kovanja drže radni komad iznad oko 700 C dok se oblik ne završi.

P: Da li je istina da se i snaga i izduženje povećavaju kako cink raste?
Ne. Čvrstoća se povećava u alfa opsegu, ali izduženje dostiže maksimum blizu 30 % do 32 % cinka, a zatim opada, zbog čega se legure iznad oko 45 % cinka rijetko koriste.

P: Šta je čvrst{0}}podmazan ležaj?
To je ležaj čija mesingana matrica sadrži ugrađene čepove ili džepove od grafita, molibden disulfida ili politetrafluoroetilena, tako da se film za podmazivanje formira direktno na osovini i ležaj može raditi bez vanjskog dovoda ulja.

P: Koje aplikacije najbolje odgovaraju ovom razredu?
Teško opterećeni, sporo{0}}hodeći klizni ležajevi i čahure, pužni zupčanici, klizne ploče i habajući prstenovi u presama, valjaonicama, mašinama za oblikovanje i mašinama za palube su klasične dužnosti.

P: Kako treba provjeriti kvalitet prilikom isporuke?
Provjerite kemijsku analizu topline, tvrdoće na odljevku ili kuponu, te obrađenog provrta i debljine stijenke; za kritične čaure dodajte unutrašnju inspekciju defekata kao što je ultrazvučno ili penetrantno ispitivanje.