โลหะผสมทองแดงถูกจำแนกประเภทอย่างไรในอเมริกาเหนือ
แนวทางปฏิบัติในอเมริกาเหนือแบ่งประเภทโลหะผสมทองแดงผ่าน Unified Numbering System ที่อธิบายไว้ใน ASTM E527 และ SAE J1086 โลหะผสมแต่ละชนิดจะได้รับตัวเลขห้า-หลักที่นำหน้าด้วยตัวอักษร C โดยทั่วไป ส่วนประกอบที่จัดทำขึ้นจะมีช่วง C10000 ถึง C79999 และส่วนประกอบในการหล่อในช่วง C80000 ถึง C99999 ภายในตัวเลขดังกล่าว ตัวเลขตัวที่สองและสามจะชี้ไปที่ตระกูลโลหะผสม ดังนั้น C5xxxx ครอบคลุมถึงดีบุกสัมฤทธิ์และฟอสเฟอร์บรอนซ์, C6xxxx ครอบคลุมถึงอะลูมิเนียมบรอนซ์และนิกเกิล-อะลูมิเนียมบรอนซ์, C7xxxx ครอบคลุมทองแดง-นิกเกิล และบล็อก C8xxxx และ C9xxxx ครอบคลุมถึงโลหะผสมหล่อ ผู้ซื้อที่อ่านคำว่า C93200 จึงรู้ได้ทันทีว่าวัสดุนั้นเป็นดีบุกบรอนซ์ผสมสารตะกั่ว และนักออกแบบที่เขียนว่า C51000 กำลังขอดีบุกผสมฟอสเฟอร์บรอนซ์ 5 % มาตรฐานผลิตภัณฑ์อยู่เหนือระบบการกำหนดหมายเลข: ASTM B22 ครอบคลุมถึงการหล่อทองสัมฤทธิ์, การหล่อทรายโลหะผสมทองแดง ASTM B584 สำหรับการใช้งานทั่วไป, การหล่อแบบต่อเนื่องโลหะผสมทองแดง ASTM B505/B505M, การหล่อทรายด้วยโลหะผสมทองแดง ASTM B148, บรอนซ์แมงกานีส ASTM B62, การหล่อแบบแรงเหวี่ยงโลหะผสมทองแดง ASTM B271- และข้อกำหนดทั่วไปของ ASTM B824 ผู้ซื้อในยุโรปใช้มาตรฐาน EN 1412 สำหรับการกำหนดหมายเลขและ EN 1982 สำหรับแท่งโลหะและการหล่อ ในขณะที่ตระกูลเดียวกันในจีนได้รับการคุ้มครองโดย GB/T 1176 สำหรับโลหะผสมทองแดงแบบหล่อ และ GB/T 5231 สำหรับเกรดที่ขึ้นรูปแล้ว
ครอบครัวสำริดและสิ่งที่ทำให้พวกเขาแตกต่าง
ดีบุกบรอนซ์: ดีบุกเป็นตัวเติมหลัก โดยปกติจะมี 3-14 % รูปทรงแบบหล่อให้คุณสมบัติต้านการเสียดสีที่ดีเยี่ยม และใช้สำหรับล้อหนอน เกียร์ และแบริ่งที่มีน้ำหนักมาก
ฟอสเฟอร์บรอนซ์: ดีบุกบรอนซ์ดีออกซิไดซ์ด้วยฟอสฟอรัส 0.03-0.35 % จัดทำเป็น C51000 หรือ C52100 ภายใต้ ASTM B103/B103M สำหรับสปริง หน้าสัมผัส และแหวนรอง
อะลูมิเนียมบรอนซ์: อะลูมิเนียม 6-12 % เสริมเหล็กและนิกเกิล ให้ความแข็งแรงสูงสุดและต้านทานน้ำทะเลได้ดีที่สุดในครอบครัว
ซิลิคอนบรอนซ์: มีซิลิคอนมากถึงประมาณ 6 % มีคุณสมบัติในการหล่อได้ พื้นผิวที่สะอาด และใช้ในตัวปั๊มและวาล์ว
แมงกานีสบรอนซ์: แมงกานีสสูงถึงประมาณ 3 % ในฐานทองแดง- ทนทานต่อแรงกระแทก และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับใบพัดเดินทะเลและชิ้นส่วนวาล์วหนัก
ตลับลูกปืนทองแดงมีตะกั่ว: ตะกั่วผสมดีบุก 6-8 % ให้แรงเสียดทานต่ำและความสามารถในการฝังที่จำเป็นสำหรับตลับลูกปืนและบุชชิ่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
คิวโปรนิกเกิลและนิกเกิลบรอนซ์: การเติมนิกเกิลจากประมาณ 2 % ถึง 30 % ตัวเลือกแรกสำหรับคลอไรด์และน้ำทะเล
บิสมัทบรอนซ์: บิสมัท 1- 6 % เป็นสิ่งทดแทนไร้สารตะกั่ว ซึ่งคงความสามารถในการแปรรูปและปรับปรุงความเหนียวและการนำความร้อน
เกณฑ์มาตรฐานองค์ประกอบและคุณสมบัติ
| เกรดยูเอ็นเอส | องค์ประกอบทั่วไป | แรงดึงขั้นต่ำ | ผลผลิตขั้นต่ำ | การยืดตัว |
|---|---|---|---|---|
| C83600 (ทองเหลืองแดง) | Sn 4-6 %, Pb 4-6 %, Zn 4-6 %, ยอดคงเหลือ Cu | 248 เมกะปาสคาล | 124 เมกะปาสคาล | 15 % |
| C93200 (แบริ่งบรอนซ์) | Sn 6.3-7.5 %, Pb 6.3-7.5 %, Zn 1.5-4.0 % | 240 เมกะปาสคาล | 145 เมกะปาสคาล | 15 % |
| C95400 (อะลูมิเนียม บรอนซ์) | อัล 10-11.5 %, Fe 3-5 %, Ni 1.5 % สูงสุด | 585 เมกะปาสคาล | 240 เมกะปาสคาล | 12 % |
ตัวเลขข้างต้นเป็นค่าต่ำสุดที่ระบุสำหรับวัสดุหล่อภายใต้ ASTM B584, ASTM B505/B505M และ ASTM B148 ตามลำดับ โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์หล่อแบบต่อเนื่องจะแสดงเกรนที่ละเอียดกว่าและมีความแข็งแรงสูงกว่าเล็กน้อยและมีความสม่ำเสมอมากกว่าผลิตภัณฑ์หล่อทรายในการวิเคราะห์เดียวกัน อลูมิเนียมบรอนซ์ C95400 ไม่สามารถให้ความร้อนได้ตามปกติ แต่จะตอบสนองต่อการดับ-และ-การอบชุบเมื่อต้องการความแข็งสูงสุด
การเลือกครอบครัวที่เหมาะสมสำหรับหน้าที่
การเลือกเริ่มต้นจากโหมดความล้มเหลวแทนที่จะเป็นชื่อโลหะผสม ในกรณีที่มีความเสี่ยงจากการสึกหรอของกาวและจำเป็นต้องใช้เมทริกซ์ที่อ่อนนุ่มและฝังได้ ทองแดงดีบุกตะกั่ว C93200 หรือ C83600 คือคำตอบที่ประหยัด ในกรณีที่มีความเสี่ยงจากการกัดกร่อนของคลอไรด์หรือการกัดเซาะจากน้ำทะเลที่รวดเร็ว อลูมิเนียมบรอนซ์ C95400 หรือเกรดคิวโปรนิกเกิลจะเข้ามาแทนที่ เนื่องจากอลูมิเนียมป้องกันหรือฟิล์มนิกเกิลออกไซด์จะถูกสร้างขึ้นใหม่เร็วกว่าที่การไหลจะดึงออกมาได้ ในกรณีที่ความเสี่ยงเกิดจากการรับน้ำหนักเกินทางกลรวมกับแรงกระแทก แมงกานีสบรอนซ์ในตระกูลใบพัดและวาล์วเป็นที่ต้องการมากกว่า เนื่องจากมันจะเสียรูปก่อนที่จะแตกหัก ในกรณีที่ความต้านทานต่อการสัมผัสทางไฟฟ้าและพฤติกรรมของสปริงมีอิทธิพลเหนือกว่า จะใช้ฟอสเฟอร์บรอนซ์ที่ทำขึ้นแทนโลหะผสมในการหล่อใดๆ
การสั่งซื้อและการควบคุมคุณภาพสำหรับหล่อและบรอนซ์ดัด
คำสั่งซื้อทองแดงหล่อควรกำหนดกระบวนการหล่อ รูปแบบและค่าเผื่อการตัดเฉือน เงื่อนไขการจัดหา การทดสอบการยอมรับ และเอกสารประกอบ ทราย เปลือกหอย การลงทุน และการหล่อแบบแรงเหวี่ยงทำให้เกิดโครงสร้างเกรนที่แตกต่างกันและความเสี่ยงต่อรูพรุนที่แตกต่างกัน ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดเฉพาะ ไม่ใช่ความต้องการของซัพพลายเออร์ การทดสอบการยอมรับโดยทั่วไปคือการทดสอบแรงดึงตามมาตรฐาน ASTM E8 การทดสอบความแข็งตามมาตรฐาน ASTM E18 การวิเคราะห์ทางเคมี และการตรวจสอบแบบไม่-ทำลาย เช่น การแทรกซึมของของเหลวหรือการตรวจสอบด้วยภาพรังสีสำหรับชิ้นส่วนที่ยึดแรงดัน- ค่าเผื่อการตัดเฉือน 1.5-4 มม. ต่อหน้าเป็นเรื่องปกติสำหรับการหล่อทราย และพิกัดความเผื่อของขนาดควรอ้างอิงถึงการวาดมากกว่าตารางทั่วไป ใบรับรองโรงงานหรือโรงหล่อตามมาตรฐาน EN 10204 3.1 ที่มีการตรวจสอบย้อนกลับด้วยหมายเลขความร้อนถือเป็นเอกสารพื้นฐานตามปกติสำหรับการส่งออก
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ฉันจะแยกแยะบรอนซ์หล่อจากบรอนซ์ดัดบนภาพวาดได้อย่างไร
ตอบ: ดูหมายเลข UNS: โลหะผสมที่ขึ้นรูปโดยปกติจะอยู่ระหว่าง C10000 ถึง C79999, โลหะผสมที่หล่ออยู่ระหว่าง C80000 ถึง C99999 ดังนั้นการกำหนด C9xxxx จะบ่งบอกถึงการหล่อเสมอ
ถาม: เกรดใดเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับตลับลูกปืนอเนกประสงค์-
ตอบ: C93200 เป็นทองแดงดีบุกตะกั่วมาตรฐานสำหรับตลับลูกปืนและบุชชิ่ง โดยมีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำประมาณ 240 MPa พร้อมแรงเสียดทานต่ำและสามารถฝังได้ดีภายใต้โหลดเบาถึงปานกลาง
ถาม: บรอนซ์หล่อทั่วไปที่แข็งแกร่งที่สุดคืออะไร?
ตอบ: อลูมิเนียมบรอนซ์ C95400 มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำที่ 585 MPa และความแข็งแรงครากขั้นต่ำที่ 240 MPa ในการหล่อทรายตามมาตรฐาน ASTM B148 รวมกับความต้านทานน้ำทะเลที่ดีที่สุดของกลุ่มผลิตภัณฑ์หล่อ
ถาม: หมายเลข UNS เป็นตัวกำหนดองค์ประกอบหรือไม่
ตอบ: หมายเลข UNS เป็นเพียงการระบุเท่านั้น ขีดจำกัดขององค์ประกอบและข้อกำหนดคุณสมบัติมาจากมาตรฐานผลิตภัณฑ์ เช่น ASTM B584 หรือ ASTM B148 ดังนั้นจึงต้องระบุทั้งหมายเลข C- และมาตรฐานในคำสั่งซื้อ
ถาม: เอกสารอะไรบ้างที่ควรมาพร้อมกับการจัดส่งสำริดเพื่อการส่งออก
ตอบ: ใบรับรองการวิเคราะห์ที่เชื่อมโยงตัวเลขความร้อนกับเคมี, ผลการทดสอบทางกลกับ ASTM E8 และ ASTM E18, รายงานการทดสอบแบบไม่ทำลาย-ตามที่ระบุไว้ และใบรับรองความสอดคล้องตาม EN 10204 3.1.
