تعريف الدرجة والموقف القياسي
CC493K هي التسمية الأوروبية لبرونز القصدير المحتوي على الرصاص CuSn7ZnPb، وهي درجة صب مدرجة في EN 1982، وهو المعيار الخاص بمسبوكات النحاس وسبائك النحاس. في أمريكا الشمالية، تُعرف نفس عائلة السبائك باسم C93200 ويتم تغطيتها بواسطة ASTM B505 للمسبوكات المستمرة وبواسطة ASTM B584 للمسبوكات الرملية؛ التعيين الألماني الأقدم هو RG7 تحت DIN 1705. وهو عبارة عن برونز قصدير مع إضافات الزنك والرصاص، وغالبًا ما يطلق عليه البرونز الأحمر أو البرونز المحتوي على الرصاص في الاستخدام التجاري، وهو البرونز الحامل الأكثر استهلاكًا على نطاق واسع في السوق.
الاسم يحكي القصة: يوفر القصدير القوة والقدرة على التحمل، ويوفر الرصاص التشحيم والكسر-الذي يجعل السبيكة سهلة التصنيع، ويعمل الزنك على تحسين قابلية الصب والاقتصاد مع الحفاظ على السبائك أحادية الطور والصوت. والنتيجة هي مادة شبه صلبة -تتمتع بمزيج جيد من مقاومة التآكل ومقاومة التآكل والاستطالة.
التركيب الكيميائي
| عنصر | محتوى، ٪ |
|---|---|
| النحاس | 81.0 إلى 85.0 |
| سن | 6.0 إلى 8.0 |
| الرصاص | 5.0 إلى 8.0 |
| الزنك | 2.0 إلى 5.0 |
| ني | 2.0 كحد أقصى |
| P | 0.10 كحد أقصى |
| آل | 0.01 كحد أقصى |
| الحديد | 0.2 كحد أقصى |
| S | 0.10 كحد أقصى |
| بينالي الشارقة | 0.3 كحد أقصى |
| سي | 0.01 كحد أقصى |
ملاحظتان تنتميان إلى هذا الجدول. يشتمل محتوى النحاس على النيكل، لذلك يتم حساب شحنة النيكل-المحملة في الشكل النحاسي. بالنسبة للمسبوكات المستمرة والمسبوكات بالطرد المركزي، يتم تحديد الحد الأدنى لمحتوى القصدير بنسبة 5.2%، لأن التبريد الأسرع لهذه العمليات ينتج بنية أكثر دقة تصل إلى الخصائص المطلوبة مع كمية أقل قليلاً من القصدير؛ بالنسبة للسبائك، الحد الأقصى لمحتوى النحاس هو 86.0%.
الخواص الميكانيكية والفيزيائية
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد، جمهورية مقدونيا | 260 ميجا باسكال |
| قوة مقاومة 0.2%، 0.2 روبية | 120 ميجا باسكال |
| استطالة، A5 | 12% |
| صلابة برينل | 70 حصان |
| كثافة | 8.8 كجم/دم3 |
| حرارة محددة | 0.356 J/(g*K) |
| التمدد الحراري | 18.5 × 10-6 لكل ك |
| الموصلية الحرارية | 64 W/(m*K) |
| الموصلية الكهربائية | حوالي 7.5 مللي ثانية/م |
إن الصلابة المنخفضة نسبيًا مع الاستطالة بنسبة 12% هي بالضبط ما تحتاجه مادة التحمل: يتوافق البرونز قليلاً مع العمود، ويدمج جزيئات غريبة بدلاً من تسجيل المجلة، ويحمل الحمولة دون أن يصبح هشًا. عندما تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى على نفس سطح التآكل، تنتقل العجلات إلى نحاس ألومنيوم المنغنيز عالي الشد - مثل درجة CuZn25Al5Mn4Fe3-C.
تحمل الأداء والتطبيقات
البطانات ومحامل الأكمام وغسالات الدفع للمضخات والمحركات الكهربائية والناقلات والآلات العامة.
فراغات العجلة الدودية ومكونات التروس عند الحمل المعتدل، حيث تكون قابلية التشغيل الآلي والتشغيل الهادئ أمرًا مهمًا.
أجسام المضخات والدفاعات وحلقات الارتداء لخدمة المياه الصناعية.
أجسام الصمامات والغدد والسيقان في التركيبات الصناعية والبحرية العامة.
أقفاص التحميل والكتل المنزلقة والبطانات التوجيهية مصنوعة من قضبان الصب المستمرة.
تحدد ممارسة التصميم لهذه المحامل خلوص تشغيل يعتمد على قطر العمود والحمل الأقصى لكل منطقة مسقطة مما يحافظ على سلامة طبقة الزيت؛ تتحمل السبيكة فترات قصيرة من التشحيم الحدودي ولكنها لا تتحمل التشغيل الجاف المستمر، ويجب وضع أخاديد التشحيم لتغذية المنطقة المحملة. عندما يكون العمود مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ وتكون البيئة رطبة، يجب مراجعة الزوج الجلفاني وخطر تآكل الشقوق في مبيت المحمل قبل تثبيت الدرجة.
الصب والتصنيع ومراقبة الجودة
يتم صب السبيكة عن طريق صب الرمل، وصب القالب الدائم، والصب بالطرد المركزي، والصب المستمر. يوفر الصب المستمر والطرد المركزي الهيكل الأكثر كثافة وهو طريق الإمداد القياسي للقضبان والأنابيب والبطانات، بينما يناسب صب الرمل الأجسام الأكبر حجمًا والأكثر تعقيدًا. تعتبر ممارسة الصهر واضحة ومباشرة ولكنها تتطلب مادة شحن نظيفة وإزالة الأكسدة الكافية، لأن المسامية وفصل الرصاص هما العيبان الأكثر تأثيرًا على أداء المحمل. الرصاص غير قابل للذوبان بشكل أساسي في النحاس ويشكل جزيئات منفصلة، وبالتالي فإن معدل التصلب يتحكم في حجمها وتوزيعها.
تعد عملية التصنيع إحدى نقاط قوة السبائك: حيث يوفر سلوك القطع الحر-رقائق قصيرة وسطحًا جيدًا وعمرًا طويلًا للأداة بسرعات قطع معتدلة، مما يجعلها اقتصادية لإنتاج البطانات ذات الحجم الكبير-. لا يستخدم اللحام عادة؛ يتم ربط المكونات بالضغط أو القفل أو اللحام بالنحاس.
يغطي فحص الإطلاق لطلبات التصدير عادةً تحليل الحرارة وفقًا للجدول أعلاه، واختبار الشد من شريط اختبار مصبوب منفصل، وقياس الصلابة، وفحص الأبعاد، وبالنسبة للمسبوكات المحتجزة للضغط، -اختبار التسرب أو الفحص غير المدمر-. يتم إصدار وثائق الفحص وفقًا للمعيار EN 10204 type 3.1 مع وضع رقم حراري على كل عملية صب بحيث تظل الدفعة قابلة للتتبع من خلال التشغيل الآلي والتجميع. نظرًا لأن السبيكة تحتوي على الرصاص، فهي غير مناسبة لمكونات مياه الشرب أو للتطبيقات التي يتم فيها تنظيم إطلاق الرصاص، ويجب تأكيد هذا التقييد في مرحلة الاستفسار وليس بعد التسليم.
الأسئلة المتداولة
س: ما هي السبائك التي تتوافق مع CC493K؟
ج: CC493K هو تصنيف EN 1982 لـ CuSn7ZnPb. عائلة أمريكا الشمالية المكافئة هي C93200، والتي يغطيها ASTM B505 للمسبوكات المستمرة وASTM B584 للمسبوكات الرملية، والمعيار الألماني الأقدم DIN 1705 يعينها RG7.
س: ما هي الخواص الميكانيكية النموذجية؟
ج: قوة الشد حوالي 260 ميجا باسكال، قوة مقاومة 0.2% حوالي 120 ميجا باسكال، استطالة حوالي 12% وصلابة برينل قريبة من 70 HBW، بكثافة 8.8 كجم لكل ديسيمتر مكعب.
س: لماذا يضاف الرصاص إلى برونز القصدير؟
ج: الرصاص غير قابل للذوبان عمليا في النحاس ويشكل جزيئات منفصلة تعمل كمواد تشحيم صلبة وتكسر الرقاقة أثناء التصنيع. وهذا يمنح السبيكة قابلية تصنيع ممتازة وقدرتها على العمل ضد عمود فولاذي تحت التشحيم الحدودي.
س: هل يمكن استخدام CC493K لتركيبات مياه الشرب؟
ج: ليس عادة. محتوى الرصاص من 5 إلى 8% يستبعد الأماكن التي يتم فيها تنظيم إطلاق الرصاص، مثل مكونات مياه الشرب. يجب تحديد الرصاص البرونزي-الحر أو المنخفض-لهذه التطبيقات.
س: ما هي عملية الصب الأفضل لتحمل الشجيرات؟
ج: الصب المستمر أو الصب بالطرد المركزي، لأن التصلب الأسرع ينتج بنية أكثر كثافة مع توزيع أدق للرصاص، مما يحسن سعة الحمولة والانتهاء من السطح بعد التشغيل الآلي.
س: كيف يتم التحقق من المسبوكات قبل الشحن؟
ج: من خلال تحليل الحرارة مقابل حدود التركيب، واختبار الشد لقضيب مصبوب منفصل، وقياس الصلابة، وفحص الأبعاد وفقًا للرسم، وعند الاقتضاء، اختبار التسرب أو الفحص غير المدمر، مع شهادات EN 10204 type 3.1.
