銅合金連續鑄件標準規範
ASTM B505 是銅基合金的首要全球標準 連鑄工藝。這種製造方法確保了優異的材料密度、均勻的晶粒結構和高壓密封性,使這些合金成為重型工業軸承、襯套和船舶零件的首選。
1、標準範圍
ASTM B505 規範涵蓋以下形式的連鑄產品: 棒材、棒材、管材和型材。與砂型鑄造 (ASTM B148) 不同,連續鑄造透過水冷石墨模具拉動熔融金屬,從而生產出幾乎沒有孔隙且具有出色機械加工性能的產品。
2. ASTM B505 下最常見的合金
雖然 ASTM B505 涵蓋了數十種銅合金,但以下四種代表了全球貿易和工業需求的大部分:
| UNS合金 | 通用名 | 主要特點 |
|---|---|---|
| C95400 | 鋁青銅9C | 最受歡迎的通用鋁青銅;高強度和耐磨性。 |
| C95800 | 阿爾法鎳鋁青銅 | 經過優化,在海水和半鹹水中具有卓越的耐腐蝕性。 |
| C93200 | SAE 660 軸承青銅 | 通用套管的「黃金標準」;優異的減摩性能。 |
| C86300 | 高芒。青銅 | 極高的強度和硬度;用於低速超重負載。 |
3.化學成分(%)
以下是 ASTM B505 下兩種最受歡迎的鋁青銅的標準化學要求:
| 元素 | C95400(鋁青銅) | C95800(鎳鋁青銅) |
|---|---|---|
| 銅 | 83.0 分鐘 | 79.0 分鐘 |
| 鋁 (Al) | 10.0 – 11.5 | 8.5 – 9.5 |
| 鐵 (Fe) | 3.0 – 5.0 | 3.5 – 4.5 |
| 鎳 (Ni) | 最大 1.5(可選) | 4.0 – 5.0 |
| 錳 (Mn) | 0.50 最大 | 0.8 – 1.5 |
4. 機械性質(典型值)
與砂鑄等價物相比,連續鑄造增強了這些合金的機械完整性。
| 財產 | C95400 | C95800 | C93200 |
|---|---|---|---|
| 拉伸強度(最小值) | 515 兆帕 (75 ksi) | 585 兆帕 (85 ksi) | 240 兆帕 (35 ksi) |
| 屈服強度(最小值) | 205 兆帕 (30 ksi) | 240 兆帕 (35 ksi) | 140 兆帕 (20 ksi) |
| 伸長率(2吋) | 12% | 15% | 10% |
| 布氏硬度(典型) | 170 寬體重 | 150 – 170 HBW | 70 HBW |
5。物理特性
| 財產 | 值(C95400 / C95800) |
|---|---|
| 密度 | 7.45 – 7.64 克/立方公分(0.269 – 0.276 磅/立方吋) |
| 熔點(液體) | 1027°C – 1060°C (1880°F – 1940°F) |
| 導熱係數 | 33 – 59 瓦/米·K |
| 膨脹係數 | 16.2×10⁻⁶/K |
6. 製造及技術特點
- 可加工性: 出色的。大多數 ASTM B505 合金可提供光滑的表面和高速進給率。
- 焊接性: 通常適用於氣體保護電弧焊 (MIG/TIG),特別是鋁青銅系列。
- 無火花: 這些合金在撞擊時不會產生火花,因此對於爆炸性環境(石油和天然氣)中的安全工具和設備至關重要。
- 壓力密封性: 連續鑄造製程形成高緻密的基體,非常適合容納液壓油或高壓蒸氣的零件。
7. 主要應用
- 工業重型機械: 耐磨板、齒輪、蝸輪和高負載襯套。
- 海洋工程: 海水幫浦組件、閥體、螺旋槳螺帽和船用緊固件。
- 石油和天然氣: 防噴器 (BOP) 零件、鑽鋌和無火花安全組件。
- 汽車/運輸: 傳動部件和轉向機構。
8. 品質合規性
根據 ASTM B505 生產的材料應附有 工廠測試證書 (MTC) 確認:
- 每爐次的完整化學分析。
- 機械測試(拉伸、屈服、伸長率)。
- 根據標準公差進行尺寸檢查。
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