Fosforjev bron: trdnost, lastnosti in uporaba v industriji

Kaj je fosforjev bron in kateri standardi ga pokrivajo

Fosforjev bron je zlitina bakra-kositra, ki ji je bila med taljenjem namerno dodana majhna količina fosforja. Vsebnost fosforja je nizka, običajno 0,03-0,35 mas. %, vendar deoksidira talino, izboljša fluidnost ter poveča odpornost proti obrabi in togost. Ker fosfor znižuje tudi električno prevodnost, je fosforjev bron izbran zaradi mehanske in korozijske odpornosti in ne zaradi-tokovne učinkovitosti. Kovana družina je standardizirana z ASTM B103/B103M za plošče, pločevine, trakove in valjane palice, ASTM B139/B139M za palice, palice in oblike ter ASTM B159/B159M za žico. V sistemu poenotenega številčenja so pogosti razredi C51000 s približno 5 % kositra, C52100 s približno 8 % kositra in C54400, osvinčeni razred za prosto rezanje. Evropski kupci bodo našli enake zlitine kot CW451K (CuSn6) in CW452K (CuSn8) v skladu z EN 1652 za ​​trak in EN 12163/EN 12164 za palico, medtem ko kitajski mlini proizvajajo QSn6.5-0.1 in QSn4-3 do GB/T 5231, s tolerancami za trak pod GB/T 2059.

Kemijska sestava in merila mehanskih lastnosti

8-odstotni razred kositra C52100 premakne isto mizo navzgor za približno 60-90 MPa pri enaki temperaturi, kompromis pa je nadaljnja izguba prevodnosti in oblikovanja. Vrednosti so odvisne od stanja, zato mora biti v naročilnici navedena koda stanja in ne samo številka zlitine.

Kje se uporablja fosforjev bron

Kombinacija odpornosti proti utrujenosti, nizkega koeficienta trenja in zmerne prevodnosti umešča fosforjev bron v štiri glavne skupine uporabe: vzmeti za prenos toka in kontaktni elementi, kot so rezila relejev, deli stikal in konektorji; oblikovane podložke, zadrževalni obroči in mehi, kjer je pomembna elastična obnovitev; drsni ležaji, puše in obrabne plošče, ki delujejo pod lahkimi do srednjimi obremenitvami; in pomorsko ali industrijsko strojno opremo, izpostavljeno brizganju in vlažnemu ozračju. Strune za inštrumente, komponente tolkal in arhitekturni elementi uporabljajo zlitino zaradi svoje dolgočasne zlate barve in patine, ki jo razvije v zraku.

Premisleki glede izdelave, varjenja in dobave

Trak iz fosforjevega brona je razvrščen glede na debelino, širino, temperament, stanje robov in težo tuljave, velikost zrn pa je pomembna enako kot temperament za hudo upogibanje. Običajna dobava trakov v mlinu je od 0,1 mm do 3 mm debela v širino do približno 600 mm, z zvitki po nekaj sto kilogramov, ki ustrezajo hitrim-linijam za stiskanje. Upogibanje je treba izvajati tako, da je linija upogiba prečna na smer valjanja, razen če sta bila temperatura in velikost zrn kvalificirana za vzdolžni upogib. Zlitina je zlahka mehko spajkana in spajkana in jo je mogoče uporovno variti; talilno varjenje je možno, vendar zahteva previdnost, ker je faza,-bogata s kositrom, nagnjena k vročemu pokanju, zato se je treba pred proizvodnjo dogovoriti o izbiri polnila in nadzoru pred-ogrevanjem. Preostale napetosti, ki nastanejo zaradi rezanja ali težkega oblikovanja, se običajno razbremenijo z nizko{10}}temperaturnim žarjenjem v območju 200–260 C za eno do dve uri, kar obnovi dimenzijsko stabilnost, ne da bi poškodovalo stanje.

Pogoste napake pri izbiri in nadzor kakovosti

V tehničnih poizvedbah se večkrat pojavijo tri napake. Prvi je ob predpostavki, da je fosforjev bron visoko{1}}prevodni material: pri približno 15 % IACS prevaja približno eno sedmino tega, kar prevaja elektrolitski baker, zato sodi v vzmeti in kontakte, ne v zbiralke in navitja. Drugi je obravnavanje vseh kositrnih bronov kot enakovrednih, ko se brezosvinčeni-rezalni razredi, kot je C54400, zelo razlikujejo od -brez svinca vzmetnih razredov in jih ni mogoče nadomestiti brez ponovne-kvalifikacije orodja. Tretja je ignoriranje tveganja napetostno korozijskega razpokanja v atmosferi, ki vsebuje amoniak ali amin-; hladno{10}}obdelane dele je treba razbremeniti, okolje za uporabo pa navesti v fazi poizvedbe. Vhodni pregled običajno zajema kemično analizo, natezno preskušanje po ASTM E8, trdoto po ASTM E18, velikost zrn in upogibni ali vzvratni-test upogiba, s potrdilom o preskusu mlina po EN 10204 3.1, izdanim za toploto in za serijo.

Pogosto zastavljena vprašanja

V: Kakšna je razlika med fosfornim bronom in navadnim kositrnim bronom?

O: Obe sta zlitini bakra-kositra, vendar fosforjev bron vsebuje nadzorovan dodatek fosforja, ki deoksidira talino in izboljša fluidnost, odpornost proti obrabi in togost; kositrni bron brez tega dodatka fosforja se pri litju in oblikovanju obnaša drugače.

V: Kateri razredi se najpogosteje kotirajo v mednarodni trgovini?

O: C51000 s 5 % kositra in C52100 z 8 % kositra po ASTM B103/B103M sta standardna razreda za obdelavo, s C54400 za strojno obdelane dele s prostim-rezom in QSn6.5-0.1 ali QSn4-3 po GB/T 5231 za kitajsko dobavo.

V: Koliko fosfor zmanjša električno prevodnost?

O: Tipičen fosforni bron doseže približno 15 % IACS v primerjavi s 100 % IACS za elektrolitski baker, zato je zlitina izbrana za vzmet in obrabo in ne za nizko-izgubno prenašanje toka.

V: Ali je fosforjev bron primeren za uporabo v morski vodi?

O: Dobro je odporen proti atmosferski koroziji in koroziji v sladki-vodi in se uporablja v strojni opremi za-območja brizganja, vendar so komponente morske vode, ki so nenehno potopljene, običajno navedene v bakroniklu, kot je C70600, ker je odporen na kloridne napade in erozijo pri večjih hitrostih toka.

V: Kakšne lastnosti je mogoče dobaviti in kako se preverjajo?

O: O60 mehko, H01 četrt-trdo, H02 pol-trdo, H04 trdo in H08 vzmet so običajna stanja dobave; preverjeni so s preskusom nateznosti in trdote po ASTM E8 in ASTM E18 skupaj s certifikatom obrata.

V: Kakšna delovna temperatura je realna za vzmeti iz fosfornega brona?

O: Neprekinjeno delovanje je običajno pod približno 150 C, da se izognemo prekomernemu-staranju in izgubi obremenitve vzmeti ter kratkim prehodom na višjo temperaturo šele po-žarjenju za razbremenitev napetosti, primernem za montažo.