Wstęp:
Stopy miedzi-detinowe, znane również jako brąz fosforowy, są szeroko stosowane w różnych branżach ze względu na ich doskonałą kombinację wytrzymałości, odporności na korozję i właściwości elektryczne. Wśród tych stopów CUSN6 i CUSN8 znajdują się dwie popularne oceny, które znajdują obszerne zastosowania. Ta kompleksowa analiza zagłębi się w ich skład chemiczny, właściwości mechaniczne, charakterystykę wydajności i zastosowania przemysłowe.
Skład chemiczny:
CUSN6 składa się z około 94% miedzi i 6% cyny, podczas gdy CUSN8 zawiera około 92% miedzi i 8% cyny. Niewielki wzrost zawartości cyny w CUSN8 powoduje znaczące różnice w ich właściwościach.
| Stop | Cu (%) | SN (%) | P (%) | Inne elementy (%) |
|---|---|---|---|---|
| Cusn6 | 93,5-95.5 | 5.5-7.0 | 0.01-0.35 | ≤0,5 |
| CuSn8 | 91,5-93.5 | 7.5-8.5 | 0.01-0.35 | ≤0,5 |
Zawartość fosforu w obu stopach działa jako deoksydator podczas procesu topnienia i przyczynia się do poprawy właściwości mechanicznych.
Właściwości mechaniczne:
Wyższa zawartość cyny w CUSN8 ogólnie powoduje lepszą siłę i twardość w porównaniu z CUSN6, ale z niewielkim zmniejszeniem plastyczności.
| Stop | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie (%) | Twardość (HB) |
|---|---|---|---|---|
| Cusn6 | 390-520 | 190-310 | 20-40 | 80-120 |
| CuSn8 | 420-550 | 220-340 | 15-35 | 90-130 |
Właściwości te mogą się różnić w zależności od zastosowanych metod obróbki cieplnej i przetwarzania.
Wydajność w różnych temperaturach:
Oba stopy wykazują dobrą wydajność w temperaturze pokojowej i utrzymują swoje nieruchomości w sposób dość dobrze w podwyższonych temperaturach.
| Stop | Temperatura pokoju. | 100°C | 200°C | 300°C |
|---|---|---|---|---|
| Cusn6 | Doskonały | Dobrze | Sprawiedliwy | Słaby |
| CuSn8 | Doskonały | Dobrze | Dobrze | Sprawiedliwy |
CUSN8 ma tendencję do utrzymania swojej siły w wyższych temperaturach ze względu na wyższą zawartość cyny.
Aplikacje branżowe:
Oba stopy znajdują zastosowania w różnych branżach, z pewnymi różnicami opartymi na ich konkretnych właściwościach.
| Przemysł | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Morski | Śmigła, komponenty zaworów | Kadłubowanie, rurociąg z wody morskiej |
| Elektryczny | Złącza, przełącznik | Wysoko wydajne sprężyny, przekaźniki |
| Automobilowy | Tuleje, łożyska | Pierścienie synchronizatorów, podkładki ciągu |
| Przetwarzanie chemiczne | Komponenty pompy | Złącze odporne na korozję |
| Przemysł lotniczy | Łączniki, wsporniki | Tuleje, noszone talerze |
Wyższa wytrzymałość i odporność na korozję CUSN8 sprawiają, że jest bardziej odpowiednia dla wymagających środowisk, podczas gdy lepsza plastyczność i maszyna CUSN6 sprawiają, że jest lepszy dla komponentów w kształcie złożonego.
Dostępność kształtu i wielkości:
Oba stopy są dostępne w różnych formach, które pasują do różnych procesów produkcyjnych.
| Formularz | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Arkusz | 0.1-10 mm grubość | 0.1-10 mm grubość |
| Płyta | Grubość 10-100 mm | Grubość 10-100 mm |
| Pręt | Średnica 5-300 mm | Średnica 5-300 mm |
| Drut | 0Średnica 1-10 mm | 0Średnica 1-10 mm |
| Rura | Różne rozmiary | Różne rozmiary |
Standardy produkcyjne:
Stopy te są produkowane zgodnie z różnymi standardami międzynarodowymi:
| Standard | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| ASTM | B103 | B103 |
| W | CW452K | CW453K |
| ISO | Cusn6 | CuSn8 |
| OD | 2.1020 | 2.1030 |
| JIS | C5191 | C5210 |
Spawanie i dołączenie:
Oba stopy można spawać przy użyciu różnych metod, w tym spawania łuku wolframu gazowego (GTAW), spawania łukowego metalu (GMAW) i spawania oporności.
| Metoda spawania | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| GTAW | Doskonały | Dobrze |
| GMAW | Dobrze | Dobrze |
| Spawanie oporowe | Dobrze | Sprawiedliwy |
CUSN6 zazwyczaj wykazuje lepszą spawalność ze względu na niższą zawartość cyny, co zmniejsza ryzyko pęknięcia na gorąco.
Obróbka i wytwarzanie:
Oba stopy mogą być obrabiane i wytwarzane przy użyciu konwencjonalnych metod, ale istnieją pewne różnice w ich maszynach.
| Proces | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Obrócenie | Doskonały | Dobrze |
| Przemiał | Dobrze | Sprawiedliwy |
| Wiercenie | Dobrze | Sprawiedliwy |
| Formowanie | Doskonały | Dobrze |
Niższa twardość CUSN6 i wyższa plastyczność ogólnie ułatwia maszyna i tworzenie się w porównaniu z CUSN8.
Obróbka cieplna:
Oba stopy można wzmocnić poprzez zimną pracę i stres poprzez wyżarzanie.
| Obróbka cieplna | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Temperatura wyżarzania | 500-650 ° C. | 500-650 ° C. |
| Temperatura odciążenia naprężenia | 250-300 ° C. | 250-300 ° C. |
Odporność na korozję:
Oba stopy oferują doskonały odporność na korozję, szczególnie w środowiskach morskich.
| Środowisko | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Woda morska | Dobrze | Doskonały |
| Atmosfera przemysłowa | Dobrze | Bardzo dobry |
| Słodka woda | Doskonały | Doskonały |
Wyższa zawartość cyny CUSN8 ogólnie zapewnia doskonałą odporność na korozję, szczególnie w bardziej agresywnych środowiskach.
Właściwości elektryczne i termiczne:
Chociaż nie jest tak przewodzące jak czyste miedź, oba stopy oferują dobrą równowagę właściwości elektrycznych i termicznych.
| Nieruchomość | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Przewodność elektryczna (% IAC) | 14-18 | 12-16 |
| Przewodność cieplna (w/m · k) | 75-85 | 65-75 |
CUSN6 ma ogólnie nieco lepszą przewodność elektryczną i cieplną ze względu na wyższą zawartość miedzi.
Koszty:
Koszt tych stopów może się różnić w zależności od warunków rynkowych i określonych ocen.
| Czynnik | Cusn6 | CuSn8 |
|---|---|---|
| Koszt surowca | Niżej | Wyższy |
| Koszt przetwarzania | Niżej | Nieco wyżej |
| Całkowity koszt | Niżej | Wyższy |
CUSN8 jest zazwyczaj droższy ze względu na wyższą zawartość cyny i nieco bardziej złożone wymagania dotyczące przetwarzania.
Wniosek:
CUSN6 i CUSN8 to wszechstronne stopy miedzi, które oferują doskonałą równowagę siły, odporności na korozję i możliwość materiału. Podczas gdy mają wiele podobieństw, ich różnice w składzie prowadzą do odrębnych zalet w określonych zastosowaniach. CUSN6, z lepszą plastycznością i maszynowością, jest często preferowany dla komponentów wymagających złożonego kształtowania lub rozległej obróbki. Z drugiej strony CUSN8, z jego wyższą wytrzymałością i doskonałą odpornością na korozję, jest preferowany do zastosowań w bardziej wymagających środowiskach lub w przypadku, gdy wymagana jest wyższa odporność na zużycie.
Wybór między tymi stopami ostatecznie zależy od konkretnych wymagań zastosowania, w tym właściwości mechanicznych, środowiska operacyjnego, metod wytwarzania i rozważań dotyczących kosztów. Inżynierowie i projektanci powinni dokładnie ocenić te czynniki przy wyborze między CUSN6 i CUSN8, aby zapewnić optymalną wydajność i opłacalność w swoich konkretnych zastosowaniach.