Bronce fosforoso C52100
Introducción al Bronce Fosforoso C52100
El bronce fosforoso C52100 es una aleación de cobre y estaño con una pequeña adición de fósforo, que mejora su resistencia, su resistencia al desgaste y su resistencia a la corrosión, especialmente en entornos agresivos. Esta aleación es reconocida por su excelente combinación de resistencia, flexibilidad y durabilidad. En comparación con otras aleaciones de cobre, el bronce fosforoso C52100 ofrece una resistencia superior a la fatiga y al desgaste, manteniendo al mismo tiempo una alta maquinabilidad. Para el mecanizado de precisión, el C52100 es una opción popular gracias a su excelente capacidad para conformarse y moldearse con un desgaste mínimo de la herramienta.
El bronce fosforoso C52100 se utiliza comúnmente en piezas mecanizadas por CNC como rodamientos, bujes, resortes, conectores eléctricos y otros componentes donde tanto la resistencia como la flexibilidad son esenciales. Su alta resistencia al desgaste y su protección contra la corrosión lo hacen ideal para aplicaciones en industrias como la aeroespacial, la automotriz y la marina.
Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Bronce Fosforoso C52100
Composición química (típica)
Elemento | Rango de composición (en peso %) | Función clave |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | 91.0–95.0% | Aporta resistencia, conductividad y resistencia a la corrosión |
Estaño (Sn) | 4.0–6.0% | Mejora la resistencia y la resistencia a la corrosión |
Fósforo (P) | 0.03–0.35% | Mejora la resistencia al desgaste y aumenta la resistencia del material |
Plomo (Pb) | ≤0.05% | Mejora la maquinabilidad y reduce la fricción durante el mecanizado |
Propiedades físicas
Propiedad | Valor (típico) | Norma/condición de ensayo |
|---|---|---|
Densidad | 8.8 g/cm³ | ASTM B311 |
Punto de fusión | 950–1050°C | ASTM E29 |
Conductividad térmica | 60 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Conductividad eléctrica | 15% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de expansión | 18 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidad calorífica específica | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo elástico | 110 GPa | ASTM E111 |
Propiedades mecánicas (temple recocido)
Propiedad | Valor (típico) | Norma de ensayo |
|---|---|---|
Resistencia a la tracción | 700–800 MPa | ASTM E8/E8M |
Límite elástico (0.2%) | 450–600 MPa | ASTM E8/E8M |
Alargamiento | 15–25% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 90–110 HB | ASTM E10 |
Resistencia a la fatiga | ~230 MPa | ASTM E466 |
Resistencia al impacto | Buena | ASTM E23 |
Características clave del Bronce Fosforoso C52100
Excelente resistencia a la corrosión
El bronce fosforoso C52100 ofrece una resistencia superior a la corrosión, especialmente en agua de mar y en entornos químicos. Su resistencia a la deszincificación lo hace ideal para aplicaciones marinas e industriales.
Alta resistencia y durabilidad
Con alta resistencia a la tracción y al límite elástico, el bronce fosforoso C52100 es duradero y puede soportar un estrés mecánico significativo, lo que lo hace adecuado para piezas como rodamientos, bujes y resortes.
Buena resistencia a la fatiga
El bronce fosforoso C52100 es resistente a la fatiga, lo que lo convierte en una excelente opción para componentes sometidos a esfuerzos repetitivos o cíclicos, como resortes y enlaces mecánicos.
Alta resistencia al desgaste
El contenido de fósforo en el C52100 mejora significativamente su resistencia al desgaste, lo que lo hace ideal para componentes que experimentan fricción constante o contacto deslizante, como rodamientos, bujes y piezas mecánicas.
Excelente maquinabilidad
El bronce fosforoso C52100 tiene una excelente maquinabilidad, lo que permite conformarlo y moldearlo fácilmente en piezas complejas mediante mecanizado CNC de alta velocidad.
Desafíos y soluciones del mecanizado CNC para el Bronce Fosforoso C52100
Desafíos de mecanizado
Formación de viruta El bronce fosforoso C52100 produce virutas largas y filamentosas durante el mecanizado, que pueden interferir con las operaciones si no se controlan.
Solución: Utilizar rompevirutas y ajustar las tasas de avance para controlar la formación de viruta. Aplicar refrigerante suficiente puede ayudar a evacuar las virutas de manera eficaz.
Desgaste de herramienta Aunque el C52100 es fácil de mecanizar, su dureza puede provocar desgaste de la herramienta, especialmente durante el corte a alta velocidad.
Solución: Utilizar herramientas de carburo o cerámica, que ofrecen mejor resistencia al desgaste y prolongan la vida útil de la herramienta durante las operaciones de mecanizado.
Calidad del acabado superficial Lograr un acabado superficial fino puede ser un desafío debido a la tendencia de la aleación a formar rebabas durante el mecanizado.
Solución: Emplear herramientas afiladas y de alta calidad, y utilizar técnicas de corte y lubricación adecuadas para obtener acabados suaves.
Endurecimiento por deformación El bronce fosforoso C52100 puede experimentar endurecimiento por deformación si se aplican presiones o velocidades de corte excesivas.
Solución: Usar velocidades de corte moderadas, asegurar que las herramientas estén afiladas y utilizar refrigerante adecuado para minimizar el riesgo de endurecimiento por deformación.
Estrategias de mecanizado optimizadas
Parámetro | Recomendación | Justificación |
|---|---|---|
Material de la herramienta | Herramientas de carburo o cerámica | Las herramientas de carburo y cerámica ofrecen mejor resistencia al desgaste y rendimiento de corte. |
Geometría | Ángulo de desprendimiento positivo, filos afilados | Mejora el flujo de viruta y garantiza acabados superficiales más suaves. |
Velocidad de corte | 150–250 m/min | Reduce la generación de calor y evita la deformación del material. |
Avance | 0.10–0.20 mm/rev | Garantiza un corte suave y reduce la formación de rebabas. |
Refrigerante | Refrigerante por inundación o chorro de aire | Ayuda a disipar el calor y mejora el acabado superficial. |
Parámetros de corte del C52100 (conformidad con ISO 513)
Operación | Velocidad (m/min) | Avance (mm/rev) | Profundidad de corte (mm) | Presión de refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
Acabado | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
Métodos de mecanizado típicos para el Bronce Fosforoso C52100
Proceso de mecanizado | Función y beneficio para el Bronce Fosforoso C52100 |
|---|---|
Ideal para el mecanizado de alta velocidad y precisión de componentes como conectores eléctricos y resortes. | |
Adecuado para crear ranuras, canales y formas complejas en componentes como bujes y piezas mecánicas. | |
Se utiliza para tornear piezas cilíndricas como engranajes, rodamientos y bujes en sistemas mecánicos. | |
Ideal para crear agujeros precisos para fijaciones y componentes usados en sistemas eléctricos e industriales. | |
Asegura el mecanizado interno de precisión para piezas como rodamientos y bujes usados en aplicaciones mecánicas. | |
Proporciona acabados suaves para piezas expuestas al desgaste, como ejes y engranajes. | |
Ideal para producir piezas complejas con múltiples características en los sectores aeroespacial, automotriz e industrial. | |
Ofrece tolerancias ultraestrechas para componentes de alto rendimiento usados en la industria aeroespacial y dispositivos médicos. | |
Se utiliza para crear características complejas y detalles finos en piezas como conectores eléctricos y resortes. |
Tratamiento superficial para piezas CNC de Bronce Fosforoso C52100
Galvanoplastia: Mejora la resistencia a la corrosión y proporciona un acabado brillante para conectores eléctricos y otros componentes.
Pulido: Logra un acabado de alto brillo para piezas decorativas y mejora su funcionalidad.
Cepillado: Crea acabados satinados o mate para componentes expuestos a manipulación frecuente en aplicaciones industriales y eléctricas.
Recubrimiento PVD: Añade un recubrimiento duradero que incrementa la resistencia al desgaste y prolonga la vida útil de los componentes mecánicos.
Pasivado: Mejora la resistencia a la corrosión, especialmente en piezas expuestas a productos químicos agresivos.
Recubrimiento en polvo: Proporciona un acabado grueso y protector, ideal para piezas expuestas a radiación UV y condiciones severas.
Recubrimiento de teflón: Añade propiedades antiadherentes y resistencia química, ideal para aplicaciones mecánicas.
Cromado: Proporciona un recubrimiento brillante y duradero que resiste la corrosión y mejora la apariencia de los componentes.
Aplicaciones industriales del Bronce Fosforoso C52100
Industria aeroespacial: Se utiliza para fabricar componentes de alta resistencia como resortes, bujes y conectores.
Eléctrica y energía: Ideal para componentes eléctricos que requieren alta conductividad y durabilidad, incluidos conectores y terminales.
Industria automotriz: Se utiliza comúnmente en aplicaciones automotrices como engranajes, rodamientos y otros componentes de alto rendimiento.
Industria marina: Muy adecuado para herrajes y componentes marinos expuestos al agua de mar y a otros elementos corrosivos.
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