Bronze fosforoso C51000
Introdução ao Bronze Fosforoso C51000
O Bronze Fosforoso C51000 é uma liga de cobre-estanho que contém uma pequena quantidade de fósforo, o que aumenta significativamente sua resistência, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. Ele se destaca entre outras ligas de cobre por sua excelente combinação de resistência e flexibilidade e por sua capacidade de suportar fadiga e corrosão. Em comparação com outras ligas, o Bronze Fosforoso C51000 oferece resistência superior ao desgaste e à corrosão, especialmente em água do mar e ambientes químicos. Para usinagem de precisão, o C51000 é ideal devido à sua alta usinabilidade e conformabilidade.
O Bronze Fosforoso C51000 é comumente usado em peças usinadas em CNC como molas, rolamentos, buchas, conectores elétricos e outros componentes de alto desempenho. Sua resistência superior e excelente resistência à corrosão o tornam adequado para aplicações exigentes em indústrias como aeroespacial, automotiva e sistemas elétricos.
Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Bronze Fosforoso C51000
Composição Química (Típica)
Elemento | Faixa de Composição (em peso %) | Função Principal |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | 90,0–95,0% | Fornece resistência, condutividade e resistência à corrosão |
Estanho (Sn) | 4,0–6,0% | Aumenta a resistência e a resistência à corrosão |
Fósforo (P) | 0,03–0,35% | Melhora a resistência ao desgaste e aumenta a resistência do material |
Chumbo (Pb) | ≤0,05% | Melhora a usinabilidade e reduz o atrito durante a usinagem |
Propriedades Físicas
Propriedade | Valor (Típico) | Norma/Condição de Ensaio |
|---|---|---|
Densidade | 8,8 g/cm³ | ASTM B311 |
Ponto de Fusão | 950–1050°C | ASTM E29 |
Condutividade Térmica | 60 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Condutividade Elétrica | 15% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansão | 18 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidade Calorífica Específica | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo de Elasticidade | 110 GPa | ASTM E111 |
Propriedades Mecânicas (Têmpera Recozida)
Propriedade | Valor (Típico) | Norma de Ensaio |
|---|---|---|
Resistência à Tração | 700–800 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite de Escoamento (0,2%) | 450–600 MPa | ASTM E8/E8M |
Alongamento | 15–25% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 90–110 HB | ASTM E10 |
Resistência à Fadiga | ~230 MPa | ASTM E466 |
Resistência ao Impacto | Boa | ASTM E23 |
Principais Características do Bronze Fosforoso C51000
Excelente Resistência à Corrosão
O Bronze Fosforoso C51000 oferece resistência superior à corrosão, particularmente em ambientes marinhos e quando exposto a produtos químicos. É frequentemente utilizado em aplicações que exigem exposição contínua a ambientes severos, como água do mar ou produtos químicos industriais.
Alta Resistência e Durabilidade
Com alta resistência à tração e ao escoamento, o Bronze Fosforoso C51000 é altamente durável e pode suportar significativo esforço mecânico, tornando-o adequado para componentes como molas, buchas e rolamentos.
Boa Resistência à Fadiga
Esta liga apresenta excelente resistência à fadiga, permitindo bom desempenho em componentes submetidos a esforços repetitivos ou cíclicos, como molas e ligações mecânicas.
Alta Resistência ao Desgaste
O teor de fósforo no C51000 aumenta sua resistência ao desgaste, tornando-o uma excelente escolha para componentes que sofrem atrito constante ou contato deslizante, como rolamentos e buchas.
Excelente Usinabilidade
O Bronze Fosforoso C51000 é conhecido por sua excelente usinabilidade, permitindo usinagem CNC em alta velocidade e facilidade de conformação em formas complexas sem desgaste significativo da ferramenta.
Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Bronze Fosforoso C51000
Desafios de Usinagem
Formação de Cavacos O Bronze Fosforoso C51000 produz cavacos longos e fibrosos, que podem interferir nas operações de usinagem se não forem gerenciados adequadamente.
Solução: Use quebra-cavacos e utilize refrigerante adequado ou ar para remover cavacos de forma eficiente durante a usinagem em alta velocidade.
Desgaste da Ferramenta Embora o C51000 seja relativamente fácil de usinar, sua alta resistência pode causar desgaste da ferramenta, especialmente durante o corte em alta velocidade.
Solução: Utilize ferramentas de metal duro (carbeto) de alto desempenho ou cerâmicas para minimizar o desgaste e aumentar a vida útil da ferramenta durante as operações de usinagem.
Qualidade do Acabamento Superficial Alcançar um acabamento superficial fino pode ser, às vezes, desafiador devido à tendência do C51000 de formar rebarbas/arestas ásperas durante o corte em alta velocidade.
Solução: Use ferramentas afiadas e de alta qualidade, além de técnicas de corte adequadas e lubrificação para obter acabamentos suaves.
Encruamento O Bronze Fosforoso C51000 pode sofrer encruamento se velocidades de corte excessivas ou pressão elevada forem aplicadas durante a usinagem.
Solução: Mantenha velocidades de corte moderadas, mantenha as ferramentas afiadas e use refrigerante adequado para minimizar o risco de encruamento.
Estratégias Otimizadas de Usinagem
Parâmetro | Recomendação | Justificativa |
|---|---|---|
Material da Ferramenta | Ferramentas de metal duro (carbeto) ou cerâmicas | Ferramentas de metal duro e cerâmicas oferecem melhor resistência ao desgaste e desempenho de corte. |
Geometria | Ângulo de saída positivo, arestas afiadas | Melhora o escoamento do cavaco e garante acabamentos superficiais mais suaves. |
Velocidade de Corte | 150–250 m/min | Reduz a geração de calor e evita deformação do material. |
Avanço | 0,10–0,20 mm/volta | Garante corte suave e reduz a formação de rebarbas. |
Refrigeração | Refrigerante em abundância (flood) ou jato de ar | Ajuda na dissipação de calor e melhora o acabamento superficial. |
Parâmetros de Corte do C51000 (Conformidade ISO 513)
Operação | Velocidade (m/min) | Avanço (mm/volta) | Profundidade de Corte (mm) | Pressão do Refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 150–200 | 0,15–0,20 | 2,0–3,5 | 25–35 |
Acabamento | 200–250 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 30–50 |
Métodos Típicos de Usinagem para o Bronze Fosforoso C51000
Processo de Usinagem | Função e Benefício para o Bronze Fosforoso C51000 |
|---|---|
Ideal para usinagem de alta velocidade e precisão de componentes como conectores elétricos e molas. | |
Adequado para criar ranhuras, canais e formas complexas em componentes como buchas e peças mecânicas. | |
Usado para torneamento de peças cilíndricas, como engrenagens, rolamentos e buchas em sistemas mecânicos. | |
Ideal para criar furos precisos para fixadores e componentes usados em sistemas elétricos e industriais. | |
Garante usinagem interna precisa para peças como rolamentos e buchas usadas em aplicações mecânicas. | |
Fornece acabamentos lisos para peças expostas a desgaste, como eixos e engrenagens. | |
Ideal para produzir peças complexas com múltiplas características nos setores aeroespacial, automotivo e industrial. | |
Fornece tolerâncias extremamente apertadas para componentes de alto desempenho usados na indústria aeroespacial e em dispositivos médicos. | |
Usada para criar características intrincadas e detalhes finos em peças como conectores elétricos e molas. |
Tratamento de Superfície para Peças CNC em Bronze Fosforoso C51000
Galvanoplastia: Aumenta a resistência à corrosão e proporciona um acabamento brilhante para conectores elétricos e outros componentes.
Polimento: Alcança um acabamento de alto brilho para peças decorativas e melhora sua funcionalidade.
Escovamento: Cria acabamentos acetinados ou foscos para componentes expostos a manuseio frequente em aplicações industriais e elétricas.
Revestimento PVD: Adiciona um revestimento durável que aumenta a resistência ao desgaste e prolonga a vida útil de componentes mecânicos.
Passivação: Melhora a resistência à corrosão, especialmente para peças expostas a produtos químicos agressivos.
Revestimento em Pó: Proporciona um acabamento espesso e protetor, ideal para peças expostas à luz UV e a condições severas.
Revestimento de Teflon: Adiciona propriedades antiaderentes e resistentes a produtos químicos, ideal para aplicações mecânicas.
Cromagem: Proporciona um revestimento brilhante e durável que resiste à corrosão e melhora a aparência dos componentes.
Aplicações Industriais do Bronze Fosforoso C51000
Indústria Aeroespacial: Usado para fabricar componentes de alta resistência como molas, buchas e conectores.
Elétrica & Energia: Ideal para componentes elétricos que exigem alta condutividade e durabilidade, incluindo conectores e terminais.
Indústria Automotiva: Comumente usado em aplicações automotivas como engrenagens, rolamentos e outros componentes de alto desempenho.
Indústria Marinha: Altamente adequado para ferragens e componentes marítimos expostos à água do mar e a outros elementos corrosivos.
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