Фосфористая бронза C51000 — это медно-оловянный сплав, содержащий небольшое количество фосфора, что значительно повышает его прочность, износостойкость и коррозионную стойкость. Среди других медных сплавов он выделяется превосходным сочетанием прочности и упругости, а также способностью выдерживать усталостные нагрузки и коррозию. По сравнению с другими сплавами фосфористая бронза C51000 обеспечивает повышенную устойчивость к износу и коррозии, особенно в морской воде и химических средах. Для прецизионной обработки C51000 является идеальным выбором благодаря высокой обрабатываемости и хорошей формуемости.
Фосфористая бронза C51000 широко применяется в деталях, изготовленных методом ЧПУ-обработки, таких как пружины, подшипники, втулки, электрические разъёмы и другие высоконагруженные компоненты. Высокая прочность и отличная коррозионная стойкость делают её подходящей для требовательных применений в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная промышленность и электротехнические системы.
Элемент | Диапазон содержания (мас.%) | Ключевая роль |
|---|---|---|
Медь (Cu) | 90.0–95.0% | Обеспечивает прочность, электропроводность и коррозионную стойкость |
Олово (Sn) | 4.0–6.0% | Повышает прочность и коррозионную стойкость |
Фосфор (P) | 0.03–0.35% | Улучшает износостойкость и повышает прочность материала |
Свинец (Pb) | ≤0.05% | Улучшает обрабатываемость и снижает трение при механической обработке |
Свойство | Значение (типичное) | Стандарт/условие испытаний |
|---|---|---|
Плотность | 8.8 г/см³ | ASTM B311 |
Температура плавления | 950–1050°C | ASTM E29 |
Теплопроводность | 60 Вт/м·К при 20°C | ASTM E1952 |
Электропроводность | 15% IACS при 20°C | ASTM B193 |
Коэффициент линейного расширения | 18 мкм/м·°C | ASTM E228 |
Удельная теплоёмкость | 380 Дж/кг·К | ASTM E1269 |
Модуль упругости | 110 ГПа | ASTM E111 |
Свойство | Значение (типичное) | Стандарт испытаний |
|---|---|---|
Предел прочности при растяжении | 700–800 МПа | ASTM E8/E8M |
Предел текучести (0.2%) | 450–600 МПа | ASTM E8/E8M |
Относительное удлинение | 15–25% | ASTM E8/E8M |
Твёрдость | 90–110 HB | ASTM E10 |
Предел выносливости | ~230 МПа | ASTM E466 |
Ударная вязкость | Хорошая | ASTM E23 |
Фосфористая бронза C51000 обладает превосходной коррозионной стойкостью, особенно в морской среде и при воздействии химических веществ. Её часто используют в применениях, требующих постоянной эксплуатации в агрессивных условиях, таких как морская вода или промышленные химикаты.
Благодаря высокому пределу прочности и пределу текучести фосфористая бронза C51000 отличается высокой долговечностью и способна выдерживать значительные механические нагрузки, что делает её подходящей для таких компонентов, как пружины, втулки и подшипники.
Этот сплав демонстрирует отличную устойчивость к усталости, что позволяет ему эффективно работать в деталях, подвергающихся повторяющимся или циклическим нагрузкам, таких как пружины и механические тяги.
Содержание фосфора в C51000 повышает его износостойкость, поэтому сплав отлично подходит для компонентов, работающих при постоянном трении или скольжении, например подшипников и втулок.
Фосфористая бронза C51000 известна превосходной обрабатываемостью, что обеспечивает высокоскоростную ЧПУ-обработку и удобство формования сложных форм без существенного износа инструмента.
Образование стружки При обработке фосфористой бронзы C51000 образуется длинная (ленточная) стружка, которая может мешать операциям, если её не контролировать.
Решение: Используйте стружколомы и применяйте достаточное количество СОЖ или сжатого воздуха для эффективного удаления стружки при высокоскоростной обработке.
Износ инструмента Хотя C51000 относительно легко обрабатывается, его высокая прочность может приводить к износу инструмента, особенно при высоких скоростях резания.
Решение: Применяйте высокопроизводительные твердосплавные или керамические инструменты, чтобы снизить износ и увеличить стойкость инструмента.
Качество поверхности Получение высококачественной поверхности иногда затрудняется из-за склонности C51000 к образованию заусенцев и шероховатых кромок при высоких скоростях резания.
Решение: Используйте острый высококачественный инструмент, корректные режимы резания и смазочно-охлаждающие материалы для получения гладкой поверхности.
Наклёп Фосфористая бронза C51000 может подвергаться наклёпу при чрезмерных скоростях резания или давлении инструмента во время обработки.
Решение: Поддерживайте умеренные скорости резания, держите инструмент острым и применяйте подходящую СОЖ, чтобы снизить риск наклёпа.
Параметр | Рекомендация | Обоснование |
|---|---|---|
Материал инструмента | Твердосплавные или керамические инструменты | Твердосплавные и керамические инструменты обеспечивают лучшую износостойкость и производительность резания. |
Геометрия | Положительный передний угол, острые кромки | Улучшает сход стружки и обеспечивает более качественную поверхность. |
Скорость резания | 150–250 м/мин | Снижает тепловыделение и предотвращает деформацию материала. |
Подача | 0.10–0.20 мм/об | Обеспечивает стабильное резание и уменьшает образование заусенцев. |
СОЖ | Подача СОЖ потоком (flood) или обдув воздухом | Помогает отводить тепло и улучшает качество поверхности. |
Операция | Скорость (м/мин) | Подача (мм/об) | Глубина резания (мм) | Давление СОЖ (бар) |
|---|---|---|---|---|
Черновая обработка | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
Чистовая обработка | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
Процесс обработки | Функция и преимущества для фосфористой бронзы C51000 |
|---|---|
Идеально подходит для высокоскоростной прецизионной обработки таких деталей, как электрические разъёмы и пружины. | |
Подходит для создания пазов, канавок и сложных форм в деталях, таких как втулки и механические компоненты. | |
Используется для обработки цилиндрических деталей, таких как шестерни, подшипники и втулки в механических системах. | |
Идеально для выполнения точных отверстий под крепёж и компоненты, используемые в электрических и промышленных системах. | |
Обеспечивает высокоточную внутреннюю обработку для деталей, таких как подшипники и втулки, применяемых в механике. | |
Обеспечивает гладкую поверхность для деталей, подверженных износу, таких как валы и шестерни. | |
Идеальна для производства сложных деталей с несколькими поверхностями и функциями для аэрокосмической, автомобильной и промышленной отраслей. | |
Обеспечивает сверхжёсткие допуски для высокопроизводительных компонентов, применяемых в аэрокосмической отрасли и медицине. | |
Используется для создания сложных элементов и тонких деталей в таких изделиях, как электрические разъёмы и пружины. |
Гальваническое покрытие: Повышает коррозионную стойкость и придаёт блестящую поверхность электрическим разъёмам и другим компонентам.
Полирование: Обеспечивает высокоглянцевую поверхность для декоративных деталей и улучшает их функциональность.
Шлифовка щётками (brushing): Создаёт сатиновую или матовую поверхность для компонентов, которые часто берут руками в промышленности и электротехнике.
PVD-покрытие: Добавляет прочное покрытие, повышающее износостойкость и продлевающее срок службы механических компонентов.
Пассивация: Улучшает коррозионную стойкость, особенно для деталей, подвергающихся воздействию агрессивных химических веществ.
Порошковое окрашивание: Обеспечивает толстое защитное покрытие, идеально подходящее для деталей, подвергающихся УФ-излучению и суровым условиям.
Тефлоновое покрытие: Придаёт антипригарные и химически стойкие свойства, идеально подходит для механических применений.
Хромирование: Обеспечивает глянцевое, долговечное покрытие, устойчивое к коррозии и улучшающее внешний вид компонентов.
Аэрокосмическая отрасль: Используется для изготовления высокопрочных компонентов, таких как пружины, втулки и разъёмы.
Электротехника и энергетика: Идеальна для электрических компонентов, требующих высокой проводимости и долговечности, включая разъёмы и клеммы.
Автомобилестроение: Часто применяется в автомобильных узлах, таких как шестерни, подшипники и другие высокопроизводительные компоненты.
Морская отрасль: Отлично подходит для морской арматуры и компонентов, подвергающихся воздействию морской воды и других коррозионных факторов.