Русский

Медь C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Медь C521 (свинцовистая фосфористая бронза) — это высокопрочный и износостойкий медный сплав, предназначенный для ЧПУ-обработки электрических и механических компонентов, работающих под механической нагрузкой.

Введение в медь C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Медь C521, или свинцовистая фосфористая бронза, — это высокоэффективный медный сплав, содержащий медь, олово, фосфор и свинец. Добавление свинца улучшает обрабатываемость, а фосфор повышает прочность, износостойкость и коррозионную стойкость. Этот сплав широко применяется в услугах ЧПУ-обработки для задач, где требуются высокая прочность и отличная обрабатываемость, особенно при изготовлении высокоточных деталей.

Медь C521 подходит для использования в электротехнической, автомобильной и производственной отраслях. Детали из меди C521, обработанные на ЧПУ часто применяются в электрических разъемах, подшипниках и пружинах, где важны износостойкость и высокая механическая прочность.

Химические, физические и механические свойства меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Химический состав (типичный)

Элемент	Диапазон содержания (мас. %)	Основная роль
Медь (Cu)	88,0%	Обеспечивает электрическую проводимость и коррозионную стойкость
Олово (Sn)	4,0–6,0%	Повышает прочность и износостойкость
Фосфор (P)	0,01–0,35%	Повышает прочность и износостойкость, снижает окисление
Свинец (Pb)	0,5–2,0%	Улучшает обрабатываемость без существенной потери прочности
Другие элементы	≤0,5%	Остаточные элементы с минимальным влиянием на свойства

Физические свойства

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт/условие испытаний
Плотность	8,70 г/см³	ASTM B311
Температура плавления	930°C	ASTM E29
Теплопроводность	70 Вт/м·К при 20°C	ASTM E1952
Электропроводность	15–20% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	19,2 мкм/м·°C	ASTM E228
Удельная теплоемкость	380 Дж/кг·К	ASTM E1269
Модуль упругости	105 ГПа	ASTM E111

Механические свойства (отожженное состояние)

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт испытаний
Предел прочности при растяжении	500–650 МПа	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0,2%)	350–500 МПа	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	12–20%	ASTM E8/E8M
Твердость	100–140 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	~180 МПа	ASTM E466
Ударная вязкость	Умеренная	ASTM E23

Примечание: Эти значения являются типичными для отожженной меди C521 и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий обработки.

Ключевые характеристики меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Отличная обрабатываемость

В медь C521 добавлен свинец для улучшения обрабатываемости, что облегчает обработку и увеличивает стойкость инструмента при ЧПУ-обработке.

Высокая прочность и долговечность

При пределе прочности до 650 МПа медь C521 обеспечивает высокую механическую прочность, что делает ее подходящей для тяжелых условий эксплуатации, включая разъемы и подшипники.

Умеренная электрическая проводимость

При проводимости 15–20% IACS медь C521 подходит для электрических компонентов, где требуется сочетание электропроводности и механической прочности.

Повышенная стойкость к износу и усталости

Содержание фосфора повышает износостойкость, благодаря чему медь C521 является отличным выбором для деталей, подвергающихся повторяющимся движениям или механическим нагрузкам.

Коррозионная стойкость

Медь C521 обладает хорошей коррозионной стойкостью в различных средах, включая воздействие влаги и слабых кислот, что делает ее подходящей для морских и промышленных применений.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Проблемы обработки

Содержание свинца и образование стружки

Добавление свинца улучшает обрабатываемость, но может приводить к образованию длинной, нитевидной стружки при обработке.

Решение: Используйте стружколомы и увеличьте подачу СОЖ для стабильного отвода стружки и предотвращения наматывания.

Износ инструмента

Высокая прочность меди C521 может вызывать значительный износ инструмента при высокоскоростной обработке.

Решение: Применяйте твердосплавные инструменты с покрытиями TiN или TiAlN и контролируйте скорости резания, чтобы снизить износ и увеличить ресурс инструмента.

Наклеп

Медь C521 может наклепываться в процессе обработки, что усложняет последующие операции.

Решение: Используйте умеренные скорости резания, острый инструмент и эффективное охлаждение, чтобы избежать наклепа.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Твердосплавные инструменты с покрытием TiN	Снижает износ и увеличивает ресурс инструмента
Геометрия	Положительный передний угол, острые кромки	Улучшает сход стружки и снижает налипание материала
Скорость резания	100–180 м/мин	Предотвращает чрезмерный нагрев и продлевает срок службы инструмента
Подача	0,10–0,15 мм/об	Обеспечивает стабильное резание и снижает наклеп
Охлаждение	Обильная подача СОЖ или воздушная продувка	Снижает тепловыделение и помогает удалять стружку

Режимы резания для меди C521 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Глубина резания (мм)	Давление СОЖ (бар)
Черновая обработка	100–150	0,12–0,18	2,0–3,0	25–40
Чистовая обработка	150–200	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50

Ключевые процессы и области применения меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Процесс обработки	Функции и преимущества для меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)
ЧПУ-обработка	Обеспечивает жесткие допуски для высокопрочных механических компонентов.
Фрезерование с ЧПУ	Идеально для изготовления сложных деталей, таких как шестерни, подшипники и пружины.
Токарная обработка с ЧПУ	Подходит для обработки цилиндрических деталей, например разъемов и электротехнических компонентов.
Сверление с ЧПУ	Выполняет высокоточные отверстия для штифтов и разъемов в электрических и механических деталях.
Расточка с ЧПУ	Идеальна для обработки внутренних отверстий с малыми допусками и гладкими поверхностями.
Шлифование с ЧПУ	Обеспечивает тонкую отделку поверхности для механических и электротехнических компонентов.
Многоосевая обработка	Идеальна для изготовления сложных деталей со сложной геометрией и точными элементами.
Прецизионная обработка	Обеспечивает малые допуски для деталей, работающих при высоких механических нагрузках.
Электроэрозионная обработка (EDM)	Используется для создания сложных элементов и микрокомпонентов в электрических разъемах.

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из меди C521

Гальваническое покрытие: Нанесение никелевого покрытия 5–10 мкм для повышения коррозионной стойкости и долговечности электрических контактов.
Полирование: Достижение гладкой глянцевой поверхности с Ra 0,2–0,4 мкм для улучшения электропроводности и внешнего вида.
Браширование: Формирует равномерный сатиновый финиш для механических и электротехнических компонентов.
PVD-покрытие: Наносит долговечное покрытие 2–5 мкм для повышения износостойкости и увеличения срока службы деталей.
Пассивация: Повышает коррозионную стойкость, особенно для деталей, работающих в агрессивной среде.
Порошковая окраска: Обеспечивает защитное покрытие 50–100 мкм для повышения УФ-стойкости и долговечности детали.
Тефлоновое покрытие: Добавляет низкофрикционный, химически стойкий слой для подвижных деталей.
Хромирование: Наносит блестящее долговечное покрытие (толщина 10–20 мкм) для защиты от коррозии и работы под высокими нагрузками.

Отраслевые применения меди C521 (свинцовистая фосфористая бронза)

Аэрокосмическая отрасль: Медь C521 применяется для изготовления электрических контактов, разъемов и коммутационной аппаратуры в аэрокосмических системах.
Электротехника и энергетика: Подходит для компонентов распределения мощности — разъемов, шин и клемм, где требуются высокая прочность и приемлемая электропроводность.
Автомобильная промышленность: Используется в автомобильных системах для высокопроизводительных разъемов, клемм и высокотоковых компонентов.