Медь C630, также известная как алюминиевая бронза, — это высокопрочный сплав, сочетающий отличные механические свойства с превосходной коррозионной стойкостью. Добавление алюминия повышает прочность сплава, что делает его более подходящим для высоконагруженных применений. Медь C630 широко используется в отраслях, где критически важны высокий предел прочности, износостойкость и устойчивость к коррозии. Её часто применяют в услугах ЧПУ-обработки для деталей, которым требуется высокая долговечность в агрессивных условиях эксплуатации.
Уникальное сочетание прочности и коррозионной стойкости меди C630, особенно в морской воде, делает её идеальной для морской техники, авиации и промышленного оборудования. Детали из меди C630, обработанные на ЧПУ применяются в тяжёлых шестернях, клапанах, морских компонентах и высокопрочных крепёжных элементах.
Элемент | Диапазон содержания (мас. %) | Основная роль |
|---|---|---|
Медь (Cu) | 85,0–90,0% | Базовая матрица: прочность и коррозионная стойкость |
Алюминий (Al) | 7,0–10,0% | Повышает прочность, твёрдость и коррозионную стойкость |
Железо (Fe) | 1,0–3,0% | Увеличивает износостойкость и твёрдость |
Никель (Ni) | 0,5–2,5% | Повышает прочность и коррозионную стойкость |
Марганец (Mn) | 0,5–1,5% | Уточняет зерно и повышает прочность |
Свойство | Значение (типичное) | Стандарт/условие испытаний |
|---|---|---|
Плотность | 8,7 г/см³ | ASTM B311 |
Температура плавления | 1 080°C | ASTM E29 |
Теплопроводность | 60 Вт/м·К при 20°C | ASTM E1952 |
Электропроводность | 10–15% IACS при 20°C | ASTM B193 |
Коэффициент теплового расширения | 16,5 мкм/м·°C | ASTM E228 |
Удельная теплоемкость | 380 Дж/кг·К | ASTM E1269 |
Модуль упругости | 110 ГПа | ASTM E111 |
Свойство | Значение (типичное) | Стандарт испытаний |
|---|---|---|
Предел прочности при растяжении | 520–620 МПа | ASTM E8/E8M |
Предел текучести (0,2%) | 400–500 МПа | ASTM E8/E8M |
Относительное удлинение | 15–25% | ASTM E8/E8M |
Твёрдость | 180–220 HB | ASTM E10 |
Усталостная прочность | ~250 МПа | ASTM E466 |
Ударная вязкость | Хорошая | ASTM E23 |
Примечание: Эти значения являются типичными для отожжённой меди C630 и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий обработки.
Медь C630 обладает более высокой прочностью и твёрдостью по сравнению со стандартными медными сплавами, что делает её подходящей для тяжёлых условий эксплуатации.
Содержание алюминия повышает устойчивость сплава к коррозии, особенно в морской воде и других агрессивных средах.
Сочетание алюминия, железа и никеля обеспечивает высокую износостойкость, поэтому медь C630 хорошо подходит для абразивных и высоконагруженных узлов.
Несмотря на более высокую прочность по сравнению с чистой медью, медь C630 остаётся относительно удобной для механической обработки, формовки и сварки в сложных конструкциях.
Медь C630 более устойчива к ударным нагрузкам, чем многие стандартные медные сплавы, что делает её подходящей для деталей, работающих при высоких напряжениях.
Высокая прочность меди C630 может усложнять резание и сверление, особенно при интенсивных режимах.
Решение: Используйте твердосплавный инструмент, снижайте скорости резания и обеспечивайте достаточное охлаждение для контроля нагрева и износа.
Из-за твёрдости медь C630 может ускоренно изнашивать инструмент, особенно при высокоскоростной обработке.
Решение: Применяйте высокопроизводительные инструменты (твердосплавные или керамические пластины) и оптимизируйте геометрию режущей части для повышения стойкости.
Могут образовываться длинные и «нитевидные» стружки, что осложняет получение качественной поверхности.
Решение: Используйте стружколомы и корректируйте подачи для лучшего контроля стружкообразования и улучшения чистоты поверхности.
Медь C630 может наклёпываться, что затрудняет обработку при многопроходных операциях или тяжёлых резах.
Решение: Применяйте более низкие скорости резания и обеспечьте эффективное охлаждение инструмента, чтобы минимизировать наклёп.
Параметр | Рекомендация | Обоснование |
|---|---|---|
Материал инструмента | Твердосплавный или керамический инструмент | Повышенная стойкость к износу при обработке прочного сплава |
Геометрия | Положительный передний угол, острые кромки | Улучшает сход стружки и снижает налипание |
Скорость резания | 100–150 м/мин | Снижает износ и ограничивает тепловую нагрузку |
Подача | 0,10–0,15 мм/об | Обеспечивает стабильное резание и уменьшает заусенцы |
Охлаждение | Высокий расход СОЖ или воздушная продувка | Ограничивает нагрев и улучшает качество поверхности |
Операция | Скорость (м/мин) | Подача (мм/об) | Глубина резания (мм) | Давление СОЖ (бар) |
|---|---|---|---|---|
Черновая обработка | 100–150 | 0,15–0,25 | 2,0–3,5 | 30–50 |
Чистовая обработка | 150–200 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 35–50 |
Процесс обработки | Функции и преимущества для меди C630 (алюминиевая бронза) |
|---|---|
Подходит для обработки деталей с малыми допусками: арматура, втулки и клапаны. | |
Позволяет получать точные пазы и канавки, востребованные в морских и промышленных узлах. | |
Эффективна для цилиндрических деталей (валы, втулки, подшипниковые элементы) с высокой точностью. | |
Подходит для отверстий под крепёж, соединители и каналы подачи/отвода среды в механических системах. | |
Обеспечивает высокоточную обработку внутренних поверхностей для втулок и подшипниковых узлов. | |
Достигает тонкой шероховатости для силовых деталей: шестерни, втулки, гильзы. | |
Подходит для сложной геометрии, востребованной в авиационных и морских деталях. | |
Обеспечивает строгие допуски для механических компонентов в тяжёлых условиях. | |
Используется для точных элементов и сложных контуров в авиационных и промышленных деталях. |
Гальваническое покрытие: Нанесение никелевого или золотого покрытия для повышения коррозионной стойкости, особенно для морских и промышленных компонентов.
Полирование: Формирует гладкую полированную поверхность, улучшая внешний вид и эксплуатационные свойства.
Браширование: Даёт сатиновый финиш, подходящий для морских и промышленных деталей, улучшая внешний вид и стойкость к износу.
PVD-покрытие: Повышает твёрдость поверхности и износостойкость, полезно для высоконагруженных деталей в агрессивных условиях.
Пассивация: Усиливает коррозионную стойкость, особенно в морской среде, делая медь C630 подходящей для подводных компонентов.
Порошковая окраска: Создаёт прочный защитный слой, устойчивый к коррозии, УФ-излучению и химическим воздействиям.
Тефлоновое покрытие: Обеспечивает антипригарный и химически стойкий слой для деталей, работающих при трении или в агрессивной химии.
Хромирование: Придаёт блестящий и долговечный финиш, улучшая внешний вид и коррозионную защиту.
Аэрокосмическая отрасль: Используется для высокопрочных компонентов — втулок, подшипников и шестерён в авиационных системах.
Электротехника и энергетика: Подходит для силовых деталей передачи энергии, соединителей и других высокопрочных компонентов.
Морская промышленность: Отличный выбор для морской арматуры и фитингов благодаря высокой стойкости к коррозии в морской воде.