سبائك البرونز السيليكوني (عالية القوة) C87300
مقدمة عن المادة
يعتبر سبائك البرونز السيليكوني C87300 سبيكة نحاسية عالية القوة ومقاومة للتآكل، ومشهورة بمزيجها الاستثنائي من الخصائص الميكانيكية، ومتانتها في البيئات البحرية، وقابليتها الممتازة للصب. يُشار إلى هذه السبيكة غالبًا باسم "إيفردور" (Everdur)، وتستخدم السيليكون كعنصر سبائكي رئيسي، مما يعزز بشكل كبير قوتها، وسيولتها، ومقاومتها للتآكل والبلى. على عكس العديد من سبائك النحاس الأصفر أو برونز القصدير، يوفر C87300 قوة عالية تضاهي بعض أنواع الفولاذ مع الحفاظ على المقاومة الكلاسيكية للتآكل الخاصة بسبائك النحاس. عند استخدامه مع خبرة الصب بالقالب للنحاس المتقدمة لدى نيواي ودقة صناعة القوالب والأدوات، فإنه ينتج مكونات قوية وطويلة الأمد لأكثر التطبيقات تطلبًا في الإعدادات البحرية والمعمارية والصناعية.
خيارات مواد بديلة
للتطبيقات التي تتطلب موصلية أعلى ومقاومة عامة للتآكل، يعتبر البرونز السيليكوني C65500 بديلاً مناسبًا. عندما تكون هناك حاجة إلى قابلية تشغيل فائقة لعمليات ما بعد الصب المعقدة، فإن النحاس الأصفر خالي الرصاص سهل القطع C48500 هو خيار ممتاز. للتطبيقات التي تتطلب مقاومة استثنائية لتآكل مياه البحر وتآكل التجويف، يوفر البرونز الألومنيومي C95400 أداءً متفوقًا. إذا كان قبول برونز عام وفعال من حيث التكلفة ممكنًا، فيمكن النظر في البرونز المحتوي على الرصاص C83600. بالنسبة للبدائل غير النحاسية حيث يكون الوزن عاملاً حاسمًا، يمكن النظر في ألومنيوم A514 عالي القوة أو سبيكة الزنك ZA-8، على الرغم من أن ذلك يأتي على حساب تنازلات كبيرة في مقاومة التآكل.
المكافئ الدولي / الدرجة المماثلة
البلد/المنطقة | الدرجة المكافئة / المماثلة | العلامات التجارية التجارية المحددة | ملاحظات |
الولايات المتحدة الأمريكية (ASTM/UNS) | C87300 (إيفردور) | Ampco C87300, Concast Silicon Bronze, Aviva Metals C87300 | تعيين UNS قياسي للبرونز السيليكوني عالي القوة. |
أوروبا (EN) | CuSi3Mn1 | KME CuSi3Mn1, Wieland Silicon Bronze | درجة برونز سيليكوني أوروبية بمحتوى مماثل من المنغنيز والسيليكون. |
اليابان (JIS) | CAC702 (CAC2) | JX Nippon CAC702, Tsuchiya CAC2 | مكافئ ياباني للبرونز السيليكوني المصبوب بقوة عالية. |
ألمانيا (DIN) | G-CuSi3Mn | Diehl Metall G-CuSi3Mn, Aurubis G-CuSi3Mn | مواصفة ألمانية للبرونز السيليكوني المصبوب. |
الصين (GB/T) | ZCuSi3Mn1 | Ningbo ZCuSi3Mn1, Zhongse Silicon Bronze | درجة برونز سيليكوني صينية بتركيب وخصائص مماثلة. |
دولي (ISO) | CuSi3Mn1 | مسابك معتمدة من ISO متنوعة | معيار دولي لسبائك صب البرونز السيليكوني. |
المملكة المتحدة (BS) | CB3 (BS 1400) | British Standard CB3 Silicon Bronze | مواصفة المملكة المتحدة لمسبوكات البرونز السيليكوني عالية القوة. |
غرض التصميم
تم هندسة سبائك البرونز السيليكوني C87300 خصيصًا لسد الفجوة بين المقاومة الممتازة للتآكل في سبائك النحاس والقوة الميكانيكية العالية المرتبطة عادةً بالفولاذ. كان الدافع وراء تركيبها هو الحاجة إلى مادة متينة وغير مولدة للشرر وغير مغناطيسية قادرة على تحمل التحديات المزدوجة للأحمال الثقيلة والبيئات العدوانية، خاصة في تطبيقات المعالجة البحرية والكيميائية. تعمل إضافة السيليكون على تحسين قابلية الصب بشكل كبير، مما يسمح بإنتاج مسبوكات سليمة وكثيفة ذات أشكال هندسية معقدة وأقسام رقيقة خالية من مشاكل المسامية والانفصال الشائعة في سبائك البرونز عالية القوة الأخرى. هذا يجعلها الخيار المثالي للمكونات الهيكلية الحرجة المعرضة لمياه البحر، مثل شفرات المراوح، وأجزاء المضخات، والمعدات البحرية الثقيلة، حيث لا مجال للفشل.
التركيب الكيميائي
العنصر | النحاس (Cu) | السيليكون (Si) | المنغنيز (Mn) | الزنك (Zn) | الحديد (Fe) | عناصر أخرى |
التركيب (%) | 94.0-96.0 | 2.8-3.5 | 0.5-1.3 | < 1.5 | < 0.8 | < 0.5 إجمالي |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | الكثافة | نطاق الانصهار | التوصيل الحراري | التوصيل الكهربائي | التمدد الحراري |
القيمة | 8.4 جم/سم³ | 950-1020°م | 45 واط/م·كلفن | 12% IACS | 18.5 ميكرومتر/م·°م |
الخصائص الميكانيكية
الخاصية | قوة الشد | قوة الخضوع (0.5%) | الاستطالة | الصلادة | قوة الصدمة (شاربي) |
القيمة | 550 ميجا باسكال | 270 ميجا باسكال | 20% | 150 HB | 35 جول |
الخصائص الرئيسية للمادة
قوة عالية استثنائية مجتمعة مع متانة وليونة متميزة
مقاومة فائقة للتآكل في مياه البحر والمياه العذبة والأجواء الصناعية
قابلية صب ممتازة مع سيولة عالية، وانكماش منخفض، ومسامية ضئيلة
مقاومة جيدة للبلى والالتصاق للمكونات المتحركة وأسطح المحامل
خصائص غير مغناطيسية وغير مولدة للشرر للاستخدام الآمن في البيئات الخطرة
قوة تعب عالية للمكونات المعرضة للأحمال الديناميكية والدورية
تحافظ على الخصائص الميكانيكية في درجات الحرارة المنخفضة والمرتفعة على حد سواء
مسبوكات محكمة الضغط مناسبة للصمامات والمضخات والمكونات الهيدروليكية
لون بني ذهبي غني وجذاب مثالي للتطبيقات المعمارية
قابلية جيدة للحام والتشغيل الآلي للتصنيع والإصلاح
القابلية للتصنيع وما بعد المعالجة
الصب بالقالب للنحاس: تسمح السيولة الممتازة بإنتاج مسبوكات معقدة وعالية النزاهة.
الصب الرملي والصب بالطرد المركزي: مناسب للمكونات الكبيرة ذات المقاطع الثقيلة.
التشغيل الآلي اللاحق: قابلية تشغيل جيدة لسبيكة عالية القوة؛ تنتج رقائق متقطعة.
اللحام والربط: قابل للحام بدرجة عالية باستخدام عمليات SMAW و GTAW و GMAW مع معدن حشو مطابق.
الرمل (Sand Blasting): فعال لتنظيف الأسطح وإنشاء تشطيبات غير لامعة موحدة.
الطحن والتلميع: يحقق تشطيبات سطحية عالية، من الوظيفية إلى الشبيهة بالمرآة.
معالجات السطح المناسبة
باتينا كيميائي شفاف: يعمل على تثبيت السطح وتعزيز مقاومة البهتان مع السماح بتطور لون السبيكة بشكل طبيعي.
التلميع والطلاء بالورنيش الشفاف: يحافظ على المظهر الذهبي اللامع "كما تم صبه".
التلميع الكهربائي: ينشئ سطحًا أملسًا خاليًا من النقش المجهري ويعزز مقاومة التآكل.
التعتيق الصناعي: يمكن استخدام المعالجات الكيميائية لتحقيق ألوان معمارية محددة، مثل برونز التماثيل.
التخميل: يمكن استخدام معالجات حمضية خفيفة لإزالة الأكاسيد السطحية وتعزيز تكوين فيلم واقي موحد.
الصناعات والتطبيقات الشائعة
المكونات البحرية: شفرات المراوح، الأعمدة، محامل المؤخرة، والمعدات تحت الماء
التجهيزات المعمارية: أدوات الأبواب الثقيلة، الشبكات الزخرفية، والمنحوتات الهيكلية للبيئات الساحلية
المعدات الصناعية: أغلفة المضخات، أجسام الصمامات، التروس، والأدوات غير المولدة للشرر
معالجة المواد الكيميائية: السحابات، البراغي، والمكونات المقاومة لمختلف المواد المسببة للتآكل
توليد الطاقة: دعامات قضبان التوصيل، مكونات القواطع، والأجزاء الهيكلية غير المغناطيسية
الفن والنحت: منحوتات مصبوبة هيكلية كبيرة تتطلب قوة ومقاومة للعوامل الجوية
متى تختار هذه المادة
التطبيقات البحرية والساحلية: مقاومة لا مثيل لها لتآكل المياه المالحة والتلوث البيولوجي.
المكونات الهيكلية عالية القوة: قوة شد تزيد عن 50 ميجا باسكال تضاهي العديد من سبائك الفولاذ الكربوني.
متطلبات عدم المغناطيسية وعدم توليد الشرر: ضروري للسلامة في البيئات المتفجرة أو الإلكترونية الحساسة.
مسبوكات معقدة وعالية النزاهة: تضمن السيولة الممتازة مسبوكات سليمة بأشكال معقدة.
المكونات المعرضة للصدمات والتأثير: المتانة والاستطالة العالية تمنع الكسر الهش.
التعرض للغلاف الجوي والمواد الكيميائية: مقاومة فائقة لمجموعة واسعة من الوسائط المسببة للتآكل.
المشاريع المعمارية التي تتطلب الديمومة: تطور باتينا مستقرًا وجذابًا يحمي المعدن الأساسي.
استكشف المدونات ذات الصلة
