고강도 놋쇠가 흑연 구리 소매의 주류베이스 재료 인 이유는 무엇입니까?

고강도 황동 (주로 ZCUZN25AL6FE3MN3 또는 "고강도 황동"또는 "알루미늄 황동"이라고도하는 유사한 등급))는 주류 기본 재료가되었습니다. 흑연 구리 소매 최적의 힘, 경도, 내마모성, 부식 저항, 비용 효율성 및 다양성의 균형으로 인해. 이유에 대한 자세한 분석은 다음과 같습니다.

1. 고강도 및 경도 (하중 기반 용량의 열쇠)
강화 메커니즘 :

• 알루미늄 (AL) : 단단한 β- 상 (cuznal metallic 화합물)을 형성하여 매트릭스의 강도와 경도를 크게 향상시킵니다.
• 철 (fe) : 곡물 경계를 고정하고 곡물을 개선하며 탈구 이동을 방해하는 미세한 철이 풍부한 입자를 형성하여 강도, 경도 및 내마모성을 향상시킵니다.
• 망간 (MN) : 견고한 솔루션 강화를 향상시키고 뜨거운 작업 성능을 향상시킵니다.
  
• 효과 :

고강도 황동은 일반 황동 (예 : H62) 및 일부 납 브론즈보다 상당히 높은 압축 강도 (일반적으로> 600 MPa)와 브리넬 경도 (HB> 150)를 자랑합니다.

이를 통해 매트릭스 변형으로 인한 높은 PV (압력 × 속도) 조건 하에서 과도한 흑연 컬럼 돌출 또는 고장을 방지 할 수 있습니다.

2. 우수한 내마모성 (흑연의 시너지 효과)

매트릭스 내마모성 : 단단한 철이 풍부한 상 및 β- 위상은 연마성 및 접착제 마모에 대한 탁월한 저항을 제공하여 매트릭스가 흠집이나 쟁기로부터 보호됩니다.
흑연의 역할 : 임베디드 흑연은 견고한 윤활을 제공하여 마찰 계수 및 접착 성 경향을 감소시킵니다.
상승 효과 : 하드 매트릭스는 흑연 컬럼을지지하여 압력 하에서 과도한 붕괴를 방지하는 반면, 흑연은 매트릭스 자체의 마모를 줄입니다. 이 "하드 소프트 조합"은 자체 윤활 베어링의 핵심 이점이며, 고강도 황동의 하드 매트릭스는이 디자인의 성공에 중요합니다.

3. 좋은 부식 저항 (다양성 보장)

알루미늄의 역할 : 표면에 밀도가 높은 알루미늄 (Allool) 패시베이션 필름을 형성하여 대기, 해수, 약산 및 약한베이스의 부식에 대한 내성을 크게 향상시킵니다.
비교: 부식성은 순수한 구리 또는 주석 청동의 내성보다 열등하지만, 일반 황동 (예 : H62)보다 훨씬 능가하여 대부분의 산업 환경 (강한 산 및 기초 제외), 자동차, 건설 기계 및 해양 응용에 적합합니다.
비용 효율성 : 고가의 주석 브론즈 (예 : ZCUSN5PB5ZN5) 또는 니켈 기반 합금과 비교하여 고 강성 황동은 부식 저항 요구 사항을 충족하는 동안 더 낮은 비용을 제공합니다.

4. 뛰어난 비용 효율성 (핵심 이점)
낮은 원자재 비용 :

주로 구리 (Cu) 및 아연 (Zn)으로 구성되며 아연은 주석 (SN), 납 (PB) 및 니켈 (NI)과 같은 합금 요소보다 상당히 저렴합니다.
주석 브론즈 (5-10% TIN 함량) 및 리드 브론즈 (리드 틴 비용이 높은)와 비교하여 고강도 황동은 상당히 낮은 단위 비용을 제공합니다.

우수한 가공성 :

분말 야금 (주류 제조 공정)에 적합 : 우수한 분말 흐름성, 압축성 및 소결 성은 쉽게 성형 및 질량 생산을 촉진합니다.
주조 및 가공에도 적합합니다.
포괄적 인 성능 준수 : 최적의 비용으로 대부분의 운영 조건의 강도, 내마모성 및 부식 저항 요구 사항을 충족합니다.

5. 좋은 열전도율 (열 소산에 중요)

구리 기반 합금은 본질적으로 우수한 열전도율 (강철 또는 철 기반 베어링보다 훨씬 우수함)을 가지고 있습니다.
마찰로부터의 적절한 열 소산은 국소 과열을 방지하여 안정적인 베어링 작동을 유지하는 데 결정적인 윤활 실패 (흑연 산화) 또는 재료 연수를 초래할 수 있습니다.

6. 흑연 및 프로세스 적응성과의 호환성

열 팽창 일치 : 고강도 황동과 흑연 사이의 열 팽창 계수의 차이는 비교적 제어 가능합니다 (알루미늄 기반 또는 철 기반 재료와 비교하여) 온도 변동 중 계면 응력 및 분리 위험 감소.

7. 높은 다양성 (대부분의 중간 규모의 하중 조건을 다루기)

고강도 황동 기반 흑연 구리 슬리브는 광범위한 시나리오에 적합합니다.

중간에서 높은 하중 : 건축 기계 (굴삭기 암 핀 부싱), 농업 기계, 야금 장비, 사출 성형 기계 등
중간에서 낮은 속도 : 컨베이어 롤러, 힌지, 스티어링 메커니즘.
부식성 환경 : 해양 방향타 시스템, 항구 기계, 수처리 장비.
유지 보수가없는/저 오일 윤활 : 자주 기름칠이 실용적이지 않은 지역 (예 : 공중 작업 플랫폼의 관절, 브리지 베어링).

다른 구리 기반 재료와 비교
Tin Bronze (예 : Zcusn5pb5zn5) :

장점 : 더 나은 부식성과 탁월한 내마모성 (특히 마찰 감소를위한 납).
단점 : 높은 비용 (고가의 주석으로 인해), 일반적으로 고강도 황동보다 강도와 경도가 낮습니다 (특히 철 망간 강화가 없음). 더 많은 프리미엄 또는 부식 방지 응용 분야에서 사용됩니다.

리드 브론즈 (예 : ZCUPB10SN10) :

장점 : 매우 높은 하중 및 충격에 적합한 탁월한 임베드 성, 적합성 및 방지 기능.
단점 : 높은 비용, 리드 분리, 환경 제한 및 강도와 경도가 낮습니다. 중단 엔진 크랭크 샤프트 베어링 등에 사용됩니다.

일반 황동 (예 : H62) :

장점 : 최저 비용.
단점 : 낮은 강도와 ​​경도, 내마모성 및 평균 부식 저항성은 중간에서 높은 하중 요구 사항을 충족 할 수 없습니다.

결론: 고강도 황동의 인기에 대한 근본적인 이유
고 강성 황동은 고강도, 고강도, 우수한 마모/부식 저항, 우수한 열전도율, 우수한 분말 야금 처리 성 및 상당한 비용 장점 사이에서 거의 완벽한 엔지니어링 균형을 달성합니다.

중간에서 높은 하중, 중간 정도의 속도 및 일반적인 부식성 환경에서 자체 윤활 베어링을위한 가장 비용 효율적이고 안정적인 기본 재료 솔루션을 제공하여 대부분의 산업 응용 분야에서 성능, 수명 및 비용에 대한 핵심 요구를 충족시킵니다.

따라서 극단적 인 작동 조건 (예 : 강산 및 염기, 초고 온도, 매우 높은 충격 부하)이 아니라면 탁월한 포괄적 인 성능과 비용 효율성을 가진 고가의 놋쇠 기반 흑연 구리 소매가 더 비싼 특수 합금이 필요하지 않으면 시장을 지배합니다. .