ASTM B505 C92700 含铅锡青铜铸件:性能数据、化学成分与选用指南
合金概述
ASTM B505 C92700 是含铅锡青铜(Leaded Tin Bronze),在 C90700 基础上增加铅(1–2.5%),显著改善切削加工性和抗咬合性,适合制造高速运转、边界润滑工况下的轴承、衬套、推力垫圈等。
主要特性
一般物理特性
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 8.622 g/cm³ | 预测值 |
| 晶粒尺寸 | 0.0309 μm | 预测值 |
力学性能(室温,铸造态)
| 属性 | 数值 | 相关标准 | 形式 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 抗压强度 | 1215 MPa | — | — | 预测值 |
| 弹性模量 | 96 – 120 GPa | — | — | 铸造青铜典型值 |
| 疲劳强度 | 392 MPa | — | — | 预测值 |
| 布氏硬度 (HB) | 107 | — | — | 预测值 |
| HBW 硬度 | 249.7 | — | — | 预测值 |
| 洛氏 F 硬度 | 77 | — | — | 预测值 |
| 表面洛氏 15-N | 73 | — | — | 预测值 |
| 表面洛氏 30-N | 45 | — | — | 预测值 |
| 表面洛氏 30-T | 52 | — | — | 预测值 |
| 维氏硬度 | 127 | — | — | 预测值 |
| 泊松比 | 0.34 | — | — | 铸造青铜典型值 |
| 断面收缩率 | 57.3 % | — | — | 预测值 |
| 剪切模量 | 46.0 GPa | — | — | 预测值 |
| 剪切强度 | 224.1 MPa | — | — | 预测值 |
| 抗拉强度 | 252 MPa | ASTM B505 | 铸件 | 标准规定最小值 |
热学性能
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 1.6×10⁻⁵ – 1.9×10⁻⁵ 1/K | 铸造青铜典型值 |
| 熔点范围 | 760 – 1060 °C | 铸造青铜典型值 |
| 比热容 | 376 – 440 J/(kg·K) | 铸造青铜典型值 |
| 热导率 | 12 – 81 W/(m·K) | 铸造青铜典型值 |
电学性能
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 16 MS/m | 预测值 |
| 电导率 (IACS) | 37 % IACS | 预测值 |
化学成分 (wt%,按 ASTM B505)
| 元素 | 含量范围 | 相关标准 | 形式 |
|---|---|---|---|
| 铝 (Al) | ≤ 0.005 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 锑 (Sb) | ≤ 0.25 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 铜 (Cu) | 86 – 89 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 铁 (Fe) | ≤ 0.2 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 铅 (Pb) | 1.0 – 2.5 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 镍 (Ni) | ≤ 1.0 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 磷 (P) | 1.5 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.005 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 硫 (S) | ≤ 0.05 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 锡 (Sn) | 9 – 11 % | ASTM B505 | 铸件 |
| 锌 (Zn) | ≤ 0.7 % | ASTM B505 | 铸件 |
C90700 vs C92700 关键差异
| 项目 | C90700 (无铅) | C92700 (含铅) |
|---|---|---|
| Pb 含量 | ≤ 0.5 % | 1.0 – 2.5 % |
| Sn 含量 | 10 – 12 % | 9 – 11 % |
| 抗拉强度 | 276 MPa | 252 MPa |
| 切削加工性 | 一般 | 优异 |
| 抗咬合/抗粘着 | 良好 | 优异 |
| 环保合规 | RoHS 友好 | 含铅,受限场合需评估 |
典型应用领域
- 高速/重载轴承:内燃机主轴瓦、连杆衬套
- 边界润滑部件:推力垫圈、导向套、活塞销衬套
- 仪表仪器:精密轴承座、齿轮、蜗轮
- 阀门调节件:阀杆螺母、导向套
选材与合规提示
- 加工优势:铅相呈微细分布,断屑好、刀具磨损低,适合大批量精密车削。
- 环保限制:含铅 1–2.5%,不符合 RoHS/ELV 指令,饮用水、食品、医疗、儿童用品等领域禁用。
- 替代方案:环保要求高时可考虑 C89320/C89835 等无铅锡青铜或铝青铜。
- 验收依据:按 ASTM B505 单独铸态试棒测试抗拉强度(≥252 MPa)及硬度。
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