C93200(軸承青銅)以 “85% 銅 + 8% 錫 + 3% 鉛” 的經(jīng)典配方,成為滑動(dòng)軸承的首選材料,成分范圍為:銅 83.0%-86.0%,錫 7.0%-9.0%,鉛 2.0%-4.0%,鋅≤2.0%,磷 0.05%-0.15%。這種高錫高鉛配方通過(guò)鉛的潤(rùn)滑作用與錫的強(qiáng)化效果,將摩擦系數(shù)降至 0.12,耐磨性能無(wú)可替代。
3% 的鉛是 C93200 耐磨性能的核心,以獨(dú)立顆粒均勻分布在銅錫基體中(直徑 5-15μm),在摩擦?xí)r形成潤(rùn)滑層。某軋機(jī)的 C93200 軸瓦,在 3000r/min 轉(zhuǎn)速下,磨損速率僅 0.001mm/h,是鋼軸承的十分之一,使用壽命達(dá) 10000 小時(shí)。
8% 的錫通過(guò)固溶強(qiáng)化賦予合金足夠強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度 270-310MPa,布氏硬度 70-80HB,能承受軸承的徑向載荷(最高達(dá) 20MPa)而不變形。某柴油機(jī)的 C93200 主軸承,在 150℃機(jī)油環(huán)境中,運(yùn)行 5000 小時(shí)后,間隙變化僅 0.02mm,確保發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。
摩擦系數(shù)穩(wěn)定是其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在干摩擦條件下,摩擦系數(shù) 0.18,比其他軸承合金低 20%。某起重機(jī)的 C93200 滑動(dòng)軸承,在無(wú)潤(rùn)滑啟動(dòng)時(shí),瞬間摩擦系數(shù)≤0.3,避免咬死現(xiàn)象。在油潤(rùn)滑條件下,PV 值(壓力 × 速度)達(dá) 25MPa?m/s,適合中速重載場(chǎng)合。
加工性能適合精密成型,可通過(guò)離心鑄造制成厚壁軸瓦(壁厚 20-50mm),內(nèi)表面粗糙度 Ra3.2μm,無(wú)需加工即可使用。某機(jī)床主軸的 C93200 軸套,尺寸公差控制在 ±0.01mm,與軸的配合間隙達(dá) IT6 級(jí),旋轉(zhuǎn)精度≤0.001mm。
制備工藝注重鉛錫分布,熔煉時(shí)鉛以塊狀加入(溫度 1000℃),攪拌 20 分鐘避免聚集,磷以 Cu-P10 中間合金形式加入,細(xì)化晶粒至 50μm。鑄造采用金屬型,冷卻速度 50℃/s,獲得細(xì)密組織。300℃低溫退火,消除鑄造應(yīng)力,確保尺寸穩(wěn)定。
應(yīng)用集中在軸承領(lǐng)域:大型電機(jī)的滑動(dòng)軸承,耐油潤(rùn)滑磨損,維護(hù)周期延長(zhǎng)至 2 年;鍛壓機(jī)床的滑塊導(dǎo)軌,摩擦系數(shù)穩(wěn)定,導(dǎo)向精度達(dá) 0.01mm/m;農(nóng)業(yè)機(jī)械的齒輪軸瓦,在粉塵環(huán)境中,耐磨性能比鑄鐵延長(zhǎng) 3 倍。
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