Bronze-manganês C86300 / SAE 430B
A liga de mancal mais dura que a Bushing MFG usina e o metal de base da série 650 com insertos de grafite. Vendido como bronze-manganês, é na verdade um latão de alta resistência: esta página apresenta sua identidade, composição, propriedades, limites como mancal, custo de usinagem e limites de corrosão.
- 225 HBDureza, típica
- 758 N/mm²Resistência à tração, mínima
- 8Índice de usinabilidade (latão = 100)
- ≈ 200 °CTemperatura contínua
O C86300 é uma liga cobre-zinco fundida de alta resistência, com 758 N/mm² de resistência à tração mínima e cerca de 225 HB de dureza. Atende posições de mancal com carga extrema e velocidade muito baixa e serve de corpo para buchas com insertos de grafite, mas exige eixo temperado e proteção contra dezincificação em serviço úmido agressivo.
- Latão-manganês de alta resistência, fundido; UNS C86300, SAE 430B, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S, ZCuZn25Al6Fe3Mn3
- 758 N/mm² (110 ksi) de tração e 427 N/mm² (62 ksi) de escoamento, mínimos; 225 HB típico
- Índice de usinabilidade 8 (latão de corte livre = 100; C93200 = 70)
- Temperatura contínua de cerca de 200 °C; o desempenho cai acima de cerca de 260 °C
- Sem adição intencional de chumbo; Pb 0,20 % máx. Série JBM-630 da Bushing MFG; com insertos de grafite, grau 650
Buchas fabricadas em C86300
Buchas maciças usinadas para carga extrema em velocidade muito baixa, e o corpo de base da série 650 com insertos de grafite.
Buchas de latão
Buchas cilíndricas e com flange em C86300 maciço para britadores, prensas e pivôs pesados, sobre eixo temperado.
JBM-630Buchas de bronze grafitado
Corpo classe C86300 com insertos de lubrificante sólido: 50–100 N/mm² sem graxa.
JBM-650
Arruelas de encosto
Posições axiais pesadas e lentas em mesas giratórias e comportas.
Bronze e latão
O C86300 é um latão, não um bronze ao estanho
Bronze, em geral, designa uma liga cobre-estanho. O C86300 contém de 22 a 28 % de zinco e praticamente nada de estanho; é, portanto, um latão de alta resistência com adições de alumínio, ferro e manganês, e é o manganês que dá à liga o tom marrom-escuro característico. A distinção importa porque o engenheiro costuma esperar que um material chamado bronze resista à dezincificação, e o C86300 não resiste. Avalie o ambiente antes de especificá-lo para serviço úmido ou marítimo.
As designações chinesas cobre-manganês QMn1.5 e QMn5 são ligas binárias diferentes; a designação chinesa de fundição correspondente ao C86300 é ZCuZn25Al6Fe3Mn3. Normas de produto: ASTM B505 para fundição contínua, ASTM B271 para fundição centrífuga, ASTM B147 liga 8C para fundição em areia e ASTM B22 para as designações de placas de apoio de pontes.
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | C86300 |
| CDA | CDA 863 |
| SAE | SAE 430B conforme SAE J461 e J462 |
| Nomes comuns | Bronze-manganês de alta resistência; latão amarelo de alta resistência |
| EN | CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S |
| GB (China) | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 |
| AMS | AMS 4862 |
| Federal (EUA) | QQ-C-390 Alloy 86300 |
| Militar (EUA) | MIL-C-15345 Alloy 6; MIL-C-22229 Composition 8 |
| Lingote | N.º 424 |
| Série Bushing MFG | JBM-630 (usinada); grau 650 (com insertos de grafite, JBM-650) |
Composição química e mecanismo de resistência
A estrutura alfa-beta cobre-zinco fornece a maior parte da resistência; o alumínio reforça a liga e forma um filme de óxido protetor; o ferro refina o grão, enquanto o manganês aumenta a resistência e desoxida o banho. O C86300 não é tratável termicamente: suas propriedades vêm da química e do controle da fundição, de modo que nenhum tratamento térmico recupera a resistência perdida em uma fundição ruim. Não é uma liga com chumbo, o que faz dele uma opção quando os cerca de 7 % de chumbo do C93200 / SAE 660 não são aceitáveis.
| Elemento | Faixa ASTM B505 | Nominal |
|---|---|---|
| Cobre, Cu | 60,0–66,0 % | 63 % |
| Zinco, Zn | 22,0–28,0 % | 25 % |
| Alumínio, Al | 5,0–7,5 % | 6 % |
| Manganês, Mn | 2,5–5,0 % | 3 % |
| Ferro, Fe | 2,0–4,0 % | 3 % |
| Chumbo, Pb | 0,20 % máx. | — |
Propriedades mecânicas e físicas
Adote cerca de 200 °C como teto para serviço contínuo. O desempenho cai de forma significativa acima de aproximadamente 260 °C, à medida que a resistência à fluência diminui; para serviço realmente quente, o bronze-alumínio é a melhor opção entre as ligas de cobre.
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistência à tração, mínima | 758 N/mm² (110 ksi) |
| Limite de escoamento, 0,5 % de alongamento, mínimo | 427 N/mm² (62 ksi) |
| Alongamento, mínimo | 14 % |
| Dureza | 225 HB típico (3,000 kg) |
| Resistência à compressão, 0,1 % | 345 N/mm² |
| Resistência ao impacto | 19 J/cm² |
| Densidade | 7,8 g/cm³ |
| Módulo de elasticidade | 105,000 N/mm² |
| Condutividade térmica | 87,8 W/(m·K) |
| Dilatação térmica | 21,2 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
| Índice de usinabilidade | 8 |
| Temperatura contínua | ≈ 200 °C; em queda acima de ≈ 260 °C |
Usinabilidade 8: o que muda no custo da peça
O C86300 é duro, tenaz e não tem fase de chumbo para quebrar o cavaco. Corta devagar, desgasta a ferramenta e exige mais trabalho de acabamento do que um bronze ao estanho com chumbo, cujo índice é 70. Preveja ciclos de usinagem mais longos e custo de ferramenta maior em geometrias complexas; prefira formas cilíndricas simples e com flange quando a aplicação permitir; parta de uma seção fundida próxima da forma final em vez de um tarugo maciço grande. As versões com insertos de grafite usam bolsões furados em lugar de longos canais de lubrificação usinados.
Limites como mancal e a exigência de eixo temperado
O C86300 é um material para carga muito alta e velocidade muito baixa, não uma liga de bucha para trabalho a seco de uso geral. Com cerca de 225 HB, ele consegue desgastar eixos comuns sem têmpera: especifique e verifique uma superfície de contato temperada, em vez de deixar o eixo virar a peça de sacrifício. A baixa conformabilidade e a baixa capacidade de embutir partículas também o tornam sensível a partículas duras; vede a articulação em ambientes sujos ou use a construção com insertos de grafite, cujos bolsões de lubrificante sólido dão espaço para pequenos detritos. Os limites de mancal de uma bucha lisa de C86300 são informados junto com a cotação.
| Critério de seleção | Requisito |
|---|---|
| Carga | Muito alta; a maior entre as ligas de cobre para mancais |
| Velocidade | Baixa; inadequado para atrito a seco em alta velocidade |
| Lubrificação | Lubrificação externa confiável em um mancal liso de C86300; lubrificante sólido na versão com insertos |
| Eixo | Superfície temperada obrigatória; mais dura que a bucha de 225 HB |
| Ambiente | Manter partículas abrasivas fora da articulação |
A dezincificação é o preço do teor de zinco
Água salina morna, meios ácidos e meios oxidantes agressivos podem remover seletivamente o zinco do C86300, deixando um esqueleto poroso rico em cobre. A peça pode manter a forma externa enquanto perde resistência mecânica, o que torna o dano difícil de detectar sem inspeção. Um revestimento ou uma camada protetora reduz o risco de exposição; para imersão contínua em água do mar, o bronze-alumínio é a especificação mais confiável.
Essa é a diferença mais marcante em relação ao bronze ao estanho: o C93200 não sofre dezincificação e lida melhor com salmoura, apesar da resistência muito menor.
O C86300 diante das alternativas
Escolha o C86300 quando a carga é extrema e a velocidade é quase nula. Escolha o SAE 660 quando velocidade, conformabilidade ou economia de usinagem pesam mais. Use bronze-alumínio quando calor ou corrosão comandam o projeto.
Uma bucha com insertos de grafite precisa de um corpo metálico que suporte pressão muito alta em baixa velocidade, enquanto o grafite embutido cuida da lubrificação; o C86300 se encaixa nessa divisão de trabalho, e é por isso que o grau 650 em CuZn25Al5Mn4 é a base padrão da série com insertos. Os bolsões dos insertos melhoram a acomodação de detritos e eliminam a necessidade de lubrificação externa.
| Critério de seleção | C86300 | C93200 / SAE 660 | Bronze-alumínio |
|---|---|---|---|
| Grupo de liga | Latão-manganês | Bronze ao estanho com chumbo | Bronze-alumínio |
| Resistência à tração | 758 N/mm² mínima | 240 N/mm² | Alta |
| Dureza | 225 HB | 65–75 HB | Alta |
| Usinabilidade | 8 | 70 | Baixa |
| Velocidade admissível | Muito baixa | 0,5 m/s com graxa; mais com filme de óleo completo | Moderada |
| Conformabilidade | Ruim | Excelente | Ruim |
| Dezincificação | Suscetível | Não suscetível | Não suscetível |
| Temperatura contínua | ≈ 200 °C | ≈ 250 °C | A mais alta |
| Chumbo | Sem adição intencional; Pb 0,20 % máx. | ≈ 7 % | Nenhum |
| Exigência de eixo | Temperado, indispensável | Modesta | Temperado |
Normas de fundição e formas de produto
A fundição contínua ASTM B505 cobre barras, tubos e perfis menores; a fundição centrífuga ASTM B271 atende anéis grandes e buchas de parede grossa, em que a força centrífuga produz uma parede densa. A ASTM B147 liga 8C identifica o material fundido em areia e a ASTM B22 cobre as designações de placas de apoio de pontes. Indique no desenho tanto a liga quanto a norma de fundição exigida.
Usos típicos: mancais e buchas de baixa velocidade e carga pesada; buchas e placas de desgaste com insertos de grafite; porcas de parafusos de aperto, réguas de guia e cames; componentes de cilindros hidráulicos; pinos e placas de pontes; equipamentos de siderurgia e laminação; anéis de desgaste, matrizes de conformação e máquinas de papel e celulose; hastes de válvulas grandes e ferragens navais, com proteção contra o ambiente. A Bushing MFG o usina como série JBM-630 e fornece o grau 650 com insertos nas medidas padrão das buchas de bronze grafitado.
Perguntas frequentes
C86300 é bronze ou latão?
Metalurgicamente é um latão, porque é uma liga cobre-zinco com cerca de 25 % de zinco e praticamente nada de estanho. “Bronze-manganês” é o nome comercial consagrado; latão amarelo de alta resistência é a descrição correta.
C86300 é equivalente a quê?
C86300 é a designação UNS, SAE 430B a designação SAE, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S a equivalente EN e ZCuZn25Al6Fe3Mn3 a designação chinesa da liga fundida.
O C86300 contém chumbo?
O C86300 não é uma liga de mancal com chumbo. A ASTM B505 limita o chumbo residual a 0,20 % no máximo, muito abaixo dos 7 % nominais do C93200 / SAE 660.
Por que o C86300 é caro de usinar?
Seu índice de usinabilidade é 8 em uma escala em que o latão de corte livre vale 100. A liga é dura, tenaz e não tem fase de chumbo para quebrar o cavaco, por isso geometrias complexas exigem ciclos mais longos e custo de ferramenta maior.
O C86300 pode ser usado em água do mar?
Com cautela. Seu teor de zinco de 22 a 28 % cria risco de dezincificação em água salina morna. Um revestimento protetor ajuda, mas o bronze-alumínio é a melhor opção para imersão contínua em água do mar.
O C86300 precisa de eixo temperado?
Sim. Com cerca de 225 HB, um eixo sem têmpera pode virar o elemento que se desgasta. Especifique e verifique uma superfície de contato temperada para um mancal de C86300.
Envie a especificação da liga e o desenho da peça acabada.
Inclua a norma de fundição, as dimensões, a carga, a velocidade, a dureza do eixo, a lubrificação, a temperatura, o ambiente e a quantidade. Analisamos a geometria e o processo de fabricação antes de cotar.