Марганцевая бронза C86300 / SAE 430B
Самый твёрдый подшипниковый сплав из тех, что обрабатывает Bushing MFG, и основной металл серии 650 с графитовыми вставками. Продаётся как марганцевая бронза, но по составу это высокопрочная латунь. На этой странице — её обозначения, состав, свойства, границы применения во втулках, стоимость обработки и ограничения по коррозии.
- 225 HBТвёрдость, типично
- 758 Н/мм²Предел прочности, не менее
- 8Показатель обрабатываемости (латунь = 100)
- ≈ 200 °CДлительная рабочая температура
C86300 — литой высокопрочный медно-цинковый сплав с пределом прочности не менее 758 Н/мм² и твёрдостью около 225 HB. Применяется в опорах с экстремальной нагрузкой при очень малой скорости и во втулках с графитовыми вставками, но требует закалённого вала и защиты от обесцинкования в агрессивной влажной среде.
- Литая высокопрочная марганцовистая латунь; UNS C86300, SAE 430B, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S, ZCuZn25Al6Fe3Mn3
- Предел прочности не менее 758 Н/мм² (110 ksi), предел текучести не менее 427 Н/мм² (62 ksi); типично 225 HB
- Показатель обрабатываемости 8 (автоматная латунь = 100; C93200 = 70)
- Длительно около 200 °C; выше примерно 260 °C свойства падают
- Свинец намеренно не вводится, Pb не более 0,20 %. Серия Bushing MFG JBM-630; с графитовыми вставками — марка 650
Втулки из C86300
Цельные обработанные втулки для экстремальной нагрузки при очень малой скорости и корпус втулок серии 650 с графитовыми вставками.
Латунные втулки
Цельные цилиндрические и фланцевые втулки из C86300 для дробилок, прессов и тяжёлых шарниров в паре с закалённым валом.
JBM-630Бронзовые втулки с графитовыми вставками
Корпус класса C86300 со вставками твёрдой смазки: 50–100 Н/мм² без консистентной смазки.
JBM-650
Упорные шайбы
Тяжёлые тихоходные осевые опоры поворотных платформ и затворов.
Бронза и латунь
C86300 — латунь, а не оловянная бронза
Бронзой обычно называют сплав меди с оловом. В C86300 22–28 % цинка и практически нет олова, так что это высокопрочная латунь, легированная алюминием, железом и марганцем; марганец и придаёт сплаву характерный тёмно-коричневый оттенок. Различие не формальное: от материала с названием «бронза» конструктор ожидает стойкости к обесцинкованию, а у C86300 её нет. Прежде чем закладывать сплав в узел, работающий во влажной или морской среде, оцените условия.
Китайские медно-марганцевые марки QMn1.5 и QMn5 — другие, двойные сплавы; китайское литейное обозначение, соответствующее C86300, — ZCuZn25Al6Fe3Mn3 (ближайший аналог по ГОСТ 17711 — ЛЦ23А6Ж3Мц2). Стандарты на продукцию: ASTM B505 — непрерывное литьё, ASTM B271 — центробежное литьё, ASTM B147 сплав 8C — литьё в песчаные формы, ASTM B22 — обозначения для опорных плит мостов.
| Система | Обозначение |
|---|---|
| UNS | C86300 |
| CDA | CDA 863 |
| SAE | SAE 430B по SAE J461 и J462 |
| Общепринятые названия | Высокопрочная марганцевая бронза; высокопрочная жёлтая латунь |
| EN | CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S |
| GB (Китай) | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 |
| AMS | AMS 4862 |
| Федеральный стандарт США | QQ-C-390, сплав 86300 |
| Военный стандарт США | MIL-C-15345, сплав 6; MIL-C-22229, состав 8 |
| Чушка | № 424 |
| Серия Bushing MFG | JBM-630 (обработанные втулки); марка 650 (с графитовыми вставками, JBM-650) |
Химический состав и механизм упрочнения
Основную прочность даёт двухфазная (α + β) медно-цинковая структура; алюминий дополнительно упрочняет сплав и образует защитную оксидную плёнку; железо измельчает зерно, марганец повышает прочность и раскисляет расплав. C86300 не упрочняется термообработкой: свойства определяются химическим составом и качеством литья, поэтому термообработкой не восстановить прочность, потерянную из-за плохой отливки. Сплав не содержит намеренно введённого свинца — это выход, когда примерно 7 % свинца в C93200 / SAE 660 недопустимы.
| Элемент | Диапазон по ASTM B505 | Номинально |
|---|---|---|
| Медь, Cu | 60,0–66,0 % | 63 % |
| Цинк, Zn | 22,0–28,0 % | 25 % |
| Алюминий, Al | 5,0–7,5 % | 6 % |
| Марганец, Mn | 2,5–5,0 % | 3 % |
| Железо, Fe | 2,0–4,0 % | 3 % |
| Свинец, Pb | не более 0,20 % | — |
Механические и физические свойства
За длительный предел принимайте около 200 °C. Выше примерно 260 °C свойства заметно снижаются из-за падения сопротивления ползучести; для действительно горячих узлов среди медных сплавов лучше подходит алюминиевая бронза.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Предел прочности, не менее | 758 Н/мм² (110 ksi) |
| Предел текучести при удлинении 0,5 %, не менее | 427 Н/мм² (62 ksi) |
| Относительное удлинение, не менее | 14 % |
| Твёрдость | типично 225 HB (нагрузка 3000 кгс) |
| Предел прочности при сжатии, 0,1 % | 345 Н/мм² |
| Ударная вязкость | 19 Дж/см² |
| Плотность | 7,8 г/см³ |
| Модуль упругости | 105 000 Н/мм² |
| Теплопроводность | 87,8 Вт/(м·К) |
| Коэффициент линейного расширения | 21,2 × 10⁻⁶ К⁻¹ |
| Показатель обрабатываемости | 8 |
| Длительная рабочая температура | ≈ 200 °C; снижение выше ≈ 260 °C |
Показатель обрабатываемости 8 меняет стоимость детали
C86300 твёрдая, вязкая и не содержит свинцовой фазы, которая дробила бы стружку. Она режется медленно, изнашивает инструмент и требует больше труда на чистовую обработку, чем оловянно-свинцовая бронза с показателем 70. Закладывайте более длинные циклы обработки и повышенный расход инструмента для сложной геометрии; где позволяет применение, предпочитайте простые цилиндрические и фланцевые формы; исходите из литой заготовки, близкой по форме к детали, а не из массивного цельного слитка. В исполнении с графитовыми вставками вместо длинных фрезерованных смазочных канавок применяются просверленные карманы.
Пределы применения и требование к закалённому валу
C86300 — материал для очень высокой нагрузки при очень малой скорости, а не универсальный сплав для втулок, работающих всухую. При твёрдости около 225 HB она способна изнашивать обычный незакалённый вал: указывайте закалённую ответную поверхность и проверяйте её, иначе расходной деталью станет вал. Низкая прирабатываемость и неспособность поглощать частицы делают сплав чувствительным к твёрдым включениям: в загрязнённой среде уплотняйте узел или применяйте конструкцию с графитовыми вставками, чьи карманы твёрдой смазки дают место мелким частицам. Допустимые нагрузки гладкой втулки из C86300 выдаются вместе с КП.
| Критерий | Требование |
|---|---|
| Нагрузка | Очень высокая; наибольшая среди медных подшипниковых сплавов |
| Скорость | Низкая; для быстрого сухого трения не подходит |
| Смазка | Надёжная внешняя смазка для гладкой втулки из C86300; твёрдая смазка в исполнении со вставками |
| Ответный вал | Закалённая поверхность обязательна; твёрже втулки (225 HB) |
| Условия среды | Не допускать попадания абразивных частиц в узел |
Обесцинкование — цена за высокое содержание цинка
Тёплая солёная вода, кислая среда и агрессивные окислители способны избирательно вымывать цинк из C86300, оставляя пористый скелет, обогащённый медью. Деталь может сохранить внешнюю форму, потеряв при этом прочность, поэтому без контроля такое повреждение трудно обнаружить. Защитное гальваническое покрытие или плакирование снижает риск; для постоянного погружения в морскую воду надёжнее закладывать алюминиевую бронзу.
Это самое резкое отличие от оловянной бронзы: C93200 обесцинкованию не подвержена и спокойнее переносит рассолы, несмотря на гораздо меньшую прочность.
C86300 в сравнении с альтернативами
Выбирайте C86300, когда нагрузка экстремальна, а скорость близка к нулю. Выбирайте SAE 660, когда важны скорость, прирабатываемость или экономичная обработка. Алюминиевую бронзу берите там, где конструкцию определяют нагрев или коррозия.
Втулке с графитовыми вставками нужен металлический корпус, который несёт очень высокое давление при малой скорости, пока запрессованный графит отвечает за смазку; C86300 отвечает такому разделению функций — поэтому марка 650 из CuZn25Al5Mn4 стала стандартной основой серии со вставками. Карманы вставок вдобавок лучше принимают частицы износа и снимают требование внешней смазки.
| Критерий выбора | C86300 | C93200 / SAE 660 | Алюминиевая бронза |
|---|---|---|---|
| Группа сплавов | Марганцовистая латунь | Оловянно-свинцовая бронза | Алюминиевая бронза |
| Предел прочности | не менее 758 Н/мм² | 240 Н/мм² | Высокий |
| Твёрдость | 225 HB | 65–75 HB | Высокая |
| Обрабатываемость | 8 | 70 | Низкая |
| Допустимая скорость | Очень низкая | 0,5 м/с со смазкой; выше при сплошной масляной плёнке | Умеренная |
| Прирабатываемость | Плохая | Отличная | Плохая |
| Обесцинкование | Подвержена | Не подвержена | Не подвержена |
| Длительная температура | ≈ 200 °C | ≈ 250 °C | Наибольшая |
| Свинец | Намеренно не вводится; Pb не более 0,20 % | ≈ 7 % | Нет |
| Требование к валу | Закалённый, обязательно | Умеренное | Закалённый |
Стандарты литья и формы поставки
Непрерывное литьё по ASTM B505 охватывает пруток, трубу и профиль небольших сечений; центробежное литьё по ASTM B271 — крупные кольца и толстостенные втулки, где центробежная сила даёт плотную стенку. ASTM B147 сплав 8C обозначает материал, литый в песчаные формы, ASTM B22 — обозначения для опорных плит мостов. Указывайте на чертеже и сплав, и требуемый стандарт литья.
Типичные применения: тихоходные тяжелонагруженные подшипники и втулки; втулки с графитовыми вставками и пластины скольжения; нажимные гайки, направляющие планки и кулачки; детали гидроцилиндров; шарнирные пальцы и опорные плиты мостов; металлургическое и прокатное оборудование; кольца износа, формообразующие штампы и целлюлозно-бумажные машины; крупные штоки арматуры и судовая арматура с защитой от среды. Bushing MFG обрабатывает сплав в серии JBM-630 и поставляет марку 650 со вставками в стандартных размерах графитовой бронзы.
Часто задаваемые вопросы
C86300 — это бронза или латунь?
С точки зрения металлургии — латунь: медно-цинковый сплав примерно с 25 % цинка и практически без олова. «Марганцевая бронза» — устоявшееся торговое название; точное описание — высокопрочная жёлтая латунь.
Чему соответствует C86300?
C86300 — обозначение по UNS, SAE 430B — по SAE, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S — аналог по EN, ZCuZn25Al6Fe3Mn3 — китайское обозначение литейного сплава.
Содержит ли C86300 свинец?
C86300 не относится к свинцовым подшипниковым сплавам. ASTM B505 ограничивает случайную примесь свинца 0,20 %, что несравнимо с номинальными 7 % свинца в C93200 / SAE 660.
Почему C86300 дорого обрабатывать?
Её показатель обрабатываемости — 8 по шкале, где автоматная латунь равна 100. Сплав твёрдый, вязкий и не имеет свинцовой фазы, дробящей стружку, поэтому сложная геометрия требует длинных циклов и повышенного расхода инструмента.
Можно ли применять C86300 в морской воде?
С осторожностью. При 22–28 % цинка в тёплой солёной воде есть риск обесцинкования. Защитное покрытие помогает, но для постоянного погружения в морскую воду надёжнее алюминиевая бронза.
Нужен ли для C86300 закалённый вал?
Да. При твёрдости около 225 HB незакалённый вал сам станет изнашиваемой деталью. Для подшипника из C86300 указывайте закалённую ответную поверхность и проверяйте её твёрдость.
Отправьте обозначение сплава и чертёж готовой детали.
Укажите стандарт литья, размеры, нагрузку, скорость, твёрдость вала, смазку, температуру, условия среды и количество. Перед подготовкой КП мы проверяем геометрию и технологию изготовления.