Tuleje z mosiądzu wysokowytrzymałego C86300 / SAE 430B
Nazywany brązem manganowym, C86300 jest mosiądzem wysokowytrzymałym: 63 % miedzi, 25 % cynku, utwardzony 6 % aluminium, 3 % manganu i 3 % żelaza do Rm min. 758 N/mm² (110 ksi) i 225 HB. Tuleje z tego stopu przenoszą skrajne obciążenia statyczne i udarowe przy bardzo małej prędkości – sworznie koparek i żurawi, tuleje obrotu, układy dźwigniowe pras i kruszarek – tam, gdzie brąz cynowy się odkształca. Wymagają utwardzonego wału, czystego smaru i ochrony przed ciepłą wodą słoną.
C86300 (UNS) / SAE 430B / CDA 863 odlewany jest według ASTM B505 (ciągły) i B271 (odśrodkowy) i obrabiany na tuleje, podkładki i części ślizgowe. Europejski odpowiednik to CuZn25Al5Mn4Fe3-C, EN 1982 CC762S; chiński gatunek ZCuZn25Al6Fe3Mn3. Stop bazowy CuZn25Al5Mn4 tulei z wypełnieniem grafitowym należy do tej samej klasy.
- Skład (ASTM B505): Cu 60 – 66, Zn 22 – 28, Al 5,0 – 7,5, Mn 2,5 – 5,0, Fe 2,0 – 4,0, Pb ≤ 0,20 %
- Minima: Rm 758 N/mm² (110 ksi), Rp0,2 427 N/mm² (62 ksi), A 14 %; typowo 225 HB (3000 kg); wytrzymałość na ściskanie przy odkształceniu trwałym 0,1 % – 345 N/mm²
- Gęstość 7,8 g/cm³, E 105 GPa, rozszerzalność 21,2 × 10⁻⁶ /K, skrawalność 8 (wolno, narzędzia z węglików)
- Nie podlega obróbce cieplnej; ok. 200 °C w pracy ciągłej, wytrzymałość spada powyżej ok. 260 °C
- Ryzyko odcynkowania w ciepłej wodzie słonej – nie do wody morskiej; ołów ≤ 0,2 % (bezołowiowy według RoHS)
Skład chemiczny
C86300 / SAE 430B · CuZn25Al5Mn4Fe3
| Pierwiastek | Zakres (% masy) | Nominalnie (%) |
|---|---|---|
| Cu | 60.0–66.0 | 63 |
| Zn | 22.0–28.0 | 25 |
| Al | 5.0–7.5 | 6 |
| Mn | 2.5–5.0 | 3 |
| Fe | 2.0–4.0 | 3 |
| Pb | ≤ 0.20 | — |
Skład i właściwości minimalne wg ASTM B505; wartości typowe w stanie odlanym.
Wytrzymałość na rozciąganie Rm · Twardość · Gęstość
| Gatunek | Stop | Grupa | Wytrzymałość na rozciąganie Rm minimum wg normy (MPa) | Granica plastyczności (0,5 % wydł. / Rp0,2) minimum wg normy (MPa) | Wydłużenie A (%) | Twardość (HB) | Wytrzymałość na rozciąganie Rm wartość typowa (MPa) | Gęstość (g/cm³) | Skrawalność (C36000 = 100) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C86300 / SAE 430B | CuZn25Al5Mn4Fe3 | mosiądz wysokowytrzymały („brąz manganowy”) | 758 | 427 | 14 | 225 typical (3000 kg) | 820 | 7.8 | 8 |
Skład i właściwości minimalne wg ASTM B505; wartości typowe w stanie odlanym.
Inne nazwy
| Parametr | C86300 / SAE 430BCuZn25Al5Mn4Fe3 |
|---|---|
| UNS / ASTM | C86300 |
| SAE | SAE 430B |
| EN 1982 | CuZn25Al5Mn4Fe3-C · CC762S |
| DIN (dawna) | G-CuZn25Al5 · 2.0598 |
| BS 1400 | HTB3 |
| JIS H5120 | CAC304 (HBsC4) |
| GB/T 1176 | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 |
| ГОСТ 613 | ЛЦ23А6Ж3Мц2 |
| PN (Polska) | MA58 (verify) |
| Inne nazwy | CDA 863 · "manganese bronze" · high-tensile brass · same class as CuZn25Al5Mn4 (graphite-plugged 650 base alloy) · AMS 4862 |
Skład i właściwości minimalne wg ASTM B505; wartości typowe w stanie odlanym.
Kiedy stosować C86300 – i czego wymaga w zamian
Stop do pozycji, w których nacisk jednostkowy sięga granicy brązu cynowego lub ją przekracza, a ruch jest wolny lub przerywany: sworznie łyżki i wysięgnika dużych koparek, tuleje żurawi i obrotu, sworznie układów dźwigniowych pras, tuleje płyt rozporowych i mimośrodów kruszarek, ciężkie tuleje zasuw, podkładki oporowe pod udarami. Granica plastyczności 427 N/mm² oznacza, że tuleja nie płynie ani nie odkształca się pod uderzeniem jak brąz cynowy o 65 HB, a 225 HB daje najdłuższą trwałość przy zużyciu ściernym, gdy smar jest czysty.
Wymaga: utwardzonego wału – min. 300 HB, szlifowanego – bo tuleja jest tak twarda jak nieutwardzony wał i zużywałaby go; czystego smaru, bo nie wtapia piasku; hojnego luzu roboczego (e8 zamiast e7), bo się nie dopasowuje; oraz medium bez ciepłej słonej lub kwaśnej wody, w której wysokocynkowy stop się odcynkowuje. Obrabia się powoli (wskaźnik 8) narzędziami z węglików, kosztuje więc ok. dwa razy tyle co tuleja z 660 i nie roztacza się w terenie tak łatwo.
| Kryterium | C86300 | Brąz aluminiowy C95400 | C93200 / SAE 660 |
|---|---|---|---|
| Rm / Rp0,2 min., N/mm² | 758 / 427 | 586 / 221 | 207 / 110 |
| Twardość HB | 225 | 170 | 65 – 75 |
| Obciążenie | skrajne | duże | średnie |
| Prędkość | bardzo mała, ruch wahadłowy | mała – średnia | do 0,5 m/s |
| Udary | znakomicie | bardzo dobrze | umiarkowanie |
| Korozja | nie w ciepłej wodzie słonej (odcynkowanie) | woda morska – dobrze | woda słodka |
| Temperatura | ≈ 200 °C w pracy ciągłej | 250 °C | 250 °C |
| Wał | utwardzony 300 HB+, szlifowany | utwardzony 300 HB+ | zwykła stal |
| Skrawalność | 8 | 60 | 70 |
Do zapytania:Dla C86300: obciążenie lub siła i średnica sworznia, twardość wału, rodzaj ruchu i sposób smarowania pozycji.
„Brąz manganowy”, mosiądz wysokowytrzymały, QMn – nazwy, które mylą
Handlowa nazwa brąz manganowy pochodzi od 3 % manganu; metalurgicznie C86300 jest mosiądzem (stopem miedzi z cynkiem) i figuruje w częściach norm poświęconych mosiądzom – C86xxx w UNS, CC762S w EN 1982, HTB3 w BS 1400, CAC304 (HBsC4) w JIS, ЛЦ23А6Ж3Мц2 w ГОСТ. Polski odpowiednik podaje się tylko orientacyjnie jako MA58 – do weryfikacji na podstawie rysunku. Nie jest spokrewniony z przerabianymi plastycznie brązami manganowymi QMn1.5 / QMn5 z praktyki chińskiej i rosyjskiej, które są stopami miedzi z manganem na sprężyny i części elektrotechniczne, ani z brązem manganowo-aluminiowym CuMn11Al8Fe3Ni3 (C95700) śrub okrętowych.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| UNS / CDA | C86300 · CDA 863 |
| SAE | SAE 430B (także SAE J462 CA863) |
| ASTM | B505 (odlew ciągły), B271 (odśrodkowy), B147 stop 8C, B22 (płyty łożysk mostowych), B584 |
| EN 1982 | CuZn25Al5Mn4Fe3-C · CC762S |
| DIN (dawna) | G-CuZn25Al5 · 2.0598 |
| BS 1400 | HTB3 |
| JIS H5120 | CAC304 (HBsC4) |
| GB/T 1176 | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 |
| ГОСТ 17711 | ЛЦ23А6Ж3Мц2 |
| Inne | AMS 4862 · QQ-C-390 86300 · MIL-C-15345 stop 6 · MIL-C-22229 skład 8 · wlewek 424 |
Uwagi konstrukcyjne do tulei z C86300
Ścianka może być cieńsza niż w brązie cynowym przy tym samym obciążeniu dzięki granicy plastyczności, ale do pasowania wciskowego zachować ścianki ISO 4379 – cienka twarda tuleja pęka przy wtłaczaniu do nieokrągłej obudowy. Sfazować obudowę, wtłaczać trzpieniem lub osadzać skurczowo; sprawdzić otwór po montażu, bo stop zaciska się mniej niż brąz cynowy (wyższy moduł, 105 GPa).
Luz roboczy: wał e8 lub 0,15 – 0,25 % średnicy, więcej w gorących pozycjach (rozszerzalność 21,2 × 10⁻⁶ /K, wyższa niż stali). Smar: smar EP z dodatkami stałymi (MoS₂ lub grafit) do wolnych, ciężko obciążonych sworzni, podawany rowkiem obwodowym G3 pod smarowniczką dla sworzni wahadłowych albo rowkiem G4 w ósemkę dla obrotu. Nigdy nie pracować na sucho – nie ma ołowiu, który ratowałby powierzchnię.
Gdzie stosuje się tuleje z C86300
Skrajne obciążenie przy małej prędkości:
- Duże koparki, ładowarki i żurawie: sworznie wysięgnika, ramienia, łyżki i obrotu Ø80 – 300 mm
- Prasy i kuźnie: prowadnice suwaka, tuleje dźwigni i mimośrodów
- Kruszarki i przesiewacze: gniazda płyt rozporowych, tuleje mimośrodów i korbowodów
- Cylindry hydrauliczne pod udarami: tuleje ucha tłoczyska i dławnicy
- Łożyska mostowe i konstrukcyjne (płyty ASTM B22), ciężkie przeguby zasuw
- Podkładki oporowe i płyty ślizgowe pod uderzeniami
Formy i wymiary w C86300
Wszystkie wymiary tulei cylindrycznych i kołnierzowych ISO 4379, podkładki oporowe oraz części według rysunku do Ø1000 mm z rury odlewanej odśrodkowo. Materiał kupujemy pod zamówienie; w podanym terminie uwzględniamy wolniejszą obróbkę.
Najczęściej zadawane pytania
Czy C86300 to brąz, czy mosiądz?
Chemicznie mosiądz – 60 – 66 % miedzi i 22 – 28 % cynku – sprzedawany jako „brąz manganowy” z przyczyn historycznych. Figuruje w częściach norm poświęconych mosiądzom: UNS (C86xxx), EN 1982 (CC762S) i BS 1400 (HTB3). Jako materiał łożyskowy zachowuje się jak bardzo twardy brąz.
Jak wytrzymały jest C86300 w porównaniu z SAE 660?
Rm min. 758 wobec 207 N/mm², Rp0,2 427 wobec 110 N/mm², twardość 225 wobec 65 – 75 HB – mniej więcej trzy do czterech razy. Ceną tej wytrzymałości są utwardzony wał, czysty smar i wolna obróbka.
Czy C86300 może pracować w wodzie morskiej?
Niezalecane. Mosiądze wysokocynkowe odcynkowują się w ciepłej słonej lub kwaśnej wodzie i tracą wytrzymałość. Do wody morskiej stosować brąz niklowo-aluminiowy C95500; w wodzie słodkiej C86300 pracuje bez zastrzeżeń.
Jakiego wału wymaga C86300?
Utwardzonej i szlifowanej stali o twardości co najmniej 300 HB, zwykle 45 – 55 HRC, Ra 0,8 µm lub lepiej. Na nieutwardzonym wale wygrywa tuleja, a zużywa się wał.
Czy CuZn25Al5Mn4 to to samo co C86300?
Ta sama klasa stopu – CuZn25Al5Mn4Fe3-C (CC762S) to oznaczenie EN, a CuZn25Al5Mn4 to skrócona nazwa stopu bazowego tulei z wypełnieniem grafitowym. Zakresy składu się pokrywają; na lite tuleje obrabiamy C86300 według ASTM B505.
Wycena tulei z C86300
Prosimy podać wymiary lub rysunek, obciążenie i średnicę sworznia, twardość wału i smarowanie – potwierdzimy, że stop pasuje, i wycenimy.