Ligas de bronze para buchas – qual liga para qual serviço
Não existe o melhor bronze para bucha, só o bronze certo para uma carga, um eixo, um lubrificante e um meio. A tabela de decisão abaixo leva você a uma das cinco famílias de liga; a tabela de propriedades lista composição e resistência das doze ligas conforme as normas de fundição; as notas sobre dureza do eixo e opções sem chumbo pegam os dois erros que mais buchas custam.
“Bronze para mancal” nos catálogos costuma significar C93200 / SAE 660 – no Brasil, o “bronze grafitado” de balcão –, mas o termo cobre cinco famílias de ligas de cobre fundidas usadas contra eixo de aço: bronzes ao estanho com chumbo (macios, tolerantes), bronzes ao estanho e fosforosos (mais duros, sem chumbo), gunmetal (resistente à corrosão, carga leve), bronzes alumínio (resistentes, água do mar) e latões de alta resistência (os mais resistentes, para carga extrema).
- Ligas macias (60 – 90 HB) se acomodam, incrustam a sujeira e trabalham em eixo sem têmpera; ligas duras (150 – 225 HB) suportam mais carga, mas exigem eixo de 300 HB ou mais
- O chumbo dá lubrificação de emergência e usinabilidade; as ligas sem chumbo precisam de fornecimento confiável de graxa ou óleo
- Toda liga abaixo é fundida conforme ASTM B505 / B271, EN 1982 ou GB/T 1176 e entregue com o certificado da matéria-prima
- Um só conjunto de limites de trabalho vale para as buchas engraxadas de todas as ligas – a diferença entre elas está em como falham, não na carga de projeto
Tabela de decisão: serviço → liga
| Serviço | Recomendada | Por quê | Alternativa |
|---|---|---|---|
| Máquinas em geral, graxa, eixo sem têmpera | C93200 / SAE 660 (RG7, CuSn7Zn4Pb7) | 7 % de Pb cobre faltas de graxa, incrusta areia; 65 – 75 HB tolera eixo de aço comum | LG2 / C83600 para carga menor em água |
| Lubrificação intermitente ou precária, impacto, eixo macio | C93700 / SAE 64 (CuSn10Pb10) | 10 % de Pb se espalha sobre o eixo quando falta graxa; tolera eixos rugosos e levemente corroídos | C93800 / SAE 67 (15 % Pb) para a pior lubrificação |
| Sem chumbo, carga maior, eixo duro disponível | CuSn12 · CuSn10P (B101 / PB1) · CuSn10 | 90 HB ou mais, a melhor resistência ao desgaste e à fadiga dos bronzes ao estanho, resiste à água do mar | C90500 / SAE 62 bronze para engrenagens |
| Bombas, válvulas, água doce, vapor, carga leve | LG2 / C83600 (CuSn5Zn5Pb5) | Estanque à pressão, resistente à corrosão, usinabilidade 84; o padrão britânico e JIS CAC406 | C93200 quando a carga aumenta |
| Carga pesada, água do mar, temperatura acima de 150 °C | Bronze alumínio C95400 · C95500 | 586 – 655 N/mm² de tração mín., 150 – 195 HB, resiste a cavitação e erosão | CuAl10Fe3Mn2 (BA1032) onde o desenho o indica |
| Carga extrema em velocidade muito baixa, impacto | C86300 / SAE 430B (CuZn25Al5Mn4Fe3) | 758 N/mm² de tração mín., 225 HB – a liga fundida para mancal mais resistente | C95500 onde a corrosão também importa |
Em dúvida? Envie a carga (ou diâmetro do eixo e força), velocidade ou oscilação, temperatura, meio e lubrificação – recomendamos a liga junto com o orçamento.
As cinco famílias de liga
De que cada família é feita, como se comporta como mancal, quais ligas pertencem a ela e que eixo exige.
Bronzes ao estanho com chumbo – C93200 / SAE 660, C93700 / SAE 64, C93800 / SAE 67
Cobre com 7 – 10 % de estanho para resistência e 7 – 15 % de chumbo como fase macia e insolúvel, que se espalha sobre o eixo quando o filme de graxa rompe. Quanto mais chumbo, mais macio e tolerante o mancal e menor a resistência: o 660 (207 N/mm², 65 – 75 HB) é a liga de uso geral, o SAE 64 (241 N/mm², 60 – 70 HB) a escolha para lubrificação precária e impacto, o SAE 67 (172 N/mm², 50 – 60 HB) para a pior lubrificação e eixos rugosos – e o grau normalizado mais próximo do TM 23 brasileiro. Eixo: aço sem têmpera de 150 HB para cima serve. O chumbo exclui essas ligas de pontos em contato com água potável e alimentos.
- C93200 / SAE 660 CuSn7Zn4Pb7
- C93700 / SAE 64 CuSn10Pb10
- C93800 / SAE 67 CuSn7Pb15
Bronzes ao estanho e fosforosos – CuSn12, CuSn10P (B101 / PB1), CuSn10, C90500 / SAE 62
Cobre com 10 – 12 % de estanho e pouco ou nenhum chumbo; o fósforo (CuSn10P) endurece a matriz e forma Cu₃P duro, que dá resistência ao desgaste. Mínimo de 280 – 310 N/mm² de tração e 90 HB (CuSn10: 70 HB) – mais carga, fadiga e resistência ao desgaste que as ligas com chumbo, e bom em água do mar, mas sem lubrificação de emergência e menos tolerante a sujeira e desalinhamento. Eixo: temperado ou de no mínimo 250 HB, Ra 0,8 µm. A família sem chumbo para pontos sensíveis a RoHS e para água. O TM 620 da Termomecânica fica próximo do C90500 / SAE 62 – aproximado, não equivalente.
- CuSn12 CuSn12
- CuSn10P (ZCuSn10P1) CuSn10P
- CuSn10 CuSn10
- C90500 / SAE 62 CuSn10Zn2
Gunmetal – LG2 / C83600 / CuSn5Zn5Pb5 (SAE 40, Rg5, CAC406, БрО5Ц5С5)
A liga 85-5-5-5: 5 % cada de estanho, zinco e chumbo. Estanque à pressão, resistente à corrosão em água doce, vapor e químicos brandos, a mais fácil de todas de usinar (84), resistência moderada (207 N/mm², 55 – 65 HB). Liga de mancal para carga leve em buchas de bomba, válvula e máquinas em geral, onde o meio importa mais que a carga. Eixo: aço sem têmpera ou inox.
- LG2 / C83600 CuSn5Zn5Pb5
Bronzes alumínio – C95400, C95500 (CuAl10Ni5Fe4), CuAl10Fe3Mn2
Cobre com 10 – 11 % de alumínio e 3 – 5 % de ferro, mais 4 – 5 % de níquel no C95500. Duas a três vezes a resistência do 660 (586 – 655 N/mm² mínimo), 150 – 195 HB, excelente resistência a impacto, cavitação, erosão e água do mar, resistência mantida até 250 °C e acima. Em contrapartida: não incrusta partículas, atrito alto se o filme falha, e o eixo temperado (mín. 300 HB, melhor 50 HRC) é indispensável – C95400 em eixo macio desgasta o eixo, não a bucha. C95400 × C93200 em uma linha: três vezes a resistência à tração, o dobro da dureza, metade da tolerância a erros.
- C95400 CuAl10Fe3
- C95500 CuAl10Ni5Fe4
- CuAl10Fe3Mn2 (ZCuAl10Fe3Mn2) CuAl10Fe3Mn2
Latão de alta resistência (“bronze manganês”) – C86300 / SAE 430B / CuZn25Al5Mn4Fe3
Um latão pela química – 60 – 66 % de cobre, 22 – 28 % de zinco – endurecido por 5 – 7,5 % de alumínio, 3 % de manganês e 3 % de ferro até 758 N/mm² de tração mínima e 225 HB. A liga fundida para mancal mais resistente, para pinos e buchas de giro sob carga extrema em velocidade muito baixa, impacto e carga de borda. Exige eixo temperado de 300 HB ou mais, lubrificante limpo e proteção contra dezincificação em água salina morna; usina devagar (índice 8). Utilizável até cerca de 200 °C em regime contínuo.
- C86300 / SAE 430B CuZn25Al5Mn4Fe3
Composição e propriedades mecânicas das doze ligas
Faixas de composição química e propriedades mecânicas mínimas da norma de fundição pela qual cada liga é comprada (ASTM B505 fundição contínua / B271 fundição centrifugada, EN 1982 GZ / GC, GB/T 1176), mais os valores típicos no estado bruto de fundição onde a norma ou a CDA os publica. Dureza Brinell (500 kg para bronzes ao estanho, 3000 kg para bronze alumínio e C86300).
| Liga | Designação | Família | Resistência à tração mínimo da norma (MPa) | Limite de escoamento (0,5 % ext. / Rp0,2) mínimo da norma (MPa) | Alongamento (%) | Dureza (HB) | Resistência à tração típico (MPa) | Densidade (g/cm³) | Usinabilidade (C36000 = 100) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C93200 / SAE 660 | CuSn7Zn4Pb7 | bronze ao estanho com chumbo | 207 | 110 | 8 | 65–75 | 240 | 8.93 | 70 |
| C93700 / SAE 64* | CuSn10Pb10 | bronze ao estanho com chumbo | 241 | 138 | 6 | 60–70 | 240 | 8.95 | 80 |
| C93800 / SAE 67* | CuSn7Pb15 | bronze ao estanho com chumbo | 172 | 110 | 5 | 50–60 | 207 | 9.25 | 80 |
| CuSn12* | CuSn12 | bronze ao estanho | 280 | 150 | 5 | ≥ 90 | — | 8.7 | — |
| CuSn10P (ZCuSn10P1)* | CuSn10P | bronze ao estanho | 310 | 170 | 2 | ≥ 90 | — | 8.76 | — |
| CuSn10* | CuSn10 | bronze ao estanho | 280 | 130 | 10 | ≥ 70 | — | 8.7 | — |
| C90500 / SAE 62* | CuSn10Zn2 | bronze ao estanho | 276 | 124 | 20 | ≥ 70 | 310 | 8.72 | 30 |
| LG2 / C83600* | CuSn5Zn5Pb5 | gunmetal (bronze 85-5-5-5, SAE 40) | 207 | 97 | 15 | 55–65 | 255 | 8.83 | 84 |
| C95400* | CuAl10Fe3 | bronze alumínio | 586 | 221 | 12 | ≥ 150 (170 typical) | 620 | 7.45 | 60 |
| C95500* | CuAl10Ni5Fe4 | bronze alumínio | 655 | 290 | 10 | ≥ 190 (195 typical) | 690 | 7.53 | 50 |
| CuAl10Fe3Mn2 (ZCuAl10Fe3Mn2)* | CuAl10Fe3Mn2 | bronze alumínio | 490 | — | 15 | ≥ 110 | — | 7.5 | — |
| C86300 / SAE 430B | CuZn25Al5Mn4Fe3 | latão de alta resistência (bronze manganês) | 758 | 427 | 14 | 225 typical (3000 kg) | 820 | 7.8 | 8 |
* Valores típicos conforme ASTM B505 / B271, EN 1982 e GB/T 1176 para a liga fundida; não são garantia para uma peça específica. Certificados de ensaio (análise química, dureza) são fornecidos com o pedido, sob solicitação.
Valores conforme ASTM B505 / B271, EN 1982 e GB/T 1176; valores típicos não são garantia para uma peça específica. Certificados de ensaio sob solicitação. Os dados de C93200 e C86300 foram conferidos contra as fichas de material aprovadas pelo fabricante; as demais ligas foram compiladas das normas e estão em revisão final.
Limites de trabalho – buchas de bronze fundido lubrificadas a graxa
Um só conjunto de limites de projeto para toda a linha em lubrificação limite. O C93200 é a referência; as ligas duras não elevam os valores de carga ou velocidade – prolongam a vida no limite e sobrevivem a impactos que deformariam o 660. PV e pressão específica de um ponto real são verificados no guia de projeto.
| Parâmetro | Típico | Unidade |
|---|---|---|
| Pressão específica p, em movimento | 25 | N/mm² |
| Pressão específica p, estática | 45 | N/mm² |
| Velocidade de deslizamento v | 0.5 | m/s |
| Coeficiente de atrito | 0.08 – 0.15 | µ |
| Temperatura de trabalho | −40 … +250 | °C |
| Alojamento | H7 | ISO 286 |
| Eixo | e7–e8 | ISO 286 |
| Condição | graxa ou óleo, lubrificação limite, eixo de aço | |
Confirmados pela Slidura, 2026, para lubrificação a graxa ou óleo sem filme hidrodinâmico completo, eixo de aço, ajustes H7 / e7 – e8. Trabalho a seco não está coberto por nenhuma liga.
Dureza do eixo e contrapeça
Mancal de deslizamento é um par. O eixo deve ser bem mais duro que a bucha, para que o desgaste aconteça na peça barata e substituível: para as ligas macias – 660, SAE 64, LG2 – um eixo de aço sem têmpera ou temperado e revenido de 150 – 200 HB basta; para bronzes ao estanho e fosforosos de 90 HB o eixo deve ter 250 HB ou mais; para bronze alumínio e C86300, eixo temperado, retificado ou com cromo duro, de 300 HB no mínimo, tipicamente 45 – 55 HRC. Um bronze duro em eixo macio inverte o par – o eixo se desgasta e a bucha sobrevive.
Acabamento superficial do eixo: Ra 0,8 µm ou melhor para todas as ligas; Ra 0,4 µm para as ligas duras em velocidade maior. Eixos de inox trabalham bem contra gunmetal e bronze ao estanho; contra bronze alumínio engripam, a menos que sejam temperados (martensítico ou nitretado).
| Liga da bucha | Dureza da bucha | Eixo, mínimo | Ra do eixo |
|---|---|---|---|
| C93200 / SAE 660, SAE 64, SAE 67 | 50 – 75 HB | aço, 150 – 200 HB (sem têmpera aceitável) | 0,8 µm |
| LG2 / C83600 | 55 – 65 HB | aço ou inox, sem têmpera | 0,8 µm |
| CuSn12, CuSn10P, CuSn10, C90500 | 70 – 90+ HB | aço 250 HB, de preferência temperado | 0,8 µm |
| C95400, C95500, CuAl10Fe3Mn2 | 150 – 195 HB | temperado 300 HB mín., 45 – 55 HRC típico, ou cromo duro | 0,4 – 0,8 µm |
| C86300 / SAE 430B | 225 HB | temperado 300 HB mín., retificado | 0,4 – 0,8 µm |
Valores orientativos da prática de mancais; o eixo do seu desenho prevalece.
Opções sem chumbo e com baixo chumbo
O C93200 contém cerca de 7 % de chumbo, o C93700 10 %, o C93800 15 % e o LG2 5 % – todos muito acima da isenção de 4 % para ligas de cobre da RoHS e do limite de 0,25 % da lei americana de água potável (Safe Drinking Water Act), por isso ficam excluídos de pontos em contato com água potável e da maioria dos contatos com alimentos, e exigem notificação REACH SVHC acima de 0,1 %. Em mancais de máquinas industriais continuam permitidos e são a escolha padrão.
Ligas sem chumbo do programa: CuSn12, CuSn10 e CuSn10P (máx. 0,25 – 0,7 % de Pb conforme a norma), C90500 / SAE 62 (máx. 0,3 %), bronzes alumínio C95400 / C95500 (sem chumbo) e C86300 (máx. 0,2 %). Suportam a mesma carga ou mais, mas precisam de lubrificação confiável e, no caso das ligas duras, de eixo temperado. Diga se o desenho ou o uso final restringe o chumbo e cotamos o equivalente sem chumbo.
Perguntas frequentes
Qual é o melhor bronze para buchas?
Não existe – a melhor liga é a que combina com eixo, lubrificação e meio. C93200 / SAE 660 é o padrão para máquinas lubrificadas a graxa com eixo sem têmpera; C93700 / SAE 64 onde a lubrificação é precária; CuSn12 ou CuSn10P para sem chumbo e maior resistência ao desgaste com eixo duro; bronze alumínio para carga pesada, água do mar e calor; C86300 para carga extrema em velocidade muito baixa.
932 × 954 – qual é a diferença?
O C93200 é um bronze ao estanho com chumbo (207 N/mm² mín., 65 – 75 HB) que se acomoda, incrusta a sujeira e perdoa eixo macio. O C95400 é um bronze alumínio (586 N/mm² mín., 170 HB) com três vezes a resistência e o dobro da dureza, que resiste a impacto, cavitação e água do mar, mas exige eixo temperado e lubrificação contínua. Use 932, a menos que a carga ou o meio exijam 954.
Bronze fosforoso é bom para buchas?
É, para carga alta e desgaste com eixo duro e óleo ou graxa confiáveis: o CuSn10P / B101 / PB1 (ZCuSn10P1) tem 90 HB mínimo, alta resistência à fadiga e partículas duras de Cu₃P. Não é bom onde a lubrificação é interrompida ou o eixo é macio ou desalinhado – aí as ligas com chumbo ganham.
Bronze mais duro exige eixo mais duro?
Exige. O eixo precisa continuar sendo o parceiro mais duro, senão vira a peça que se desgasta. Bronze alumínio e C86300 exigem eixo temperado de no mínimo 300 HB (45 – 55 HRC típico); bronzes ao estanho pedem 250 HB; as ligas com chumbo e o gunmetal trabalham em aço comum.
O que é “bronze para mancal” (bearing bronze)?
Nos catálogos norte-americanos, o C93200 / SAE 660 – bronze ao estanho com chumbo 83-7-7-3 – é vendido como “bearing bronze”, sem outro nome. Na Europa a mesma liga é RG7 / CuSn7Zn4Pb7 (CC493K); no Brasil o comércio a chama de “bronze grafitado” – nome que também é usado para o bronze sinterizado e para a bucha com pastilhas de grafite, por isso vale confirmar. O termo também é usado de forma solta para todo o grupo de ligas de cobre que trabalham contra eixo de aço.
Em dúvida sobre a liga?
Envie carga, velocidade, temperatura, meio e como o ponto é lubrificado – recomendamos a liga e a cotamos.