CuZn31Si1 (CW708R) Ottone al silicio per cuscinetti e boccole

Panoramica e base standard

CuZn31Si1 è un ottone al silicio, denominato CW708R nel sistema europeo e noto come UNS C69800 nel sistema americano. L'aggiunta di silicio la distingue dalle tradizionali leghe di rame-zinco: aumenta la robustezza e migliora la resistenza all'usura e al grippaggio, motivo per cui questo grado è una scelta di lunga data-per i componenti di cuscinetti e boccole che corrono contro alberi in acciaio.

Gli standard di prodotto per il grado sono EN 12164, che riguarda le barre in lega di rame per lavorazioni meccaniche, e EN 12167, che copre profili e barre in lega di rame. La lega è classificata come non-temprabile, il che significa che la resistenza si ottiene solo mediante formatura a freddo anziché mediante tempra e rinvenimento o mediante trattamento di precipitazione. Questo singolo fatto determina il modo in cui il materiale viene ordinato, lavorato e utilizzato.

Composizione e meccanismo di rafforzamento

Poiché la lega non risponde al trattamento termico, lo stato d'animo fornito dipende dalla quantità di riduzione a freddo applicata durante la trafilatura. Una barra trafilata dura è più resistente e meno duttile di una ricotta e la tempra corretta viene selezionata abbinando i requisiti di trafilatura al carico di servizio piuttosto che assumendo una condizione predefinita.

Comportamento meccanico e prestazioni di usura

Allo stato trafilato, l'ottone al silicio di questo tipo viene fornito con una resistenza alla trazione tipicamente nell'ordine di 440 MPa e oltre, con un carico di prova dello 0,2% intorno a 230 MPa e oltre. Le cifre variano in base allo stato e alla sezione, quindi il requisito deve essere stabilito rispetto allo standard in vigore per la forma specifica del prodotto.

La proprietà che merita il suo posto è la resistenza all'usura. L'ottone al silicio funziona contro l'acciaio con una bassa tendenza a gripparsi o gripparsi, il che consente ai cuscinetti e alle boccole di funzionare senza lubrificazione continua in alcuni modelli e resiste all'usura adesiva che danneggia i materiali dei cuscinetti più morbidi. La durezza è moderata rispetto all'acciaio temprato, quindi l'albero è normalmente l'elemento più duro della coppia e deve essere rifinito con una rugosità superficiale adeguata per proteggere la boccola.

Applicazioni: Cuscinetti, Boccole e Ingranaggi

Gli usi principali sono cuscinetti radenti, boccole avvolte, rondelle reggispinta, piastre di scorrimento, ruote elicoidali e ingranaggi a bassa velocità. Il grado appare anche nei componenti di valvole, guide di scorrimento e parti meccaniche generali dove è necessaria una combinazione di robustezza, resistenza alla corrosione e basso attrito. Poiché non contiene aggiunte significative di piombo, viene spesso selezionato laddove per l'applicazione si preferisce un materiale di piombo inferiore-.

Le condizioni di servizio tipiche sono carico moderato a velocità di scorrimento moderata con adeguata dissipazione del calore. Laddove il carico o la velocità aumentano oltre la capacità di un cuscinetto a strisciamento, la modifica progettuale dovrebbe consistere in un sistema di cuscinetti diverso piuttosto che in un diverso stato d'animo della stessa lega, poiché la regolazione dello stato d'animo non può compensare un contatto fondamentalmente sovraccarico.

Lavorazione meccanica, formatura e assemblaggio

La lega viene lavorata facilmente a velocità di taglio convenzionali, producendo un truciolo controllato, anche se la geometria dell'utensile e i parametri di taglio dovrebbero essere impostati per un materiale più resistente dell'ottone al piombo-a taglio libero. La formatura a freddo, compresa la piegatura, la pressatura e l'intestatura, è pratica entro i limiti dello stato d'animo selezionato, e la ricottura ripristina la duttilità laddove un componente richiede diverse fasi di formatura.

L'assemblaggio tramite pressfitting, incollaggio o fissaggio meccanico è semplice. La saldatura e la brasatura degli ottoni ad alto-zinco richiedono attenzione a causa del contenuto di zinco e, laddove una giunzione è inevitabile, la procedura dovrebbe essere qualificata in base al grado effettivo anziché trasferito da una lega diversa.

Domande frequenti

D: A cosa serve CuZn31Si1?

R: Viene utilizzato principalmente per cuscinetti, boccole, rondelle reggispinta e parti di macchine resistenti all'usura-dove sono richiesti un basso attrito contro l'acciaio e una buona capacità di carico.

D: Questa lega può essere indurita mediante trattamento termico?

R: No. È una lega non-temprabile, quindi la sua resistenza dipende dalla lavorazione a freddo durante la trafilatura o la formatura e lo stato d'animo deve essere specificato di conseguenza.

D: Quale norma regola la fornitura?

R: La norma EN 12164 riguarda le aste destinate alla lavorazione meccanica e la norma EN 12167 riguarda profili e barre. I requisiti relativi alle proprietà meccaniche devono essere confrontati con lo standard per la forma del prodotto ordinato.

D: In che modo il silicio modifica le proprietà?

R: Il silicio aumenta la robustezza e la resistenza all'usura rispetto all'ottone normale e migliora il comportamento della lega rispetto alla controfaccia in acciaio, motivo per cui viene utilizzato nelle applicazioni dei cuscinetti.

D: La lega contiene piombo?

R: Il contenuto di piombo è limitato a un livello basso rispetto all'ottone al piombo-a taglio libero, e questo è uno dei motivi per cui viene scelto il grado in cui si preferisce un materiale di piombo-ridotto.