Eigenschappen en toepassingen van gietbrons
Brons is een kopertin legering (minimaal 4% tin). Naast tin kan er ook zink, lood, nikkel, ijzer, mangaan, aluminium en fosfor als legeringelement aan toegevoegd worden. Gietbrons dankt zijn bestaan vooral aan goede gietbaarheid, uitstekende verspaanbaarheid, goede corrosiebestendig en glijeigenschappen in glijlagers en slijtstrippen. Brons is te lassen en te solderen maar slecht te smeden. Het is het eerste metaal dat op grote schaal door de mensheid is toegepast en is te beschouwen als het begin van de civilisatie.Invloed van de hoofd legeringselementen in kopertin legeringen
Invloed toevoeging tin:- Maakt brons harder en brosser, verhoogt daarmee de slijtvastheid.
- Verhoogt toelaatbare vlaktedruk. maar is vanwege de brosheid minder goed bestand tegen stotende belasting.
Invloed toevoeging zink:
- Maakt het brons minder hard en minder bros, daardoor neemt de slijtvastheid af.
Invloed toevoeging lood:
- Maakt brons beter verspaanbaar door draaien en frezen.
- Slijtvaster als lager, zelfs bij onvolkomen smering.
- Verhoogt de toelaatbare glijsnelheid in glijlagers, de toelaatbare vlakte druk neemt vanwege het lood af.
Mechanische eigenschappen en chemische samenstelling van kopertin gietlegeringen volgens EN 1982
| Benaming | Treksterkte min. N/mm2 | 0,2 Strekgrens min. N/mm2 | Rek A% | Hardheid HB | Cu% | Sn% | Zn% | Pb% | Ni% | Al% | Fe% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CuSn5 Zn5Pb5-C (CC491K) | 250 | 110 | 13 | 65 | 84-86 | 4-6 | 4-6 | 4-6 | 2 max. | 0,01 max. | 0,3 max. |
| Cu Sn 7 Zn 4 Pb 7-C (CC493K) | 260 | 120 | 12 | 70 | 82-85 | 6-8 | 2-5 | 5-8 | 2 max. | ---0,01 max. | 0,2 max. |
| CuSn10-C (CC480K) | 280 | 160 | 10 | 80 | 88-90 | 9-11 | --- | --- | 2 max. | 0,01 max. | 0,2 max. |
| CuSn12-C (CC483K) | 280 | 150 | 5 | 90 | 84-88 | 11-13 | --- | --- | 2 max. | 0,01 max. | 0,2 max. |
| CuSn12 Ni2-C (CC484K) | 300 | 180 | 8 | 95 | 84-87 | 11-13 | 1,5-2,5 | --- | 1,5-2,5 | 0,01 max. | 0,2 max. |
| Cu Sn 11 Pb2-C (CC482K) | 280 | 150 | 5 | 90 | --- | 10,5-12,5 | 0-2 | 0,7-2,5 | 2 max. | 0,01 max. | 0,2 max. |
| Cu Sn 14 (niet genormaliseerd) | 240 | 150 | 3 | 95 | 85-87 | 13-15 | --- | --- | --- | --- | --- |
| Cu Al 10 Fe 5 Ni 5-C (CCG333) | 650 | 280 | 13 | 150 | 76-83 | --- | --- | --- | 4-6 | 8,5-10,5 | 4-4,5 |
| CuAl11 Fe6Ni6-C (CC334G) | 750 | 380 | 5 | 185 | 72-78 | ---- | ---- | --- | 4-7,5 | 10-12 | 4-7 |
Gebruikseigenschappen en toepassingsvoorbeelden van kopertin legeringen
| Legering | Eigenschappen en toepassingen |
|---|---|
| CuSn7zn4pb7-C (CC493K) | Middelhard slijtvast materiaal voor de algemene machinebouw met goede lagereigenschappen en zeer geschikt voor glijlagers en lagerbussen bij matige tot middelbare belasting, Max. belasting tot 4000N/cm2. Goed bewerkbaar kortspanig metaal. Corrosiebestendig ook in zeewater. Zacht- en hardsoldeerbaar. |
| Cu Sn 10-C (CC480K) | Taai brons. Corrosie en zeewaterbestendig. Voor afsluiters, kranen, kleppen, lageringen, pomphuizen en schoepen voor pompen en waterturbines. |
| Cu Sn 12-C (CC483K) | Taai materiaal met goede slijtvastheid. Corrosie- en zeewaterbestendig. Toegepast als worm/ wormwiel en belaste spindelmoeren. Geschikt voor onderdelen die aan vlaktedruk, stotende belasting en wrijvingslijtage onderhevig zijn. Grote cavitatie weerstand. Materiaal met uitstekende loopeigenschappen bij hoge (glij)snelheden. Max.belasting tot 8000 N/cm2. CuSn 12 Pb en CuSn11Pb2-C worden t.o.v. CuSn12-C gekenmerkt door hun betere verspaanbaarheid en verbeterde loopeigenschappen. |
| Cu Sn 12 Ni2-C (CC484K) | Als Cu Sn 12 echter beter bestand tegen statische en stotende belasting. Zeer hoge slijtweerstand, ook bij hoge glijsnelheid en grote vlaktedruk. Goed corrosie-, zeewater- en cavitatie bestendig. Matig verspaanbaar. Toegepast voor o.a. snellopende worm/wormwiel overbrenging. |
| Cu Sn5Zn5Pb5-C (CC491K) | Konstruktiemetaal, belangrijkste toepassing voor water- en stoomwerktuig onderdelen tot 255 ° C, pomphuizen en andere ingewikkelde dunwandige gietstukken. Draaiende onderdelen voor machines en apparaten. Wordt als lagermetaal tegenwoordig wel vervangen door CuSn7ZnPb en CuSn7Zn4Pb7-C. |
| Cu Al 10 Fe 5 Ni 5-C (CCG333) | Schokbestendige legering met goede treksterkte bij redelijke taaiheid. Lange levensduur in koud en warm zeewater. Bestand tegen een zuur milieu. Voor gietstukken in de chemische industrie. Geschikt voor zwaar belaste tandwielen bij een goede smering. Toe te passen voor hogedrukonderdelen in de hydrauliek. Piek belasting tot 25000 N/cm2. |
| Cu Al 11 Fe 6 Ni 6-C (CC334G) | Als CuAl10Ni/CuAl10Fe5Ni5-C, maar met een grotere slijtvastheid en extra weerstand tegen cavitatie. |
| Cu Sn 12 Pb/ Cu Sn 11 Pb 2-C CC482K | Een taai lagermetaal, slijtvast en corrosiebestendig ook in zeewater. Eigenschappen als van CuSn12 / CuSn12-C, echter door loodtoeslag een betere verspaanbaarheid. Geschikt voor glijlagers met hoge piekbelasting en voor zwaarbelaste slijtstrippen. |
