Крупногабаритные бронзовые поковки для тяжелонагруженных узлов
Крупногабаритные бронзовые поковки это заготовки, получаемые горячей объемной штамповкой или свободной ковкой на гидравлических прессах усилием от 2500 до 15000 тс. Исходным материалом служат слитки из бронз марок БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАМц9-2, БрОЦС5-5-5, БрОЦСН3-7-5-1, а также двухслойные биметаллические заготовки со стальной основой. Технологический процесс включает нагрев в камерных печах до температуры деформации от 850 до 950 C, многопереходную ковку с промежуточными подогревами и последующую нормализацию или закалку с отпуском для снятия внутренних напряжений.
В отличие от литых заготовок, деформированный металл не имеет усадочных раковин, газовой пористости и дендритной ликвации. Механические свойства поковок характеризуются пределом прочности от 490 до 690 МПа, относительным удлинением от 12 до 20 % и твердостью по Бринеллю от 110 до 180 HB. Структура после ковки мелкозернистая, равноосная, с равномерным распределением эвтектоида в -твердом растворе.
Типоразмеры и допуски
Номенклатура включает поковки массой от 50 до 3000 кг с максимальным диаметром до 1200 мм и длиной до 4500 мм. Форма заготовок ступенчатые валы, диски, кольца, фланцы, втулки и плиты. Допуски на размеры назначаются по ГОСТ 7062-90 для поковок из цветных металлов: припуски на механическую обработку составляют от 8 до 25 мм на сторону в зависимости от габарита. Точность геометрических параметров контролируется на координатно-измерительных машинах с погрешностью не более 0,05 мм.
| Марка бронзы | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость, HB | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| БрАЖ9-4 | от 540 до 590 | от 15 до 18 | от 110 до 140 | до 250 |
| БрАЖМц10-3-1,5 | от 640 до 690 | от 12 до 15 | от 160 до 180 | до 300 |
| БрОЦС5-5-5 | от 200 до 230 | от 14 до 18 | от 60 до 75 | до 200 |
Применение в промышленном оборудовании
Крупногабаритные бронзовые поковки используются для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких контактных нагрузок, знакопеременного изгиба и абразивного изнашивания. Основные области применения:
- червячные колеса и гайки ходовых винтов металлорежущих станков с диаметром делительной окружности от 400 до 1500 мм;
- опорные и упорные подшипники скольжения прокатных станов, экскаваторов и дробильно-размольного оборудования;
- направляющие втулки и кольца гидроцилиндров для горнодобывающей техники и прессового оборудования;
- сегменты подпятников и уплотнительные кольца гидротурбин и насосных агрегатов;
- запорные элементы арматуры для трубопроводов высокого давления седла, золотники, распределительные диски;
- детали узлов трения судовых движительных комплексов и гребных валов.
Контроль качества и испытания
Каждая партия поковок проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа, ультразвуковую дефектоскопию на наличие внутренних расслоений и неметаллических включений, а также проверку механических свойств на образцах, вырезанных из тела заготовки. Для ответственных деталей выполняется контроль твердости по сечению и макроструктуры после травления. По требованию заказчика проводятся испытания на ударную вязкость при температуре от 20 до +20 C и определение остаточных напряжений.
Поставка сопровождается сертификатом качества с указанием марки сплава, номера плавки, результатов механических испытаний и данных неразрушающего контроля. Возможна поставка поковок в черновом виде с предварительной механической обработкой или с полной обработкой по чертежам заказчика.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какие максимальные габариты поковок из бронзы возможны?
Максимальный диаметр поковок достигает 1200 мм, длина до 4500 мм, масса до 3000 кг. Для биметаллических заготовок со стальной основой габариты ограничены диаметром 800 мм и длиной 3000 мм.
Какие марки бронзы применяются для крупногабаритных поковок?
Основные марки БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАМц9-2, БрОЦС5-5-5, БрОЦСН3-7-5-1. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: алюминиевые бронзы применяются для высоконагруженных узлов, оловянные для антифрикционных деталей.
Чем поковки отличаются от литых заготовок из бронзы?
Деформированный металл не имеет усадочной пористости и дендритной ликвации, характерных для литья. Поковки обладают более высокими механическими свойствами: предел прочности выше на 2030 %, пластичность в 1,52 раза.
Какие методы неразрушающего контроля применяются?
Ультразвуковая дефектоскопия для выявления внутренних дефектов, капиллярный контроль для обнаружения поверхностных трещин, контроль твердости по сечению. Для особо ответственных деталей радиографический контроль.
