Бронзовая полоса БрБНТ1.9: характеристики, сортамент и применение
Бронзовая полоса БрБНТ1.9 — это холоднокатаный прокат из оловянно-цинково-свинцовистой бронзы, легированной никелем и титаном. Марка БрБНТ1.9 расшифровывается как бронза, содержащая олово, никель, титан и цинк; цифра 1.9 указывает на массовую долю титана в пределах 1.5–2.3 %. Согласно ГОСТ 18175-78, сплав относится к группе упрочняемых термообработкой бронз и поставляется в виде полос толщиной 0.1–6.0 мм, шириной до 300 мм. Полоса проходит холодную прокатку с последующим старением, что обеспечивает сочетание высокой прочности и умеренной электропроводности.
Химический состав и структура
Сплав БрБНТ1.9 содержит олово в диапазоне 2.5–4.0 %, никель — 1.5–2.5 %, титан — 1.5–2.3 %, цинк — 8.0–11.0 %, свинец — до 0.05 %. Остальное — медь. Такое легирование формирует после старения дисперсные выделения фазы NiTi и TiSn, которые блокируют движение дислокаций и повышают предел текучести до 700–850 МПа. Структура полосы — -твёрдый раствор с равномерно распределёнными интерметаллидными включениями. Наличие свинца улучшает антифрикционные свойства, а цинк повышает коррозионную стойкость в атмосферных условиях.
Механические и физические свойства
После закалки и старения при 400–450 C полоса БрБНТ1.9 демонстрирует следующие параметры:
- предел прочности при растяжении — 900–1100 МПа;
- предел текучести — 700–850 МПа;
- относительное удлинение — 3–8 %;
- твёрдость по Виккерсу — 280–360 HV;
- удельное электрическое сопротивление — 0.12–0.16 мкОмм;
- температурный диапазон эксплуатации — от –196 C до +250 C.
Сплав сохраняет упругие свойства при нагреве до 200 C, что выгодно отличает его от чисто оловянных бронз. Модуль упругости составляет 115–125 ГПа. Плотность — 8.8–8.9 г/см.
Сортамент и точность прокатки
Полоса БрБНТ1.9 выпускается по ГОСТ 1789-2013 в мягком (М), полутвёрдом (ПТ) и твёрдом (Т) состояниях. Толщина варьируется от 0.1 до 6.0 мм, предельные отклонения по толщине — 0.01–0.05 мм в зависимости от типоразмера. Кромки — обрезные или необрезные. Поставка — в рулонах, бухтах или мерных полосах длиной до 2000 мм. Для прецизионных деталей заказывают полосу с повышенной точностью прокатки по толщине (класс ТП) и разнотолщинностью не более 0.005 мм на метр длины.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 0.2 | 100 | Т | 1000–1100 | 3–5 |
| 0.5 | 150 | ПТ | 850–950 | 5–8 |
| 1.0 | 200 | М | 600–700 | 12–18 |
| 2.0 | 250 | Т | 950–1050 | 4–6 |
| 4.0 | 300 | ПТ | 800–900 | 6–10 |
Технологические особенности обработки
Полоса БрБНТ1.9 поддаётся штамповке, гибке, вырубке и точечной сварке. Из-за высокой прочности после старения механическую обработку рекомендуется проводить в мягком состоянии, а упрочняющее старение — после формообразования. Режим термообработки: закалка от 800–850 C в воде, старение при 400–450 C в течение 2–4 часов. При гибке минимальный радиус составляет 1.5–2.0 толщины полосы в мягком состоянии и 3.0–4.0 толщины — в твёрдом. Обрабатываемость резанием удовлетворительная благодаря свинцовой составляющей.
Области применения
Бронзовая полоса БрБНТ1.9 применяется в узлах, где требуются одновременно упругость, электропроводность и стойкость к знакопеременным нагрузкам:
- токоведущие пружины и контакты в низковольтной аппаратуре, реле, разъёмах;
- упругие элементы мембран датчиков давления и манометров;
- подшипники скольжения и втулки в текстильном оборудовании;
- детали криогенной техники, работающие при температуре до –196 C;
- токосъёмные пластины в электродвигателях малой мощности;
- антифрикционные прокладки в узлах подачи топливной аппаратуры.
В авиаприборостроении полоса используется для изготовления токопроводящих пружин гироскопов и акселерометров. В нефтегазовой отрасли — для уплотнительных элементов запорной арматуры, контактирующих с агрессивными средами.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрБНТ1.9 от БрБНТ1.7?
Основное отличие — содержание титана: у БрБНТ1.9 оно составляет 1.5–2.3 %, у БрБНТ1.7 — 1.3–1.8 %. Это влияет на достигаемую прочность после старения: БрБНТ1.9 обеспечивает предел прочности до 1100 МПа, БрБНТ1.7 — до 1000 МПа.
Какой режим термообработки оптимален для полосы БрБНТ1.9?
Закалка от 800–850 C с охлаждением в воде, затем старение при 400–450 C в течение 2–4 часов. Такой режим обеспечивает максимальное дисперсионное твердение и предел текучести 700–850 МПа.
Можно ли сваривать полосу БрБНТ1.9?
Сплав удовлетворительно сваривается точечной и шовной сваркой. Рекомендуется проводить сварку в мягком состоянии до старения, чтобы избежать образования трещин в упрочнённой структуре.
Какова электропроводность полосы БрБНТ1.9?
Удельное электрическое сопротивление составляет 0.12–0.16 мкОмм, что соответствует 10–15 % от электропроводности чистой меди. Это достаточно для токоведущих пружинных элементов низковольтной аппаратуры.
