Бронзовая втулка БрАЖ 9-4: характеристики и применение
Бронзовая втулка БрАЖ 9-4 — подшипниковая деталь, изготовленная из алюминиево-железистой бронзы марки БрАЖ 9-4 по ГОСТ 18175-78. Сплав содержит 8–10 % алюминия, 2,5–4 % железа, остальное — медь. Такое сочетание обеспечивает высокую твёрдость (HB 100–130) и предел прочности при растяжении 550–650 МПа, что существенно превышает показатели оловянных бронз. Втулки БрАЖ 9-4 применяются в узлах трения скольжения при высоких удельных нагрузках и ограниченной смазке.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условие испытания | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 550–650 | МПа | растяжение, 20 C | ГОСТ 18175-78 |
| Предел текучести т | 200–250 | МПа | растяжение, 20 C | ГОСТ 18175-78 |
| Твёрдость по Бринеллю | 100–130 | HB | литое состояние | ГОСТ 18175-78 |
| Относительное удлинение | 12–16 | % | растяжение, 20 C | ГОСТ 18175-78 |
| Допустимая нагрузка PV | до 20 | МПам/с | смазка масляная | справочные данные |
| Диапазон рабочих температур | –60…+250 | C | без потери свойств | справочные данные |
Области применения
- Опоры скольжения прокатных станов: подшипники валков, втулки рольгангов, узлы клетей горячей прокатки.
- Гидротурбины и насосное оборудование: подшипники направляющих аппаратов, втулки рабочих колёс при скорости скольжения до 3 м/с.
- Металлургические краны и механизмы подъёма: шарнирные соединения, втулки крюковых подвесок, работающие при ударных нагрузках.
- Прессовое и кузнечно-прессовое оборудование: направляющие колонн, втулки кривошипно-шатунных механизмов.
- Дизельные двигатели и компрессоры: втулки верхней головки шатуна, подшипники коренных опор.
- Сельскохозяйственная техника: втулки шарниров навесного оборудования, узлы трения комбайнов и тракторов.
Технологические особенности
Втулки БрАЖ 9-4 изготавливают методами центробежного литья, литья в кокиль или обработкой из проката. Центробежное литьё обеспечивает плотную мелкозернистую структуру без усадочной пористости, что критично для подшипниковых узлов с высокими удельными нагрузками. Механическая обработка — точение, растачивание, развёртывание — выполняется твердосплавным инструментом без применения СОЖ или с минимальным охлаждением. Сплав склонен к образованию наростов при резании, поэтому режимы назначают с повышенными подачами и умеренными скоростями.
Втулки БрАЖ 9-4 не требуют термической обработки для достижения эксплуатационных свойств — они формируются непосредственно в литом состоянии. Для повышения износостойкости применяют графитизацию или нанесение антифрикционных покрытий на основе дисульфида молибдена. При монтаже в корпусные детали используют посадки с натягом H7/r6 или H7/s6, обеспечивающие неподвижность втулки при знакопеременных нагрузках.
Эксплуатационные ограничения
Сплав БрАЖ 9-4 чувствителен к коррозии в средах с повышенной влажностью и наличием хлоридов. В морской воде и агрессивных химических средах без защитных покрытий втулки подвержены селективному растворению алюминиевой фазы. При недостаточной смазке возможен схват с валом из-за высокой адгезионной способности алюминиевой бронзы. Рекомендуется применять вал из закалённой стали с твёрдостью не ниже HRC 45 и шероховатостью Ra 0,8 мкм.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрАЖ 9-4 от БрАЖ 9-4Л?
БрАЖ 9-4 — сплав, обрабатываемый давлением (прокат, поковки), БрАЖ 9-4Л — литейный. Литейная модификация имеет пониженную пластичность ( 10–12 %) и применяется для фасонного литья втулок сложной конфигурации.
Какой вал рекомендуется для работы с втулкой БрАЖ 9-4?
Вал из стали 40Х или 45 с закалкой ТВЧ до HRC 45–52, шлифованный до Ra 0,4–0,8 мкм. Такое сочетание минимизирует износ пары и предотвращает схватывание.
При какой максимальной температуре эксплуатируется втулка БрАЖ 9-4?
Длительно — до +200 C, кратковременно — до +250 C. При превышении температуры прочность сплава снижается, возможна потеря геометрической точности под нагрузкой.
Допускается ли работа втулки БрАЖ 9-4 без смазки?
Кратковременно — при пусковых режимах и малых скоростях скольжения (до 0,5 м/с). Длительная эксплуатация без смазки приводит к интенсивному износу и задирам на поверхности вала.
