Бронзовая втулка БРОЦС555 в Минске


Бронзовая втулка БРОЦС5-5-5: состав, характеристики и применение

Бронзовая втулка БРОЦС5-5-5 — это изделие, изготовленное из оловянно-цинково-свинцовистой бронзы марки БрОЦС5-5-5 (аналог CuSn5Zn5Pb5, C83600). Материал относится к группе литейных оловянных бронз, легированных цинком и свинцом, и применяется для производства узлов трения, работающих в условиях умеренных скоростей и значительных удельных нагрузок. Втулки данной марки востребованы в машиностроении, гидравлике и общем приборостроении благодаря сочетанию антифрикционных свойств, технологичности и относительно невысокой стоимости по сравнению с высокооловянными бронзами.

Химический состав и физико-механические параметры

Согласно ГОСТ 613-93, бронза БрОЦС5-5-5 содержит олово в диапазоне 4,5–6,0 %, цинк — 4,5–6,0 %, свинец — 4,5–6,0 %, остальное — медь. Свинец в структуре сплава присутствует в виде самостоятельных включений, которые выполняют роль твердой смазки в зоне контакта, снижая коэффициент трения и предотвращая схватывание поверхностей при граничной смазке. Цинк повышает жидкотекучесть расплава и уплотняет отливку, что особенно важно при изготовлении втулок методом литья в кокиль или центробежным литьем.

Механические характеристики бронзы БрОЦС5-5-5 в литом состоянии: предел прочности при растяжении — 180–220 МПа, относительное удлинение — 4–8 %, твердость по Бринеллю — 55–65 HB. Рабочие температуры ограничены диапазоном от –40 до +250 C. Материал хорошо обрабатывается резанием, что позволяет получать втулки с высокой точностью геометрии и низкой шероховатостью поверхности.

Конструктивные особенности и типоразмеры

Втулки БРОЦС5-5-5 выпускаются в двух основных исполнениях: цилиндрические гладкие и с буртом. В зависимости от способа производства различают литые заготовки с последующей механической обработкой и готовые втулки, прошедшие полный цикл токарной обработки. Внутренняя поверхность может поставляться с допуском H7–H9, наружная — с допуском r6, s7 или по индивидуальным требованиям заказчика.

ПараметрЗначение для 20 ммЗначение для 50 ммЗначение для 100 мм
Наружный диаметр, мм26–3060–70115–130
Допуск наружного диаметраr6s7s7
Шероховатость Ra, мкм1,61,63,2
Твердость, HB55–6555–6555–65

Эксплуатационные свойства и условия работы

Бронзовые втулки БрОЦС5-5-5 демонстрируют стабильную работу в узлах трения скольжения при удельных давлениях до 10–12 МПа и окружных скоростях до 3–4 м/с. Материал устойчив к ударным нагрузкам и вибрациям, что позволяет применять его в шарнирных соединениях, опорах валов и направляющих втулках. При работе в паре с закаленной сталью (HRC 45–55) коэффициент трения в установившемся режиме составляет 0,08–0,12 при обильной смазке.

Сплав не рекомендуется для эксплуатации в агрессивных средах и при контакте с морской водой — в этих условиях предпочтительны алюминиевые или кремнистые бронзы. Однако в условиях сухого трения или ограниченной смазки свинцовые включения обеспечивают более низкий износ по сравнению с безсвинцовыми оловянными бронзами.

Области применения

Втулки БРОЦС5-5-5 используются в следующих узлах и механизмах:

  • опоры скольжения валов редукторов и коробок передач общего машиностроения;
  • шарнирные соединения рычажных механизмов и подвесок сельскохозяйственной техники;
  • направляющие втулки пневмоцилиндров и гидроцилиндров с давлением до 16 МПа;
  • подшипниковые узлы насосного оборудования, работающие на масляной смазке;
  • втулки поворотных опор кранового оборудования и строительной техники;
  • элементы арматуры трубопроводной запорной техники — шпиндели, втулки сальниковых узлов.

Преимущества и ограничения

Ключевым преимуществом втулок из БрОЦС5-5-5 является оптимальное соотношение антифрикционных характеристик и цены. Сплав легко обрабатывается, допускает пайку мягкими припоями и хорошо прирабатывается к контртелу. Ограничением служит пониженная коррозионная стойкость в кислых средах и склонность к вымыванию свинца при работе в проточной воде, что сужает область применения в санитарно-технических системах.

Вопросы и ответы

Чем отличается втулка БРОЦС5-5-5 от втулки БрОЦС6-6-3?

Основное отличие — содержание олова и свинца. В БрОЦС6-6-3 олова и цинка по 5–7 %, свинца 2–4 %. БрОЦС5-5-5 содержит больше свинца, что улучшает антифрикционные свойства при сухом трении, но несколько снижает прочностные характеристики.

Какие допуски выдерживаются при механической обработке втулок?

Стандартные посадки — H7–H9 для внутреннего отверстия и r6, s7 для наружного диаметра. По запросу возможна обработка под индивидуальные размеры с допуском до IT6.

Можно ли использовать втулку БРОЦС5-5-5 в пищевом оборудовании?

Не рекомендуется. Сплав содержит свинец, который не допускается к контакту с пищевыми средами. Для пищевой промышленности применяются безсвинцовые бронзы, например БрО5Ц5С5 не подходит — следует использовать БрО10Ф1 или латуни ЛС59-1 с ограничениями.

Какой ресурс работы втулки при удельном давлении 8 МПа?

При соблюдении режима смазки и чистоте поверхности вала Ra 0,8–1,6 мкм ресурс составляет 8000–12000 часов. Интенсивность износа зависит от скорости скольжения и наличия абразивных частиц в смазочном материале.