Бронзовый круг БрА10Ж4Н4Л: литейный алюминиево-железо-никелевый сплав в мерных прутках
Бронзовый круг БрА10Ж4Н4Л — это сортовой прокат, изготовленный из литейной безоловянной бронзы марки БрА10Ж4Н4Л по ГОСТ 493-79 (химический состав) и ГОСТ 18175-78 (маркировка). Сплав относится к системе Cu–Al–Fe–Ni и содержит 9,0–11,0 % алюминия, 3,0–5,0 % железа, 3,5–5,5 % никеля; суммарное содержание примесей ограничено 1,0 %. Буква «Л» в обозначении указывает на литейный класс — материал предназначен для фасонного литья, однако из него также получают горячекатаные и прессованные круги. Прокат поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 180 мм, длиной 1–3 м, в мягком (М) или твёрдом (Т) состоянии.
Структура и механические свойства
Структура сплава БрА10Ж4Н4Л — -твёрдый раствор алюминия и никеля в меди с включениями интерметаллидной фазы FeAl и сложных фаз Ni–Al–Fe. Такая гетерогенная структура обеспечивает сочетание высокой прочности и износостойкости при сохранении достаточной пластичности. Круг БрА10Ж4Н4Л сохраняет работоспособность в условиях ударно-абразивного износа и знакопеременных нагрузок.
| Показатель | Значение | Условия испытания | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 550 | литьё в кокиль | МПа | ГОСТ 493-79 |
| Относительное удлинение | 12 | литьё в кокиль | % | ГОСТ 493-79 |
| Твёрдость HB | 170–220 | без термообработки | — | ГОСТ 9012-59 |
| Плотность | 7,5–7,6 | 20 C | г/см | — |
| Теплопроводность | 50–60 | 20–100 C | Вт/(мК) | — |
Технологические особенности проката
Круг из БрА10Ж4Н4Л получают горячей прокаткой или прессованием при температуре 750–850 C. Сплав склонен к ликвации, поэтому при производстве прутков контролируют однородность химического состава по сечению. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная: скорость резания твердосплавным инструментом составляет 80–120 м/мин без применения СОЖ. Свариваемость ограничена — рекомендуется газовая сварка с предварительным подогревом до 200–300 C.
Области применения
- Подшипники скольжения и втулки узлов трения прокатных станов, работающие при удельном давлении до 30 МПа.
- Червячные и конические зубчатые колёса редукторов металлургического и горно-шахтного оборудования.
- Направляющие втулки и седла клапанов арматуры высокого давления в нефтегазовой отрасли.
- Детали гребных винтов и дейдвудных подшипников судовых движителей в морской воде.
- Уплотнительные кольца и вкладыши насосов химического производства, контактирующие с агрессивными средами.
- Элементы кристаллизаторов и изложниц в непрерывном литье заготовок.
Условия эксплуатации и ограничения
Круг БрА10Ж4Н4Л работоспособен в интервале температур от –60 C до +250 C. При нагреве выше 300 C наблюдается разупрочнение вследствие коагуляции интерметаллидных фаз. Сплав устойчив в морской воде, растворах щелочей и органических кислотах, но не рекомендуется для сред с высокой концентрацией серной и соляной кислот. Предельная рабочая температура в узлах трения — не выше 200 C при сохранении стабильного коэффициента трения 0,08–0,12.
Вопросы и ответы
Чем БрА10Ж4Н4Л отличается от БрА9Ж3Л?
БрА10Ж4Н4Л содержит никель (3,5–5,5 %) и повышенное количество железа, что увеличивает жаропрочность и твёрдость. БрА9Ж3Л не легирован никелем и уступает по пределу прочности на 80–100 МПа.
Какой диаметр круга доступен для поставки?
Стандартный сортамент — от 10 до 180 мм. Прутки диаметром свыше 100 мм поставляются в литом состоянии без дополнительной деформации.
Требуется ли термообработка круга перед механической обработкой?
Нет. Круг БрА10Ж4Н4Л поставляется в литом или деформированном состоянии с твёрдостью 170–220 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием без предварительного отжига.
Применяется ли БрА10Ж4Н4Л для литья по выплавляемым моделям?
Да. Сплав предназначен для фасонного литья, включая литьё по выплавляемым моделям, в кокиль и в песчаные формы. Температура заливки — 1100–1180 C.
