Бронзовый круг БрА5: состав, механические свойства и применение
Бронзовый круг БрА5 — это деформируемая алюминиевая бронза, легированная алюминием в количестве 4,0–6,0 %. Материал поставляется в виде прутков круглого сечения, полученных методом горячей или холодной деформации с последующей термообработкой. Круг БрА5 сочетает высокую коррозионную стойкость с хорошей пластичностью, что делает его востребованным в узлах трения, работающих в агрессивных средах.
Химический состав и структура
Основу сплава составляет медь, алюминий выступает главным легирующим элементом. Содержание примесей (железа, свинца, кремния) ограничено и регламентируется ГОСТ 18175-78. Алюминий формирует однофазную -структуру, которая обеспечивает высокую технологичность при обработке давлением. Отсутствие эвтектоидной -фазы исключает склонность к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
Механические характеристики круга БрА5
Прутки БрА5 в состоянии поставки демонстрируют предел прочности на уровне 380–450 МПа при относительном удлинении 40–60 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 100–120 HB. Материал хорошо деформируется в холодном состоянии, что позволяет изготавливать из него детали сложной конфигурации методами штамповки и гибки. При этом круг БрА5 сохраняет стабильные механические свойства в интервале температур от –40 до +300 C.
| Параметр | Мягкое состояние | Полутвёрдое состояние | Твёрдое состояние | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 380–420 | 430–470 | 480–520 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 50–60 | 30–40 | 15–25 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость, HB | 100–110 | 110–120 | 120–140 | ГОСТ 9012 |
Коррозионная стойкость и эксплуатационные свойства
Алюминиевая бронза БрА5 формирует на поверхности плотную оксидную плёнку AlO, которая обеспечивает устойчивость к морской воде, влажной атмосфере и слабым растворам органических кислот. В отличие от оловянных бронз, круг БрА5 не склонен к обесцинкованию и не подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением. Материал также демонстрирует низкий коэффициент трения в паре со сталью при граничной смазке.
Обрабатываемость и технологические особенности
Круг БрА5 отличается удовлетворительной обрабатываемостью резанием — стружка ломается, что снижает нагрузку на режущий инструмент. Сварка алюминиевой бронзы выполняется аргонодуговым методом с применением присадочного прутка аналогичного состава. Материал также поддаётся пайке твёрдыми припоями. При холодной деформации рекомендуется назначать промежуточные отжиги при 600–650 C для снятия наклёпа.
Применение круга БрА5 в промышленности
Изделия из круга БрА5 востребованы в следующих инженерных решениях:
- арматура трубопроводных систем — шпиндели, седла клапанов, работающие в контакте с морской водой;
- детали насосного оборудования — втулки, направляющие, работающие в паре с нержавеющими валами;
- элементы судовых конструкций — гребные валы малого диаметра, дейдвудные втулки;
- крепёжные изделия — гайки, болты для химического машиностроения;
- токопроводящие детали — контактные пластины, работающие при повышенной влажности.
Сортамент и условия поставки
Круг БрА5 выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 120 мм. Длина прутков составляет 1–4 м в зависимости от диаметра. Поставка возможна в мягком, полутвёрдом или твёрдом состоянии, что отражается в маркировке. Допуски на диаметр регламентируются ГОСТ 1628-78 и соответствуют классам точности h9–h12. Поверхность прутков не должна иметь трещин, плен и расслоений; допустимы незначительные дефекты, устраняемые зачисткой.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг БрА5 от бронзы БрАЖ9-4?
БрА5 содержит только алюминий (4–6 %) без железа, что обеспечивает более высокую пластичность и коррозионную стойкость, но меньшую прочность. БрАЖ9-4 дополнительно легирована железом, что повышает износостойкость, но снижает технологичность при холодной деформации.
Какие диаметры круга БрА5 наиболее востребованы?
Наибольшим спросом пользуются прутки диаметром 20–60 мм, используемые для изготовления втулок и вкладышей на токарных станках. Диаметры до 20 мм применяются для крепежа, свыше 80 мм — для крупных узлов гидравлических систем.
Подвергается ли круг БрА5 термической обработке?
Алюминиевая бронза БрА5 не упрочняется закалкой, так как не имеет фазовых превращений. Для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 550–650 C с медленным охлаждением. Упрочнение достигается исключительно холодной пластической деформацией.
Какой припой использовать для пайки круга БрА5?
Рекомендуются серебряные припои ПСр-25 или ПСр-45 с флюсом на основе буры. Температура пайки составляет 650–750 C. Для пайки в среде защитного газа допустимо применение медно-фосфористых припоев.
