Бронзовый круг БрА9Ж4 в Минске

Бронзовый круг БрА9Ж4: состав, механические свойства и применение

Бронзовый круг БрА9Ж4 — это горячедеформированный или холоднодеформированный пруток из алюминиево-железистой бронзы, легированной алюминием в диапазоне 8,8–10,0 % и железом 2,0–4,0 %. Материал относится к группе высокопрочных бронз, не упрочняемых термической обработкой, и поставляется в виде кругов диаметром от 10 до 120 мм по ГОСТ 18175-78 и ГОСТ 1628-78. Основное упрочнение достигается за счет твердорастворного механизма и выделения железосодержащих фаз при кристаллизации, что обеспечивает стабильные механические характеристики в интервале рабочих температур от –40 до +300 C.

Химический состав и структура

Химический состав бронзы БрА9Ж4 регламентирован ГОСТ 18175-78 и включает следующие компоненты:

• алюминий — 8,8–10,0 % — формирует -твердый раствор и упрочняющую эвтектоидную составляющую;
• железо — 2,0–4,0 % — обеспечивает измельчение зерна и повышение износостойкости;
• марганец — до 0,5 % — способствует раскислению и улучшению жидкотекучести;
• цинк, свинец, кремний — до 0,5 % суммарно — ограничиваются как примеси;
• медь — остальное, не менее 86 %.

Микроструктура деформированного круга БрА9Ж4 представляет собой -твердый раствор с включениями эвтектоида ( + ), причем доля эвтектоидной составляющей увеличивается с ростом содержания алюминия. Железо образует дисперсные частицы FeAl, которые препятствуют росту зерна при горячей деформации и повышают сопротивление абразивному изнашиванию. После горячей прокатки или прессования структура характеризуется вытянутыми вдоль оси деформации зернами, что обеспечивает анизотропию механических свойств: продольные образцы демонстрируют на 10–15 % более высокие показатели прочности по сравнению с поперечными.

Механические характеристики прутков БрА9Ж4

Механические свойства бронзового круга БрА9Ж4 зависят от диаметра и состояния поставки. Для горячедеформированных прутков диаметром до 50 мм гарантируются следующие показатели:

• временное сопротивление разрыву — 490–590 МПа;
• относительное удлинение — 15–20 %;
• твердость по Бринеллю — 110–140 HB;
• предел текучести — 200–250 МПа.

Материал сохраняет пластичность при ударных нагрузках и не склонен к хладноломкости вплоть до –40 C. При нагреве до 300 C прочность снижается не более чем на 20 % от исходной, что позволяет применять круг БрА9Ж4 в узлах трения, работающих при повышенных температурах. Антифрикционные свойства обусловлены наличием эвтектоидной составляющей, которая выполняет роль твердой смазки в паре трения со сталью.

Технологические особенности обработки

Бронзовый круг БрА9Ж4 хорошо обрабатывается резанием: режимы резания сопоставимы с обработкой латуней, стружка ломается на мелкие элементы, что обеспечивает высокую производительность на токарных и фрезерных станках. Материал пригоден для горячей штамповки при температуре 750–850 C, однако склонен к росту зерна при перегреве выше 900 C. Сварка бронзы БрА9Ж4 ограничена: допускается аргонодуговая сварка с применением присадочных прутков того же состава, при этом прочность сварного шва составляет 70–80 % от прочности основного металла. Пайка твердыми припоями возможна с использованием флюсов на основе фторидов.

Применение круга БрА9Ж4 в промышленности

Из-за сочетания высокой прочности, коррозионной стойкости в морской воде и антифрикционных свойств круг БрА9Ж4 востребован в следующих отраслях:

• судостроение — втулки дейдвудных валов, подшипники рулевых устройств, работающие в морской воде;
• гидравлическое оборудование — плунжерные пары, распределительные золотники, направляющие втулки насосов высокого давления;
• металлургическое машиностроение — вкладыши подшипников прокатных станов, работающие при удельных нагрузках до 30 МПа;
• химическое машиностроение — детали арматуры, работающие в слабоагрессивных средах при температуре до 200 C;
• автомобильная промышленность — втулки, шайбы, седла клапанов в узлах трансмиссии.

В паре трения со сталью 40Х или 45Х закаленной бронза БрА9Ж4 обеспечивает коэффициент трения 0,05–0,08 при смазке и допускает окружные скорости до 8 м/с. Материал не рекомендуется применять в узлах, работающих в контакте с абразивными частицами без смазки, так как износостойкость в таких условиях уступает оловянным бронзам.

Сортамент и условия поставки

Круги БрА9Ж4 поставляются в горячекатаном, прессованном или кованом состоянии. Допуски на диаметр регламентируются ГОСТ 1628-78: для диаметров 10–30 мм — h11, для 32–80 мм — h12, для 85–120 мм — h13. Длина прутков составляет 1–4 м, по согласованию возможна поставка мерной длины. Поверхность кругов не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы незначительные дефекты, устраняемые зачисткой.

Вопросы и ответы