Бронзовый круг БрАЖМц10-3-1: состав, свойства и применение
Бронзовый круг БрАЖМц10-3-1 — это горячепрессованный или холоднодеформированный пруток круглого сечения из алюминиево-железо-марганцовистой бронзы, легированной по ГОСТ 18175. Материал сочетает высокую прочность с коррозионной стойкостью в морской воде и перегретом паре, что определяет его применение в тяжелонагруженных узлах судового машиностроения и химического аппаратостроения.
Химический состав бронзы БрАЖМц10-3-1 регламентирован ГОСТ 18175 и включает алюминий (9,0–11,0 %), железо (2,0–4,0 %), марганец (1,0–2,0 %), остальное — медь. Железо образует мелкодисперсные интерметаллидные фазы, упрочняющие матрицу без существенного снижения пластичности. Марганец повышает коррозионную стойкость в хлоридсодержащих средах и стабилизирует структуру при нагреве.
Механические характеристики и структура
Прутки БрАЖМц10-3-1 поставляются в состоянии горячей деформации (прессованные) или после холодной обработки давлением. Механические свойства зависят от диаметра и вида обработки:
- Временное сопротивление разрыву — 590–690 МПа для прессованных прутков;
- Относительное удлинение — 10–15 % в зависимости от сечения;
- Твердость по Бринеллю — 160–200 HB;
- Предел текучести — 245–295 МПа;
- Модуль упругости — 98–105 ГПа.
Структура бронзы — -твердый раствор с включениями FeAl и (Fe,Mn)Al. После горячей прокатки наблюдается полосчатость, устраняемая последующей термической обработкой при 650–700 C. Материал склонен к упрочнению при пластической деформации, что учитывается при механической обработке резанием.
Технологические свойства и обрабатываемость
БрАЖМц10-3-1 характеризуется удовлетворительной обрабатываемостью резанием — стружка ломкая, что облегчает обработку на токарных и фрезерных станках. Свариваемость ограничена: аргонодуговая сварка возможна с применением присадочных прутков того же состава, однако зона термического влияния склонна к охрупчиванию. Паяемость — хорошая, твердыми и мягкими припоями.
Антифрикционные свойства материала позволяют использовать его в узлах трения скольжения при удельных нагрузках до 25 МПа и скоростях до 5 м/с. Коэффициент трения в паре с закаленной сталью при смазке составляет 0,008–0,012.
Применение в промышленности
Круг БрАЖМц10-3-1 востребован в отраслях, где требуется сочетание прочности, коррозионной стойкости и износостойкости:
- Судостроение — гребные винты, втулки дейдвудных валов, арматура трубопроводов;
- Химическое машиностроение — детали насосов для перекачки агрессивных сред;
- Энергетика — узлы паровой арматуры, работающие при температуре до 300 C;
- Металлургия — направляющие втулки и подшипники прокатных станов;
- Гидравлические системы — плунжерные пары, распределители высокого давления.
Материал устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде и атмосферных условиях, что делает его предпочтительным для арматуры береговых и шельфовых сооружений.
Сортамент и поставка
Круги БрАЖМц10-3-1 выпускаются диаметром от 10 до 120 мм, длиной 1–4 м. Допуски на диаметр — h9–h12 в зависимости от точности изготовления. Поставка возможна в прутках мерной, кратной или немерной длины, а также в бухтах для малых диаметров.
| Диаметр, мм | Состояние | ,, МПа | , % | Твердость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Холоднодеформированный | 295 | 10 | 180 |
| 25–50 | Горячепрессованный | 245 | 15 | 160 |
| 55–120 | Горячепрессованный | 245 | 12 | 160 |
Особенности заказа и контроля качества
При заказе круга БрАЖМц10-3-1 необходимо указывать диаметр, состояние поставки и группу точности. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и механических свойств. Контроль проводится на образцах, отобранных от каждого плавильного литья.
Материал поставляется в механически обработанном виде или без обработки поверхности. Допускается наличие незначительных дефектов — закатов, рябизны, следов правки, не выводящих размеры за предельные отклонения.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрАЖМц10-3-1 от БрАЖ9-4?
БрАЖМц10-3-1 содержит марганец (1–2 %), который повышает коррозионную стойкость в морской воде и улучшает технологичность при горячей деформации. Прочность обоих сплавов сопоставима, но БрАЖМц10-3-1 предпочтителен для судовых условий эксплуатации.
Какие допуски на диаметр круга?
Для холоднодеформированных прутков — h9–h10, для горячепрессованных — h11–h12. Точные значения зависят от диаметра и класса точности, указанного в заказе.
Можно ли использовать БрАЖМц10-3-1 для подшипников скольжения?
Да, материал применяется в узлах трения при удельных нагрузках до 25 МПа. Однако при высоких скоростях скольжения рекомендуется использовать бронзы с оловом, например БрО10Ф1.
Какой режим термической обработки применяется?
Для снятия внутренних напряжений после холодной деформации — отжиг при 650–700 C с выдержкой 1–2 часа и медленным охлаждением. Закалка и старение для этого сплава не применяются.
