Бронзовый круг БрКН1-3 — технические характеристики и применение
Бронзовый круг БрКН1-3 — это горячепрессованный или холоднодеформированный пруток круглого сечения из кремнисто-никелевой бронзы, легированной кремнием (1,0–1,6 %) и никелем (2,5–3,5 %). Материал относится к группе высокопрочных бронз, упрочняемых термической обработкой — закалкой с последующим старением. В отличие от оловянных бронз, БрКН1-3 не содержит дефицитного олова, что определяет её применение в узлах, работающих при повышенных механических нагрузках и температурах до 400 C.
Химический состав и структура
По ГОСТ 18175-78 бронза БрКН1-3 имеет следующий базовый состав: никель — 2,5–3,5 %, кремний — 1,0–1,6 %, остальное — медь. Допустимые примеси ограничены: железо — не более 0,2 %, свинец — не более 0,05 %, цинк — не более 0,3 %. После закалки от 850–870 C и старения при 450–500 C в структуре формируются дисперсные частицы интерметаллида NiSi, обеспечивающие дисперсионное твердение. Твёрдость материала в термообработанном состоянии достигает 120–140 HB, предел прочности — 450–550 МПа.
Механические свойства и технологичность
Круг БрКН1-3 сочетает высокую прочность с упругостью, что делает его пригодным для изготовления ответственных деталей, работающих на изгиб и кручение. Материал хорошо обрабатывается резанием, однако при точении и фрезеровании требует применения твёрдосплавного инструмента с положительными передними углами. Паяемость и свариваемость ограничены — соединения рекомендуется выполнять механическим крепежом или пайкой твёрдыми припоями с флюсами, исключающими окисление кремния.
- Предел прочности при растяжении — 450–550 МПа (после термообработки)
- Относительное удлинение — 10–20 % в зависимости от состояния поставки
- Твёрдость по Бринеллю — 120–140 HB
- Рабочая температура — до 400 C без потери механических свойств
- Модуль упругости — 115–120 ГПа
Сортамент и размеры
Бронзовый круг БрКН1-3 поставляется в виде прутков диаметром от 10 до 120 мм. Наиболее распространённый интервал — 20–80 мм, используемый для изготовления втулок, колец, седел клапанов и других деталей методом механической обработки. Длина прутков — 1–4 м, допускается поставка мерной длины по согласованию с заказчиком. Кривизна прутка не должна превышать 5 мм на 1 метр длины, овальность — половины поля допуска на диаметр.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Термообработанное | 500–550 | 10–15 | 130–140 |
| 25–50 | Термообработанное | 470–530 | 12–18 | 125–135 |
| 55–80 | Горячепрессованное | 450–500 | 15–20 | 120–130 |
Применение в промышленности
Круг БрКН1-3 востребован в узлах трения и уплотнения, где требуется сочетание износостойкости, коррозионной стойкости и стабильности размеров при нагреве. Материал применяется в авиастроении для изготовления втулок шасси и элементов гидросистем, работающих при знакопеременных нагрузках. В энергетическом машиностроении из прутка изготавливают направляющие втулки арматуры паропроводов, работающие при температуре до 400 C. В химическом аппаратостроении бронза БрКН1-3 используется для деталей насосов, перекачивающих слабоагрессивные среды, — благодаря стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрКН1-3 от бронзы БрАЖН10-4-4?
БрКН1-3 — кремнисто-никелевая бронза дисперсионного твердения, упрочняемая закалкой и старением. БрАЖН10-4-4 — алюминиево-железо-никелевая бронза, работающая в паре со сталью при высоких удельных давлениях. БрКН1-3 предпочтительнее при температурах до 400 C и требованиях к упругим свойствам.
Подвергается ли круг БрКН1-3 термообработке перед поставкой?
Да, прутки диаметром до 50 мм поставляются в термообработанном состоянии (закалка + старение). Круги большего диаметра могут поставляться горячепрессованными без финишной термообработки — параметры уточняются при заказе.
Какие допуски на диаметр действуют для прутка БрКН1-3?
Стандартные допуски — h9–h11 для обрабатываемых прутков и h12–h14 для горячепрессованных. Точность класса h9 достигается холодным волочением или обточкой.
Пригодна ли бронза БрКН1-3 для работы в морской воде?
Материал устойчив к коррозии в пресной воде и атмосферных условиях, однако в морской воде уступает алюминиевым бронзам. Для морских применений рекомендуется БрАЖН10-4-4 или БрАМц9-2.
