Бронзовый круг БрО3Ц13С4 в Минске


Бронзовый круг БрО3Ц13С4: состав, свойства и применение

Бронзовый круг БрО3Ц13С4 — это горячедеформированный или литой пруток из оловянно-цинково-свинцовистой бронзы, легированной оловом (2,5–4,0 %), цинком (12,0–15,0 %) и свинцом (3,0–5,0 %). Материал относится к группе антифрикционных бронз, предназначенных для работы в узлах трения скольжения при умеренных скоростях и повышенных удельных нагрузках. Круг поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 120 мм, преимущественно в горячепрессованном состоянии, что обеспечивает плотную мелкозернистую структуру без усадочных раковин и газовой пористости.

Химический состав БрО3Ц13С4 регламентируется ГОСТ 18175 и характеризуется сочетанием трёх основных легирующих элементов. Олово упрочняет твёрдый раствор и повышает коррозионную стойкость в морской воде и слабокислых средах. Цинк удешевляет сплав, улучшает жидкотекучесть и уплотняет структуру. Свинец выступает в роли твёрдой смазки: при работе пары трения он распределяется по поверхности контакта, снижая коэффициент трения и предотвращая схватывание. Именно это сочетание делает БрО3Ц13С4 эффективной альтернативой более дорогим оловянным бронзам типа БрО5Ц5С5 в узлах с умеренной нагрузкой.

Механические характеристики и технологические параметры

Прутки БрО3Ц13С4 в горячепрессованном состоянии демонстрируют временное сопротивление разрыву на уровне 250–300 МПа, относительное удлинение — 15–20 %, твёрдость по Бринеллю — 60–75 HB. Материал хорошо обрабатывается резанием: стружка ломкая, сливная, что позволяет получать поверхности с шероховатостью Ra 1,25–2,5 мкм без применения специальных СОЖ. Свариваемость ограничена — соединения выполняются преимущественно пайкой твёрдыми припоями или механическим крепежом.

Антифрикционные свойства БрО3Ц13С4 характеризуются допустимой нагрузкой до 15 МПа при скорости скольжения до 3 м/с. Рабочая температура узлов трения ограничена диапазоном от –40 до +250 C. При превышении температурного порога наблюдается разупрочнение матрицы и выплавление свинцовой фазы, что приводит к интенсификации износа.

ПараметрЗначение для БрО3Ц13С4Метод контроляТипичное применениеПримечание
Предел прочности в250–300 МПаИспытание на растяжениеВтулки, вкладышиГорячепрессованное состояние
Относительное удлинение 15–20 %ГОСТ 1497Детали с ударной нагрузкойОбеспечивает пластичность
Твёрдость HB60–75ГОСТ 9012Направляющие скольженияОптимальна для пары со сталью
Коэффициент трения0,08–0,12Машина тренияПодшипники скольженияСо смазкой

Номенклатура и геометрические параметры

Круг БрО3Ц13С4 выпускается в следующем размерном ряду:

  • диаметр 10–30 мм — для втулок малогабаритных подшипников, осей, пальцев;
  • диаметр 32–60 мм — для крупных вкладышей, направляющих, червячных венцов;
  • диаметр 65–120 мм — для тяжёлонагруженных узлов, работающих в паре с закалёнными стальными валами;
  • длина прутков — 1–3 м, допускается поставка мерной длины по требованию заказчика;
  • кривизна прутка — не более 6 мм на 1 м длины для диаметров до 80 мм.

Предельные отклонения по диаметру соответствуют классу точности h12 для горячепрессованных прутков. Поверхность не требует дополнительной механической обработки перед токарными операциями, однако для ответственных деталей рекомендуется удаление поверхностного обезуглероженного слоя глубиной 0,5–1,0 мм.

Промышленное применение

БрО3Ц13С4 используется в узлах трения, где пары «бронза–сталь» работают в условиях граничной или жидкостной смазки. Основные области применения:

  • подшипники скольжения и втулки в насосном оборудовании, перекачивающем воду и нейтральные среды;
  • направляющие втулки и ползуны в металлорежущих станках и кузнечно-прессовом оборудовании;
  • червячные венцы и гайки ходовых винтов в механизмах подачи;
  • седла и уплотнительные кольца арматуры для трубопроводных систем;
  • антифрикционные детали в редукторах, лебёдках и крановых механизмах.

Материал не рекомендуется для работы в сильнокислых средах, аммиачных атмосферах и при контакте с серосодержащими соединениями, вызывающими коррозионное растрескивание. Для морского применения допустима эксплуатация при отсутствии гальванической пары с алюминиевыми сплавами.

Особенности заказа и контроля качества

При заказе круга БрО3Ц13С4 необходимо указывать диаметр, состояние поставки (горячепрессованное или литое), длину и группу контроля. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и результатов механических испытаний. Для ответственных узлов рекомендуется проведение входного ультразвукового контроля на отсутствие внутренних дефектов — расслоений и трещин, возникающих при нарушении режимов прессования.

Вопросы и ответы

Чем отличается БрО3Ц13С4 от БрО5Ц5С5?

БрО3Ц13С4 содержит меньше олова (3 % против 5 %) и больше цинка (13 % против 5 %). Это снижает стоимость сплава при сохранении достаточной прочности и антифрикционных свойств для умеренно нагруженных узлов. БрО5Ц5С5 предпочтительна при более высоких удельных давлениях и ударных нагрузках.

Какие допуски на диаметр круга БрО3Ц13С4?

Горячепрессованные прутки поставляются с полем допуска h12. Для диаметров до 30 мм отклонение составляет –0,21 мм, для диаметров 30–50 мм — –0,25 мм, для диаметров 50–80 мм — –0,30 мм.

Можно ли использовать БрО3Ц13С4 для зубчатых колёс?

Да, для червячных колёс и венцов тихоходных передач материал применяется при окружных скоростях до 3 м/с. Для быстроходных передач рекомендуется использовать более легированные оловянные бронзы с повышенным содержанием олова.

Какой режим термообработки применяется для БрО3Ц13С4?

Сплав не упрочняется термической обработкой. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяется низкий отжиг при 250–300 C с выдержкой 1–2 часа и медленным охлаждением на воздухе.