Бронзовый круг БрО3Ц7С5Н1 — оловянно-цинково-свинцовая бронза с никелем для узлов трения
Бронзовый круг БрО3Ц7С5Н1 — это горячедеформированный или литой пруток из оловянно-цинково-свинцовой бронзы, легированной никелем. Материал относится к группе сложнолегированных бронз, где сочетание олова (2,5–4,0 %), цинка (6,0–8,0 %), свинца (4,0–6,0 %) и никеля (0,5–1,5 %) формирует структуру с равномерным распределением свинцовых включений в твёрдом растворе на медной основе. Никель дополнительно упрочняет матрицу и повышает коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах.
Круг БрО3Ц7С5Н1 поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 120 мм, преимущественно в горячепрессованном состоянии. Материал сочетает умеренную прочность с высокими антифрикционными свойствами: коэффициент трения в паре со сталью при смазке составляет 0,008–0,012, без смазки — до 0,15. Свинец в составе играет роль твёрдой смазки, что обеспечивает устойчивость к задирам при граничном трении и в условиях ограниченной смазки.
Технические характеристики и структура
Механические свойства круга БрО3Ц7С5Н1 зависят от способа производства. Для горячепрессованных прутков регламентируются следующие показатели:
- временное сопротивление разрыву — не менее 250 МПа;
- относительное удлинение — не менее 8 %;
- твёрдость по Бринеллю — 65–75 HB;
- плотность — 8,8 г/см;
- температура плавления — 975–1020 C.
Микроструктура материала — -твёрдый раствор с включениями свинца и эвтектоидной составляющей. Никель способствует измельчению зерна и повышает однородность механических свойств по сечению прутка. Благодаря этому круг БрО3Ц7С5Н1 хорошо обрабатывается резанием: стружка ломкая, достигается чистота поверхности Ra 1,25–2,5 мкм без применения специальных СОЖ.
Применение в промышленности
Основное назначение круга БрО3Ц7С5Н1 — изготовление деталей узлов трения, работающих при умеренных скоростях скольжения и удельных нагрузках до 15–20 МПа. Материал применяется в производстве:
- втулок и вкладышей подшипников скольжения для насосного и компрессорного оборудования;
- червячных и ходовых гаек в металлорежущих станках и механизмах подачи;
- сепараторов, колец и упорных шайб в роликовых и шариковых подшипниках;
- арматурных деталей — золотников, седел клапанов, направляющих втулок гидрораспределителей;
- деталей трения для судостроительных механизмов и гидротехнических систем, работающих в морской воде.
В отличие от более дорогих оловянных бронз типа БрО10Ф1, круг БрО3Ц7С5Н1 обеспечивает сопоставимую износостойкость в паре с закалённой сталью при меньшей стоимости. Материал прирабатывается к контртелу, компенсируя погрешности монтажа и перекосы валов. Рабочий диапазон температур — от –40 до +250 C, что позволяет применять его в узлах, эксплуатируемых на открытом воздухе и в условиях умеренного нагрева.
Сортамент и условия поставки
Круги БрО3Ц7С5Н1 изготавливаются по ГОСТ 18175-78 (прутки оловянные и оловянно-свинцовые) и по техническим условиям производителей. Немерная длина прутков — от 1 до 4 м, допускается поставка мерных отрезков по согласованию. Предельные отклонения по диаметру для горячепрессованных прутков — h12–h14, для тянутых — h9–h11.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | тянутый | 280–320 | 10–15 | 70–80 |
| 22–50 | горячепрессованный | 250–300 | 8–12 | 65–75 |
| 55–120 | горячепрессованный | 240–280 | 6–10 | 60–70 |
При заказе круга БрО3Ц7С5Н1 необходимо указывать диаметр, состояние поставки и длину. Материал поставляется в виде отдельных прутков или в связках массой до 80 кг. Для ответственных узлов рекомендуется проводить входной контроль химического состава и механических свойств на сертифицированном оборудовании.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг БрО3Ц7С5Н1 от БрО5Ц5С5?
БрО3Ц7С5Н1 содержит меньше олова (3 % против 5 %) и дополнительно легирован никелем (до 1,5 %). Никель компенсирует снижение прочности за счёт упрочнения твёрдого раствора, а повышенное содержание цинка улучшает жидкотекучесть при литье. Материал дешевле БрО5Ц5С5 при сопоставимой износостойкости в узлах с умеренными нагрузками.
Какие режимы резания рекомендуются для обработки круга БрО3Ц7С5Н1?
Материал хорошо обрабатывается твёрдосплавным инструментом. Рекомендуемые режимы точения: скорость резания 200–400 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об, глубина резания до 3 мм. Применение СОЖ на водной основе повышает стойкость инструмента и улучшает качество поверхности.
Можно ли использовать БрО3Ц7С5Н1 для подшипников, работающих без смазки?
Да, но с ограничениями. Свинцовые включения обеспечивают самосмазывающий эффект при скоростях скольжения до 0,5 м/с и удельных нагрузках до 5 МПа. Для более тяжёлых условий без смазки рекомендуется применять бронзы с большим содержанием свинца или композиционные материалы на полимерной основе.
Какие методы сварки применимы к кругу БрО3Ц7С5Н1?
Материал сваривается аргонодуговой сваркой с присадочным прутком аналогичного состава. Допустима пайка твёрдыми припоями. Сварные соединения имеют пониженную пластичность из-за ликвации свинца, поэтому для ответственных конструкций рекомендуется механическое соединение или замена на сварные бронзы без свинца.
