Бронзовый круг БрО4Ц4С17: литейная оловянно-цинково-свинцовая бронза для узлов трения
Бронзовый круг БрО4Ц4С17 — это горячекатаный или прессованный сортовой прокат из литейной оловянно-цинково-свинцовой бронзы, выплавляемой по ГОСТ 613 и поставляемой в виде прутков круглого сечения по ГОСТ 1628. Сплав относится к группе антифрикционных литейных бронз, в которых свинец образует мягкие включения, а цинк частично замещает олово, снижая стоимость без критической потери прочностных характеристик. Круг применяется преимущественно для механической обработки втулок, вкладышей и упорных шайб, работающих при умеренных нагрузках и граничной смазке.
Химический состав и структура
Марка БрО4Ц4С17 нормирует следующее содержание элементов: олово — 3,0–5,0 %, цинк — 2,0–6,0 %, свинец — 14,0–20,0 %, медь — основа. Свинец в такой концентрации практически не растворяется в медной матрице и выделяется в виде дисперсных глобулей, выполняющих роль твёрдой смазки. Структура литого металла — -твёрдый раствор с включениями свинца; после горячей деформации и отжига она становится более однородной, что повышает стабильность трибологических свойств по сечению прутка.
Механические и эксплуатационные свойства
- предел прочности при растяжении — 150–200 МПа;
- относительное удлинение — 4–8 %;
- твёрдость по Бринеллю — 55–75 HB;
- коэффициент трения по стали без смазки — 0,12–0,18;
- температурный диапазон эксплуатации — от –60 C до +120 C;
- плотность — 9,3–9,5 г/см.
Высокое содержание свинца обеспечивает прирабатываемость и способность работать при недостаточной подаче масла, однако ограничивает применение в узлах с ударными нагрузками и высокими удельными давлениями. Сплав не подлежит упрочняющей термической обработке — механические свойства формируются литьём и последующей деформацией.
Сортамент и размеры
| Диаметр круга, мм | Способ изготовления | Длина прутка, мм | Кривизна на 1 м, мм | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | холодная протяжка | 2000–3000 | не более 3 | втулки малых диаметров |
| 25–40 | горячая прокатка | 1000–2000 | не более 6 | подшипники скольжения |
| 50–80 | прессование | 500–1000 | не более 8 | вкладыши редукторов |
| 90–120 | литьё в кокиль | 300–600 | не нормируется | заготовки крупных втулок |
Области применения
Круг БрО4Ц4С17 востребован в узлах трения общего машиностроения, где недопустим интенсивный износ сопряжённой стальной поверхности:
- вкладыши и втулки подшипников скольжения прокатных станов, дробильно-размольного оборудования;
- упорные шайбы и подпятники червячных редукторов, лебёдок, конвейерных приводов;
- детали арматуры — седла, направляющие втулки запорной арматуры низкого и среднего давления;
- втулки шарнирных соединений экскаваторов, крановых механизмов, дорожно-строительной техники;
- элементы насосного оборудования для перекачки загрязнённых и слабоагрессивных сред.
Обработка и совместимость
Материал хорошо обрабатывается резанием — точение, сверление, развёртывание, нарезание резьбы. Из-за склонности к налипанию свинцовых включений рекомендуется применять инструмент с полированными передними поверхностями и повышенными подачами. Сварка круга из БрО4Ц4С17 затруднена вследствие ликвации свинца; соединения выполняют пайкой или механическим креплением. Для работы в паре выбирают вал из закалённой стали 45 или 40Х с твёрдостью не ниже 45 HRC и шероховатостью Ra 0,8 мкм.
Вопросы и ответы
Чем БрО4Ц4С17 отличается от БрО5Ц5С5?
БрО4Ц4С17 содержит существенно больше свинца (14–20 % против 4–6 %) и меньше олова, что снижает прочность, но улучшает прирабатываемость и работу при граничной смазке.
Подвергается ли круг термической обработке?
Упрочняющая закалка для этой марки не применяется. Проводят только отжиг для снятия внутренних напряжений после горячей деформации.
Какой максимальный диаметр поставляется?
Сортовой прокат выпускается диаметром до 120 мм; более крупные заготовки получают литьём в кокиль или центробежным литьём.
Допустима ли работа без смазки?
Кратковременно — да, за счёт свинцовых включений. При длительной эксплуатации без подачи масла наблюдается ускоренный износ и нагрев узла выше 120 C.
