Бронзовый круг БрОЦС4-4-2.5 в Минске

Бронзовый круг БрОЦС4-4-2,5 — оловянно-цинково-свинцовистая бронза для узлов трения

Бронзовый круг БрОЦС4-4-2,5 — это горячедеформированный или холоднодеформированный пруток круглого сечения из оловянно-цинково-свинцовистой бронзы, легированной оловом (3,0–5,0 %), цинком (3,0–5,0 %) и свинцом (1,5–3,5 %). Материал относится к группе антифрикционных бронз, работающих в паре с закалёнными стальными валами без интенсивного износа сопряжённой поверхности. Круг поставляется в соответствии с ГОСТ 10025 (для тянутых и прессованных прутков) и ГОСТ 1628 (для прутков общего назначения), диаметр — от 5 до 120 мм, состояние поставки — твёрдое (Т), полутвёрдое (П) или мягкое (М).

Ключевая особенность БрОЦС4-4-2,5 — сочетание умеренной прочности с высокими антифрикционными свойствами, обеспечиваемыми равномерным распределением свинца в структуре. Свинец не образует твёрдых растворов с медью и присутствует в виде дисперсных включений, которые выполняют роль твёрдой смазки в зоне контакта. Это позволяет применять круг в узлах трения скольжения при удельных нагрузках до 10–12 МПа и окружных скоростях до 3–4 м/с без принудительной подачи смазки в начальный период приработки.

Химический состав и механические характеристики

Регламентированный состав БрОЦС4-4-2,5 по ГОСТ 613 и ГОСТ 5017 включает медь как основу (остаточное содержание — не менее 86 %), олово 3,0–5,0 %, цинк 3,0–5,0 %, свинец 1,5–3,5 %. Допустимые примеси ограничены: железо — до 0,05 %, алюминий — до 0,002 %, кремний — до 0,002 %, сурьма — до 0,005 %. Суммарное содержание посторонних примесей не должно превышать 0,2 %. Отклонение по массе каждого легирующего элемента от номинала не выходит за пределы 0,5 %.

Механические свойства прутка зависят от состояния поставки. В твёрдом состоянии предел прочности при растяжении достигает 340–440 МПа, относительное удлинение — не менее 6 %. В мягком (отожжённом) состоянии прочность снижается до 300–350 МПа, но пластичность возрастает до 20–30 %, что позволяет проводить гибку и формовку без образования трещин. Твёрдость по Бринеллю — 60–80 HB для отожжённого материала и 120–160 HB для нагартованного.

Технологические свойства и обрабатываемость

БрОЦС4-4-2,5 демонстрирует хорошую обрабатываемость резанием: коэффициент обрабатываемости относительно латуни ЛС59-1 составляет 0,7–0,8. Стружка при точении и фрезеровании получается сливной или элементной, что позволяет применять стандартные режимы резания твёрдосплавным инструментом. Рекомендуемые скорости точения — 200–400 м/мин для черновой обработки и 400–600 м/мин для чистовой, подача — 0,05–0,3 мм/об. Материал не склонен к налипанию на режущую кромку, что обеспечивает стабильную шероховатость обработанной поверхности Ra 0,8–1,6 мкм.

Паяемость и свариваемость — удовлетворительные. Круг соединяется мягкими припоями на основе олова и свинца, а также твёрдыми серебряными припоями при флюсовании активными флюсами. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом возможна при толщине стенки более 3 мм, однако зона термического влияния характеризуется снижением антифрикционных свойств, поэтому сварные соединения в узлах трения применяются ограниченно. Материал не рекомендуется для работы в морской воде и агрессивных средах из-за наличия свинца, ускоряющего коррозионное растрескивание под напряжением.

Применение в промышленности

Основное назначение круга БрОЦС4-4-2,5 — изготовление деталей узлов трения, работающих при умеренных нагрузках и скоростях в условиях граничной или смешанной смазки. Типовые изделия из этого материала:

• втулки и подшипники скольжения для сельскохозяйственной техники, насосных агрегатов и редукторных механизмов;
• вкладыши опор скольжения для прокатных станов и металлорежущих станков;
• сепараторы подшипников качения, работающие при температурах до 200 C;
• червячные венцы и гайки ходовых винтов для металлообрабатывающего оборудования;
• арматурные детали трубопроводной запорной арматуры — седла, золотники, уплотнительные кольца;
• детали топливной аппаратуры и гидрораспределителей, работающие в масляной среде.

В автомобильной промышленности из БрОЦС4-4-2,5 изготавливают втулки поворотных кулаков, направляющие втулки клапанов и опоры рычагов подвески. В пищевом машиностроении материал применяется для узлов, контактирующих с сухими пищевыми средами, при условии отсутствия прямого контакта с продуктом. Для электротехнических целей круг не используется из-за относительно низкой электропроводности (около 10–12 % от меди).

Особенности эксплуатации и ограничения

Рабочий температурный диапазон БрОЦС4-4-2,5 — от –40 до +200 C. При температурах выше 200 C наблюдается разупрочнение матрицы и снижение твёрдости, что приводит к ускоренному износу пары трения. Ниже –40 C материал сохраняет ударную вязкость, однако при ударных нагрузках возможно хрупкое разрушение из-за наличия свинцовых включений.

При проектировании узлов трения из БрОЦС4-4-2,5 следует учитывать, что материал работает в паре с закалённой сталью твёрдостью не менее 45 HRC. Шероховатость стального вала должна быть Ra 0,2–0,4 мкм, а зазор в подшипнике — 0,05–0,15 % от диаметра вала. Для повышения ресурса рекомендуется предусматривать смазочные канавки на рабочей поверхности втулки и обеспечивать подачу масла в зону контакта.

Вопросы и ответы