Бронзовый круг БрОЦС4-4-4 — оловянно-цинково-свинцовистая бронза для узлов трения
Бронзовый круг БрОЦС4-4-4 — это горячедеформированный или холоднодеформированный пруток из оловянно-цинково-свинцовистой бронзы, легированной оловом, цинком и свинцом в соотношении примерно 4:4:4. Материал относится к группе антифрикционных бронз и предназначен для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения при умеренных скоростях и нагрузках. Круг БрОЦС4-4-4 поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 120 мм, что позволяет использовать его как в серийном производстве втулок и вкладышей, так и в единичном ремонтном производстве с механической обработкой на токарных и шлифовальных станках.
Химический состав БрОЦС4-4-4 регламентируется ГОСТ 5017-2006 и включает олово (3,0–5,0 %), цинк (3,0–5,0 %), свинец (3,0–5,0 %), остальное — медь. Свинец в структуре сплава образует мягкие включения, которые играют роль твердой смазки в зоне контакта, снижая коэффициент трения и предотвращая задиры. Цинк повышает жидкотекучесть и уплотняет структуру, а олово обеспечивает базовую прочность и коррозионную стойкость. Такое сочетание делает круг БрОЦС4-4-4 оптимальным выбором для пар трения, работающих в паре с закаленной сталью при смазке маслом или консистентными смазками.
Механические характеристики и структура
Прутки БрОЦС4-4-4 в состоянии поставки (горячепрессованные или тянутые) демонстрируют предел прочности при растяжении не менее 300 МПа и относительное удлинение не менее 10 %. Твердость по Бринеллю составляет 70–90 HB, что обеспечивает достаточную износостойкость без хрупкости. Структура сплава — однофазный твердый раствор с равномерно распределенными свинцовыми включениями; после горячей деформации зерно измельчается, что повышает усталостную прочность деталей, работающих при циклических нагрузках.
Материал хорошо обрабатывается резанием: стружка ломкая, что позволяет получать высокое качество поверхности при точении, фрезеровании и сверлении. Это особенно важно при изготовлении втулок с внутренними канавками для подвода смазки и подшипников скольжения сложной геометрии. Круг БрОЦС4-4-4 также поддается пайке мягкими и твердыми припоями, что расширяет технологические возможности при сборке узлов.
Применение в промышленности
Бронзовый круг БрОЦС4-4-4 востребован в машиностроении, судостроении, пищевом оборудовании и гидравлических системах. Основные области применения:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения для валов и осей в редукторах, насосах, компрессорах;
- направляющие втулки в гидроцилиндрах и пневмоцилиндрах, работающие при возвратно-поступательном движении;
- червячные колеса и гайки ходовых винтов в металлорежущих станках и подъемных механизмах;
- седла и уплотнительные кольца арматуры для воды и нейтральных сред;
- детали трения в текстильных, полиграфических и упаковочных машинах;
- антифрикционные элементы в судовых механизмах, работающих в морской воде.
Рабочий диапазон температур для БрОЦС4-4-4 ограничен значениями от –40 до +250 C. При температурах выше 250 C наблюдается разупрочнение матрицы и снижение антифрикционных свойств, поэтому для высокотемпературных узлов следует применять оловянные бронзы с повышенным содержанием олова или алюминиевые бронзы.
Сортамент и условия поставки
Круги БрОЦС4-4-4 поставляются в виде мерных и немерных прутков длиной от 1 до 4 метров. Поверхность должна быть очищена от окалины и не иметь трещин, раковин и расслоений. Допуски на диаметр соответствуют классу точности h12 для тянутых прутков и h14 для горячепрессованных. По требованию заказчика возможна поставка с обточенной поверхностью для последующего точного позиционирования в патроне токарного станка.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Тянутый | 320–380 | 12–18 | 75–90 |
| 25–50 | Горячепрессованный | 300–350 | 10–15 | 70–85 |
| 55–120 | Горячепрессованный | 280–330 | 8–12 | 65–80 |
Особенности выбора и контроля качества
При закупке круга БрОЦС4-4-4 для ответственных узлов необходимо запрашивать сертификат качества с указанием фактического химического состава и результатов механических испытаний. Контроль состава выполняется спектральным методом, механические испытания — на образцах, вырезанных из прутка в продольном направлении. Для деталей, работающих в агрессивных средах, следует учитывать, что БрОЦС4-4-4 устойчива к пресной и морской воде, но не рекомендуется для контакта с аммиаком и окисляющими кислотами.
При механической обработке круга БрОЦС4-4-4 рекомендуется применять твердосплавный инструмент с положительным передним углом и обильное охлаждение эмульсией. Скорости резания при точении — 150–300 м/мин, подачи — 0,1–0,3 мм/об. Для получения точных отверстий во втулках следует использовать развертывание, так как сверление дает шероховатость поверхности Ra 3,2–6,3 мкм, что недостаточно для подшипников скольжения без последующей обработки.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрОЦС4-4-4 от БрОЦС5-5-5?
БрОЦС5-5-5 содержит больше олова, цинка и свинца (по 5 %), что повышает антифрикционные свойства, но снижает пластичность. БрОЦС4-4-4 предпочтительна для деталей с умеренными нагрузками, где важна обрабатываемость и вязкость.
Можно ли использовать круг БрОЦС4-4-4 для подшипников в пищевом оборудовании?
Да, сплав не содержит токсичных компонентов и допускается для узлов, контактирующих с пищевыми средами, при условии отсутствия прямого контакта с продуктом и применения пищевых смазок.
Какая максимальная рабочая температура для БрОЦС4-4-4?
Длительная рабочая температура ограничена 200–250 C. При превышении происходит разупрочнение и рост коэффициента трения, что приводит к задирам в паре трения.
Какой диаметр круга БрОЦС4-4-4 наиболее востребован?
Наибольшим спросом пользуются прутки диаметром 20–60 мм — это типоразмеры для втулок и вкладышей в редукторах, насосах и станках средней мощности.
