Бронзовый круг БрОЦСН3-8-4-1 — оловянно-цинково-свинцовая бронза для узлов трения
Бронзовый круг БрОЦСН3-8-4-1 — это горячедеформированный или литой пруток из оловянно-цинково-свинцовой бронзы, легированной никелем. Материал относится к группе оловянных бронз с добавками цинка, свинца и никеля, что обеспечивает сочетание антифрикционных свойств, коррозионной стойкости и обрабатываемости резанием. Круг поставляется в виде прутков круглого сечения, применяемых для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения, в том числе при знакопеременных нагрузках и в агрессивных средах.
Химический состав и структура
По ГОСТ 613–79 и ГОСТ 18175–78 бронза БрОЦСН3-8-4-1 содержит олово в пределах 2,5–4,0 %, цинк — 7,0–9,0 %, свинец — 3,5–5,0 %, никель — 0,5–1,5 %. Олово формирует твёрдый раствор на медной основе, обеспечивающий прочность и износостойкость. Цинк упрочняет твёрдый раствор и повышает жидкотекучесть при литье. Свинец присутствует в структуре в виде самостоятельных включений, играющих роль твёрдой смазки в парах трения. Никель измельчает зерно и повышает механические свойства, особенно при повышенных температурах.
Механические характеристики
Предел прочности при растяжении для деформированных прутков БрОЦСН3-8-4-1 составляет не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 12 %. Твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 70–90 НВ. Материал демонстрирует стабильные антифрикционные показатели: коэффициент трения в паре со сталью при смазке не превышает 0,01, при граничной смазке — до 0,1. Рабочие температуры ограничены диапазоном от –40 до +250 C, что определяется температурой размягчения оловянной составляющей.
| Параметр | Значение для БрОЦСН3-8-4-1 | Метод контроля | Типичное применение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 245–295 МПа | Испытание на растяжение | Втулки, вкладыши | Для деформированных прутков |
| Относительное удлинение | 12–18 % | ГОСТ 1497 | Детали арматуры | Зависит от диаметра |
| Твёрдость HB | 70–90 | ГОСТ 9012 | Направляющие скольжения | Для литых заготовок |
| Плотность | 8,8 г/см | Гидростатическое взвешивание | Расчёт массы заготовок | Справочная величина |
Технологические свойства
Бронза БрОЦСН3-8-4-1 хорошо обрабатывается резанием: наличие свинца обеспечивает ломкость стружки и снижает налипание на режущий инструмент. Рекомендуемые режимы точения — скорость 150–300 м/мин при использовании твердосплавных пластин. Материал пригоден для пайки твёрдыми и мягкими припоями, а также для аргонодуговой сварки, хотя сварные соединения уступают основному металлу по прочности. Давление обработки давлением в горячем состоянии — 750–850 C, что позволяет получать прутки с плотной мелкозернистой структурой.
Применение в промышленности
Круг БрОЦСН3-8-4-1 используется для производства деталей, работающих в узлах трения скольжения при умеренных скоростях и нагрузках. Основные области применения:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения в насосах, редукторах и прокатных станах;
- седла и уплотнительные кольца запорной арматуры для трубопроводных систем;
- червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
- направляющие втулки и ползуны гидравлических цилиндров;
- антифрикционные детали судовых механизмов, работающие в морской воде;
- элементы тормозных и фрикционных устройств, работающие в масляной среде.
Коррозионная стойкость
Оловянно-цинково-свинцовая бронза устойчива к атмосферной коррозии, пресной и морской воде, а также к разбавленным растворам органических кислот. В отличие от латуней, материал не подвержен обесцинкованию, что делает его пригодным для длительной эксплуатации в морских условиях. В агрессивных средах с сероводородом или аммиаком стойкость снижается, поэтому для таких условий требуется дополнительная защита или выбор других марок бронзы.
Особенности поставки и контроля качества
Прутки БрОЦСН3-8-4-1 поставляются в горячепрессованном или литом состоянии диаметром от 10 до 120 мм. Допуски на диаметр регламентируются ГОСТ 18175–78, кривизна не должна превышать 5 мм на метр длины. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и механических свойств. При приёмке контролируется отсутствие раковин, трещин и неметаллических включений на поверхности и в изломе.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрОЦСН3-8-4-1 от бронзы БрОЦС5-5-5?
Основное отличие — наличие никеля в составе БрОЦСН3-8-4-1, который повышает прочность и твёрдость, а также улучшает механические свойства при повышенных температурах. БрОЦС5-5-5 не содержит никеля и имеет более высокое содержание олова, что даёт иную комбинацию прочности и пластичности.
Какие диаметры прутков доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает диаметры от 10 до 120 мм. Наиболее востребованные размеры — 20, 30, 40, 50 и 60 мм. Возможна поставка прутков мерной длины до 3 метров или в бухтах для малых диаметров.
Можно ли использовать БрОЦСН3-8-4-1 для изготовления червячных передач?
Да, материал применяется для червячных венцов и гаек ходовых винтов. Антифрикционные свойства и способность к приработке обеспечивают стабильную работу пары с закалённой сталью при окружных скоростях до 5 м/с.
Какой режим термообработки рекомендуется для снятия внутренних напряжений?
Для снятия остаточных напряжений после механической обработки применяется низкий отжиг при 250–300 C с выдержкой 1–2 часа и медленным охлаждением на воздухе. Полный отжиг для разупрочнения проводится при 600–650 C.
