Бронзовый круг БрСу6Ф1 — сурьмяно-фосфористая бронза для узлов трения
Бронзовый круг БрСу6Ф1 — это горячедеформированный или холоднодеформированный пруток круглого сечения из сурьмяно-фосфористой бронзы, легированной сурьмой (около 6 %) и фосфором (около 1 %). Материал относится к группе оловянно-сурьмянистых бронз, применяемых для изготовления деталей, работающих в условиях граничного и смешанного трения. В отличие от оловянных бронз, БрСу6Ф1 не содержит дефицитного олова, что обеспечивает более низкую стоимость при сохранении требуемого комплекса антифрикционных свойств.
Химический состав и структура
По ГОСТ 18175-78 бронза БрСу6Ф1 имеет следующий базовый состав:
- сурьма — 5,0–7,0 %;
- фосфор — 0,8–1,2 %;
- цинк — до 0,5 %;
- свинец — до 0,3 %;
- медь — остальное.
Фосфор в сплаве образует эвтектику Cu–CuP, которая повышает износостойкость и улучшает обрабатываемость резанием. Сурьма упрочняет твёрдый раствор и стабилизирует структуру при нагреве. Микроструктура материала — -твёрдый раствор с равномерно распределёнными включениями фосфидной эвтектики, что обеспечивает стабильный коэффициент трения в паре со сталью.
Механические свойства прутков
Механические характеристики бронзового круга БрСу6Ф1 зависят от состояния поставки. В горячепрессованном состоянии материал имеет предел прочности 250–320 МПа, относительное удлинение 8–15 %, твёрдость 70–90 HB. После холодной деформации прочностные показатели возрастают до 350–400 МПа при снижении пластичности до 4–6 %. Материал сохраняет работоспособность при температурах до 250 C, что позволяет использовать его в узлах с умеренным нагревом.
| Состояние поставки | Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячепрессованный | 20–80 | 250–300 | 10–15 | 70–85 |
| Горячепрессованный | 85–160 | 240–280 | 8–12 | 70–80 |
| Холоднодеформированный | 10–40 | 350–400 | 4–6 | 90–110 |
Применение в промышленности
Бронзовый круг БрСу6Ф1 востребован в машиностроении для производства деталей, работающих в паре со стальными валами и втулками при умеренных скоростях скольжения и удельных нагрузках. Основные области использования:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения в металлургическом и горнорудном оборудовании;
- направляющие втулки гидроцилиндров и пневмоцилиндров;
- червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
- седла и направляющие клапанов в насосном оборудовании;
- антифрикционные кольца и шайбы в редукторах и коробках передач.
Материал хорошо работает в условиях ограниченной смазки и при возвратно-поступательном движении, что делает его пригодным для узлов трения строительно-дорожной техники, экскаваторов и буровых установок. Бронза БрСу6Ф1 не рекомендуется для работы в морской воде и агрессивных средах из-за отсутствия олова в составе.
Обрабатываемость и технологические особенности
Прутки БрСу6Ф1 хорошо обрабатываются резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются без образования сливной стружки, что снижает нагрузку на режущий инструмент. Материал допускает пайку твёрдыми припоями и сварку в среде аргона, однако сварные соединения уступают основному металлу по антифрикционным свойствам. При механической обработке рекомендуется применять СОЖ для снижения шероховатости поверхности и предотвращения налипания материала на режущую кромку.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрСу6Ф1 от оловянной бронзы БрО10Ф1?
БрСу6Ф1 не содержит олова, вместо него используются сурьма и фосфор. Это снижает стоимость материала, но уменьшает коррозионную стойкость и допустимые скорости скольжения. По износостойкости в паре со сталью БрСу6Ф1 сопоставима с оловянными бронзами при удельных нагрузках до 15 МПа.
Какие допуски на диаметр предусмотрены для круга БрСу6Ф1?
Для горячепрессованных прутков диаметром 20–80 мм допуск составляет h12, для диаметров 85–160 мм — h14. Холоднодеформированные прутки поставляются с допуском h10–h11. Точность соответствует требованиям ГОСТ 1628-78.
При каких температурах эксплуатируются детали из БрСу6Ф1?
Рабочий диапазон температур составляет от –40 C до +250 C. При длительном нагреве выше 300 C наблюдается разупрочнение материала и снижение твёрдости, что ограничивает применение в высокотемпературных узлах.
Какой тип смазки рекомендуется для узлов из БрСу6Ф1?
Материал работает с пластичными смазками на литиевой основе и минеральными маслами. При граничном трении допустимо применение твёрдых смазок на основе дисульфида молибдена. Для повышения ресурса пары рекомендуется обеспечить постоянную подачу смазки в зону контакта.
