Бронзовый порошок ПР-БрА9: алюминиевая бронза для порошковой металлургии
ПР-БрА9 — распыленный бронзовый порошок на основе алюминиевой бронзы марки БрА9, содержащий 8,5–10,0 % алюминия и 0,5–1,5 % железа, остальное — медь. Порошок получают газовым или водяным распылением расплава с последующим рассевом и восстановительным отжигом. Частицы имеют дендритную или осколочную форму, насыпная плотность составляет 2,4–3,2 г/см, текучесть — 25–40 с. Материал предназначен для холодного прессования и спекания, а также для газотермического напыления и аддитивных технологий.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля алюминия | 8,5–10,0 % | ГОСТ 1652.1 | Твердость, жаростойкость | Основной легирующий элемент |
| Массовая доля железа | 0,5–1,5 % | ГОСТ 1652.2 | Дисперсное упрочнение | Ограничивает рост зерна |
| Фракция 40–100 мкм | не менее 85 % | Рассев по ГОСТ 18318 | Прессуемость, насыпная плотность | Базовый класс |
| Насыпная плотность | 2,4–3,2 г/см | ГОСТ 19440 | Заполнение пресс-формы | Зависит от способа распыления |
| Текучесть | 25–40 с | ГОСТ 20899 | Производительность прессования | Воронка 2,5 мм |
| Плотность спеченного материала | 7,4–7,7 г/см | ГОСТ 18898 | Прочность, износостойкость | При давлении 600 МПа |
Области применения
- Антифрикционные втулки и подшипники скольжения узлов текстильного оборудования, работающие при удельных нагрузках до 20 МПа.
- Детали арматуры и насосов химических производств, контактирующие с агрессивными средами при температуре до 250 C.
- Электроконтактные вставки низковольтных аппаратов и токосъемников крановых систем.
- Пористые фильтры и огнепреградители газовой и нефтехимической аппаратуры.
- Покрытия методом газодинамического напыления для восстановления посадочных поверхностей валов прокатных станов.
- Порошковые проволоки для наплавки седел клапанов двигателей внутреннего сгорания.
Технологические режимы переработки
Холодное прессование выполняют при давлении 400–700 МПа в закрытых пресс-формах. Спекание проводят в защитной атмосфере диссоциированного аммиака или водорода при 900–950 C с изотермической выдержкой 40–90 мин. Для повышения плотности применяют повторное прессование (калибровку) с последующим отжигом при 600–650 C. При газотермическом напылении дистанция составляет 120–180 мм, расход транспортирующего газа — 25–40 л/мин.
Контроль качества и нормативная база
Порошок ПР-БрА9 поставляется по ГОСТ 28377 и ТУ производителей. Контролируют гранулометрический состав, содержание кислорода (не более 0,5 %), влажность и наличие посторонних включений. Кислород в пленках оксида алюминия снижает прессуемость, поэтому восстановительный отжиг ведут до остаточного кислорода 0,15–0,30 %. Для ответственных деталей проводят металлографический анализ шлифов спеченных образцов на пористость и структурную неоднородность.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание алюминия допускается в ПР-БрА9?
Верхняя граница — 10,0 %. Превышение приводит к охрупчиванию спеченного материала и снижению ударной вязкости.
При какой температуре спекают изделия из ПР-БрА9?
Оптимальный интервал — 900–950 C в атмосфере водорода или диссоциированного аммиака. Выдержка при максимальной температуре составляет 40–90 мин.
Можно ли использовать ПР-БрА9 для напыления без последующего спекания?
Да, порошок пригоден для газодинамического и плазменного напыления. Покрытие формируется без расплавления основы, адгезия достигается за счет пластической деформации частиц.
Чем стабилизируют структуру бронзы БрА9 в спеченном состоянии?
Железо в количестве 0,5–1,5 % образует дисперсные включения FeAl, которые тормозят рост зерна при высокотемпературной эксплуатации.
