Бронзовый порошок ПР-БрОЦС-5-5-5 в Минске


Бронзовый порошок ПР-БрОЦС-5-5-5: состав, фракции и применение в порошковой металлургии

ПР-БрОЦС-5-5-5 — распыленный бронзовый порошок на основе оловянно-цинково-свинцовой бронзы, выпускаемый по ГОСТ 19114-84. Марка расшифровывается как: 5 % олова, 5 % цинка, 5 % свинца, остальное — медь. Порошок получают газовым или водным распылением расплава с последующим отжигом и классификацией по фракциям. Материал предназначен для изготовления антифрикционных деталей методами порошковой металлургии, а также для напыления и припойных паст.

Технические характеристики и гранулометрия

Частицы имеют осколочную или дендритную форму в зависимости от метода распыления. Насыпная плотность составляет 3,5–4,8 г/см, текучесть — не более 35 с для фракции –160 мкм. Содержание кислорода не превышает 0,5 %, что обеспечивает восстановительную атмосферу при спекании без дополнительного раскисления.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Массовая доля медиоснова, 84–86 %ГОСТ 19114-84матрица сплавабаланс с Sn, Zn, Pb
Олово (Sn)4,0–6,0 %титрованиетвердость, антифрикционностьупрочняющий элемент
Цинк (Zn)4,0–6,0 %атомно-абсорбционныйжаропрочность, литейные свойствачастично замещает Sn
Свинец (Pb)4,0–6,0 %гравиметриясмазывающая способностьвыделяется как мягкая фаза
Кислород 0,5 %восстановительное плавлениеспекаемостьтребует защитной атмосферы
Насыпная плотность3,5–4,8 г/смГОСТ 19440заполнение пресс-формызависит от фракции
Текучесть 35 своронка Холлапроизводительность прессованиядля фракции –160 мкм

Фракционный состав и маркировка

Порошок ПР-БрОЦС-5-5-5 поставляется в узких фракционных классах, что критично для стабильности процесса прессования и спекания:

  • –40 мкм — для изготовления тонкостенных втулок и фильтрующих элементов;
  • –63 мкм — для сепараторов подшипников скольжения и деталей приборов;
  • –100 мкм — для вкладышей узлов трения общего назначения;
  • –160 мкм — для крупногабаритных антифрикционных деталей и напыления;
  • –250 мкм — для плазменного напыления и припойных паст.

Применение в узлах трения и оборудовании

Спеченные изделия из ПР-БрОЦС-5-5-5 эксплуатируются в подшипниках скольжения, работающих при окружных скоростях до 3 м/с и нагрузках до 10 МПа. Основные области:

  • втулки скольжения электродвигателей, редукторов и насосного оборудования;
  • сепараторы и вкладыши подшипников прокатных станов;
  • детали торцевых уплотнений центробежных насосов химической промышленности;
  • антифрикционные вставки в шарнирах и направляющих станков;
  • пористые фильтры для очистки агрессивных сред и масел;
  • припойные пасты для пайки медных и латунных соединений.

Спекание проводят при 780–850 C в атмосфере диссоциированного аммиака или водорода. Пористость регулируется давлением прессования (200–600 МПа) и для подшипниковых втулок составляет 15–25 %, что обеспечивает пропитку маслом и самосмазываемость. Свинец в составе образует мягкие включения, снижающие коэффициент трения до 0,06–0,10 при граничной смазке.

Технологические особенности

При работе с ПР-БрОЦС-5-5-5 учитывают склонность свинца к ликвации при перегреве расплава, поэтому порошок контролируют на равномерность распределения Pb по объему частицы. Для горячего изостатического прессования применяют фракцию –100 мкм с насыпной плотностью не ниже 4,2 г/см. В процессах холодного напыления (cold spray) используют узкую фракцию 15–45 мкм для восстановления бронзовых поверхностей без оплавления.

Вопросы и ответы

Чем отличается ПР-БрОЦС-5-5-5 от литой бронзы того же состава?

Порошковая технология обеспечивает равномерную пористость и точный химический состав без зональной ликвации. Спеченные детали имеют стабильную структуру и не требуют механической обработки по посадочным поверхностям.

Какая атмосфера необходима при спекании?

Восстановительная или инертная: диссоциированный аммиак, водород, азотно-водородная смесь. Присутствие кислорода недопустимо из-за окисления олова и свинца.

Для каких нагрузок применимы подшипники из этого порошка?

Удельное давление до 10 МПа при скорости скольжения до 3 м/с. При превышении параметров требуется принудительная смазка или переход на более твердые сплавы.

Можно ли использовать порошок для газотермического напыления?

Да, фракция –160 мкм и –250 мкм применяется в плазменном и газопламенном напылении для восстановления бронзовых вкладышей и уплотнительных поверхностей.