Бронзовый пруток БрХЦр: хромоциркониевая бронза для электродов и токопроводящих узлов
Бронзовый пруток БрХЦр — это профильный металлопрокат из хромоциркониевой бронзы, выплавляемой по ГОСТ 18175-78. Сплав сочетает высокую электропроводность с сохранением прочности при нагреве до 400 C, что выгодно отличает его от бронзы БрХ и позволяет применять в узлах, где чистый хром не обеспечивает достаточной жаропрочности. Прутки поставляются в виде тянутых или прессованных заготовок круглого, квадратного и шестигранного сечения.
Химический состав и структура
Марка БрХЦр содержит 0,4–1,0 % хрома и 0,05–0,25 % циркония, остальное — медь. Цирконий связывает примеси и повышает температуру рекристаллизации, а хром после закалки и старения выделяется в виде дисперсных частиц, упрочняющих матрицу. Термообработка включает закалку от 950–1000 C в воде и старение при 450–480 C в течение 3–5 часов. После старения твёрдость достигает 110–140 HB, а электропроводность — 75–85 % IACS.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условие измерения | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 380–520 | после старения | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 300–420 | при 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 10–18 | на разрыв | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 110–140 | после старения | HB | ГОСТ 9012 |
| Электропроводность | 75–85 | при 20 C | % IACS | ГОСТ 27333 |
| Теплопроводность | 320–360 | при 20 C | Вт/(мК) | ГОСТ 30256 |
Сортамент и размеры
Прутки БрХЦр выпускают диаметром от 5 до 100 мм. Тянутые прутки имеют точность h11–h12, прессованные — по ГОСТ 19441. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — 1,5–4 м. Кривизна не превышает 3 мм на 1 м длины. По согласованию поставляются прутки с допуском h9 для последующей обработки на станках с ЧПУ.
- Круглые тянутые — 5–40 мм, точность h11
- Круглые прессованные — 40–100 мм, точность h12
- Квадратные — 10 10 – 60 60 мм
- Шестигранные — 8–50 мм под ключ
- Мерная длина — 2–6 м, немерная — 1,5–4 м
Области применения
Основное назначение БрХЦр — токопроводящие элементы сварочного оборудования: электродные колпачки, ролики стыковой сварки, держатели электродов. Сплав применяется в контактных узлах высоковольтных выключателей, токосъёмниках кранов и электропоездов, а также в кристаллизаторах установок непрерывной разливки стали. В металлургии из прутков изготавливают дорны, фурмы и водоохлаждаемые элементы печей. В электротехнике — коллекторные пластины, шины и разъёмы, работающие при нагреве.
- Электродные колпачки и ролики контактной сварки
- Кристаллизаторы МНЛЗ и дорны прошивных станов
- Токосъёмники и контактные вставки выключателей
- Коллекторные пластины и токопроводящие шины
- Фурмы и водоохлаждаемые элементы металлургических печей
Технологичность и обработка
БрХЦр обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК6, ВК8) на скоростях 80–150 м/мин. Сваривается контактной сваркой и паяется твёрдыми припоями на основе серебра. Холодная деформация возможна после отжига при 600–650 C. При нагреве выше 500 C наблюдается разупрочнение за счёт коагуляции частиц хрома.
Вопросы и ответы
Чем БрХЦр отличается от БрХ?
Добавка циркония повышает температуру рекристаллизации и жаропрочность. БрХЦр сохраняет прочность до 400 C, тогда как БрХ разупрочняется уже при 300–350 C.
Какая термообработка требуется для прутков БрХЦр?
Закалка от 950–1000 C в воде с последующим старением при 450–480 C в течение 3–5 часов. Без старения сплав не набирает требуемую твёрдость и электропроводность.
Какой диаметр прутков доступен для заказа?
Тянутые прутки — от 5 до 40 мм, прессованные — от 40 до 100 мм. Квадратные и шестигранные профили поставляются в диапазоне 8–60 мм.
Применяется ли БрХЦр для сварки алюминия?
Да, электродные колпачки из БрХЦр используются при контактной сварке алюминиевых сплавов благодаря высокой теплопроводности и стойкости к налипанию.
