Бронзовый пруток БрО19: состав, свойства и применение
Бронзовый пруток БрО19 — это деформируемая оловянная бронза, легированная оловом в количестве 18–20%. Материал относится к группе высокооловянных бронз и поставляется в виде горячекатаных и прессованных прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения. Химический состав регламентируется ГОСТ 5017-2006, сортамент — ГОСТ 1628-2010.
Основная особенность БрО19 — сочетание высокой твёрдости и износостойкости с низким коэффициентом трения в паре со сталью. Структура сплава после горячей деформации — -твёрдый раствор с включениями эвтектоида ( + ), что обеспечивает стабильные антифрикционные характеристики в условиях граничной смазки. Предел прочности прутка составляет 300–360 МПа, относительное удлинение — 4–10%, твёрдость по Бринеллю — 90–120 НВ.
Технологические характеристики
Пруток БрО19 хорошо обрабатывается резанием: стружка ломается, что позволяет применять его для изготовления деталей на токарных и автоматных станках. Материал удовлетворительно паяется твёрдыми припоями, однако свариваемость ограничена склонностью к горячим трещинам. При механической обработке рекомендуется применять СОЖ на масляной основе для снижения шероховатости поверхности.
Сплав не упрочняется термической обработкой — требуемые механические свойства достигаются деформацией. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки допускается низкий отжиг при 250–300 C. При выборе режимов резания следует учитывать повышенную твёрдость материала: скорость резания твёрдосплавным инструментом — 80–120 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об.
Области применения
Высокое содержание олова определяет назначение прутка — производство узлов трения, работающих при умеренных скоростях и высоких удельных нагрузках. Основные потребители — предприятия машиностроения, судостроения и химического аппаратостроения.
- втулки и подшипники скольжения для прокатных станов и тяжёлых редукторов
- седла и направляющие клапанов гидрораспределителей
- червячные винты и гайки ходовых винтов металлорежущих станков
- уплотнительные кольца и манжеты насосного оборудования
- детали арматуры, работающей в морской воде и слабоагрессивных средах
- заготовки для антифрикционных деталей текстильных и пищевых машин
Сортамент и размеры
Прутки БрО19 поставляются в следующих исполнениях: горячекатаные диаметром 18–80 мм, прессованные диаметром 40–120 мм, квадратные и шестигранные с размером под ключ до 80 мм. Длина прутков — 1–4 м, по согласованию возможна поставка мерной длины. Допуски на диаметр — h12 для горячекатаных, h11 для прессованных прутков.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, НВ |
|---|---|---|---|---|
| 18–40 | Горячекатаный | 300 | 4 | 90 |
| 42–80 | Горячекатаный | 290 | 4 | 90 |
| 40–80 | Прессованный | 320 | 6 | 100 |
| 85–120 | Прессованный | 300 | 5 | 95 |
Особенности эксплуатации
Детали из БрО19 сохраняют работоспособность при температурах до 250 C. При температурах выше 300 C наблюдается снижение твёрдости и рост интенсивности изнашивания. Сплав устойчив к атмосферной коррозии, воздействию пресной и морской воды, органических кислот. В сероводородсодержащих средах и растворах аммиака применение не рекомендуется из-за склонности к коррозионному растрескиванию.
При проектировании подшипниковых узлов из БрО19 следует учитывать, что материал прирабатывается к стальному валу, формируя тонкий защитный слой на поверхности сопряжения. Допустимая удельная нагрузка — до 15 МПа при скорости скольжения до 4 м/с. Для повышения ресурса пары трения рекомендуется шлифование рабочей поверхности до Ra 0,8–1,6 мкм.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрО19 от бронзы БрО10?
БрО19 содержит 18–20% олова против 9–11% в БрО10. Повышенное содержание олова даёт большую твёрдость и износостойкость, но снижает пластичность и усложняет обработку давлением. БрО19 применяется для высоконагруженных узлов трения, БрО10 — для деталей, работающих при ударных нагрузках.
Подвергается ли пруток БрО19 термической обработке?
БрО19 не упрочняется закалкой и старением. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяют низкий отжиг при 250–300 C с выдержкой 1–2 часа и медленным охлаждением.
Какие виды коррозии опасны для БрО19?
Сплав неустойчив в сероводородных средах, растворах аммиака и окислительных кислотах. В морской воде и атмосферных условиях бронза образует плотную защитную плёнку, предотвращающую дальнейшее разрушение.
Какой инструмент применять для обработки БрО19?
Рекомендуется твёрдосплавный инструмент марок ВК6, ВК8. При чистовом точении скорость резания — 100–120 м/мин, при черновом — 80–100 м/мин. Использование СОЖ на масляной основе улучшает качество поверхности.
