Бронзовый пруток БрО3Ц8С4Н1 в Минске


Бронзовый пруток БрО3Ц8С4Н1 — оловянно-цинково-свинцовая бронза с никелем для узлов трения

Бронзовый пруток БрО3Ц8С4Н1 — это деформируемый сплав на медной основе, легированный оловом, цинком, свинцом и никелем. Материал относится к группе оловянно-цинково-свинцовых бронз, применяемых в узлах, работающих в паре со стальными закалёнными валами при граничной смазке. Пруток поставляется в горячепрессованном состоянии, что обеспечивает плотную мелкозернистую структуру без усадочных раковин и газовой пористости, характерных для литых аналогов.

Химический состав регламентируется ГОСТ 18175-78. Содержание олова в пределах 2,5–4,0 % формирует твёрдый раствор в медной матрице, цинк (7,0–9,0 %) упрочняет твёрдый раствор без существенного снижения пластичности, свинец (3,5–5,0 %) выполняет роль твёрдой смазки, а никель (0,5–1,5 %) повышает механические свойства и коррозионную стойкость в морской воде и слабоагрессивных средах.

Механические характеристики и структура

Пруток БрО3Ц8С4Н1 в горячепрессованном состоянии демонстрирует временное сопротивление разрыву не менее 290 МПа и относительное удлинение не менее 20 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 70–90 HB. Благодаря наличию свинца, сплав обладает хорошей антифрикционностью и прирабатываемостью, что снижает риск задиров при пуске и остановке механизмов.

Микроструктура представляет собой -твёрдый раствор с равномерно распределёнными включениями свинца. Никель способствует измельчению зерна и повышает стабильность механических свойств при нагреве до 200–250 C. Сплав не упрочняется термической обработкой, поэтому рабочие характеристики достигаются за счёт деформационного упрочнения при прессовании.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки изготавливаются круглого сечения диаметром от 10 до 120 мм, квадратного и шестигранного сечения с размером под ключ от 8 до 80 мм. Длина немерная — от 1 до 4 метров, по согласованию возможна поставка мерной длины. Предельные отклонения по диаметру соответствуют классу точности h12 для горячепрессованных прутков.

Диаметр, ммСостояние поставкив, МПа, %Твёрдость, HB
10–20Горячепрессованный300–34025–3575–90
22–50Горячепрессованный290–33020–3070–85
55–120Горячепрессованный280–32018–2570–80

Применение в промышленном оборудовании

Пруток БрО3Ц8С4Н1 используется для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения при умеренных скоростях и нагрузках. Основные области применения:

  • втулки и вкладыши подшипников скольжения в насосных агрегатах, редукторах и прокатных станах;
  • направляющие втулки и ползуны в гидравлических и пневматических цилиндрах;
  • седла и уплотнительные кольца арматуры для трубопроводных систем;
  • червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
  • антифрикционные детали судовых механизмов, работающих в морской воде;
  • запорные элементы шаровых кранов и клапанной группы химического оборудования.

Сплав обрабатывается резанием с получением поверхности шероховатостью Ra 1,25–2,5 мкм. Стружка ломкая, что облегчает механическую обработку на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Допустимые режимы резания — скорость 200–400 м/мин при использовании твердосплавного инструмента с СОЖ.

Эксплуатационные ограничения

Рабочая температура для длительного нагружения не должна превышать 200 C. При более высоких температурах наблюдается разупрочнение матрицы и снижение антифрикционных свойств. Сплав не рекомендуется применять в окислительных средах и в контакте с аммиаком, вызывающим коррозионное растрескивание под напряжением. В паре с незакалёнными стальными валами твёрдостью менее 40 HRC возможно повышенное изнашивание сопряжённой детали.

Вопросы и ответы

Чем БрО3Ц8С4Н1 отличается от БрО5Ц5С5?

БрО3Ц8С4Н1 содержит меньше олова (2,5–4,0 % против 4,0–6,0 %) и больше цинка, что снижает стоимость сплава. Никель в составе повышает прочность и коррозионную стойкость, позволяя применять пруток в морской воде, где БрО5Ц5С5 менее устойчива.

Подвергается ли пруток термической обработке?

Нет, сплав не упрочняется закалкой или старением. Требуемые механические свойства обеспечиваются горячим прессованием, формирующим плотную структуру без литейных дефектов.

Какие допуски на диаметр горячепрессованного прутка?

Для диаметров до 30 мм предельное отклонение составляет 0,4 мм, для диаметров 30–80 мм — 0,6 мм, для диаметров свыше 80 мм — 1,0 мм. Точность соответствует классу h12.

Пригоден ли сплав для сварки?

Сварка бронзы БрО3Ц8С4Н1 ограничена из-за склонности к горячим трещинам, вызванным наличием свинца. Допустима аргонодуговая сварка неплавящимся электродом для неответственных соединений, однако предпочтительно соединение пайкой твёрдыми припоями.