Бронзовый пруток БрО4Ц8С5 — оловянно-цинково-свинцовая бронза для узлов трения
Бронзовый пруток БрО4Ц8С5 — это деформируемый сплав на медной основе, легированный оловом (3,0–5,0%), цинком (6,0–9,0%) и свинцом (3,0–6,0%). Материал относится к группе оловянно-цинково-свинцовых бронз и поставляется в виде горячекатаных и прессованных прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения. Основное назначение — изготовление деталей, работающих в парах трения скольжения при умеренных скоростях и нагрузках.
В отличие от двухкомпонентных оловянных бронз, БрО4Ц8С5 демонстрирует повышенную пластичность в холодном состоянии и удовлетворительную обрабатываемость резанием. Свинец в составе сплава выполняет роль твердой смазки: при работе подшипника частицы свинца распределяются по поверхности контакта, снижая коэффициент трения и предотвращая схватывание сопряженных поверхностей. Цинк упрочняет твердый раствор и удешевляет сплав, частично замещая дефицитное олово.
Технические характеристики прутков БрО4Ц8С5
Механические свойства прутков БрО4Ц8С5 нормируются ГОСТ 10025 и зависят от способа производства и сечения. Для горячекатаных прутков диаметром 40–63 мм временное сопротивление разрыву составляет не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 15%. Прессованные прутки обладают более стабильными свойствами по длине и сечению.
| Состояние поставки | Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаный | 10–40 | 295 | 15 | 70–90 |
| Горячекатаный | 40–63 | 245 | 15 | 65–85 |
| Прессованный | 10–120 | 275 | 18 | 70–90 |
Рабочий диапазон температур для узлов из БрО4Ц8С5 составляет от –40 до +250 C. При нагреве выше 300 C наблюдается заметное снижение прочностных характеристик, поэтому применение в условиях интенсивного тепловыделения требует проверки теплового баланса узла.
Структура и эксплуатационные свойства
Микроструктура деформированной бронзы БрО4Ц8С5 представляет собой -твердый раствор с включениями свинца, распределенными равномерно по объему. После горячей деформации структура измельчается, что обеспечивает отсутствие ликвационных скоплений свинца и стабильность антифрикционных свойств по сечению прутка.
Сплав характеризуется:
- коэффициентом трения в паре со сталью — 0,08–0,12 при смазке;
- стойкостью к морской воде и влажной атмосфере;
- хорошей прирабатываемостью к валам из конструкционных и нержавеющих сталей;
- способностью работать при знакопеременных нагрузках без накопления усталостных повреждений;
- удовлетворительной свариваемостью газовой и аргонодуговой сваркой.
Применение прутков БрО4Ц8С5
Прутки БрО4Ц8С5 используются для производства антифрикционных деталей, где требуется сочетание умеренной несущей способности и устойчивости к задирам. Основные области применения:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения для насосного оборудования и редукторов;
- сепараторы и обоймы подшипников качения, работающие при недостаточной смазке;
- направляющие втулки и ползуны в гидравлических распределителях и прессовом оборудовании;
- червячные колеса и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
- арматура для судовых трубопроводов и запорной арматуры, контактирующей с морской водой;
- детали тормозных и фрикционных механизмов грузоподъемных машин.
При выборе прутка БрО4Ц8С5 для конкретного узла необходимо учитывать, что сплав уступает по прочности алюминиевым бронзам типа БрАЖ9-4, но превосходит их по антифрикционным свойствам при граничной смазке. Для тяжелонагруженных тихоходных узлов с ударными нагрузками предпочтительнее оловянная бронза БрО10Ф1, тогда как БрО4Ц8С5 оптимальна для среднескоростных подшипников с давлением до 15 МПа.
Обработка и производство деталей
Прутки БрО4Ц8С5 хорошо обрабатываются резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются твердосплавным инструментом с СОЖ. Сплав допускает холодную гибку и штамповку в ограниченных пределах, однако для получения сложных профилей рекомендуется горячая обработка давлением при температуре 750–850 C. Паяные соединения выполняются мягкими и твердыми припоями, при этом для ответственных узлов предпочтительна аргонодуговая сварка с присадочным прутком того же состава.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрО4Ц8С5 от бронзы БрО5Ц5С5?
БрО5Ц5С5 содержит больше олова и свинца, что обеспечивает более высокие антифрикционные свойства, но снижает пластичность. БрО4Ц8С5 предпочтительна для деталей, требующих холодной деформации при изготовлении, и при менее интенсивном тепловыделении в узле трения.
Какие допуски на диаметр прутков БрО4Ц8С5?
Горячекатаные прутки поставляются с допусками по ГОСТ 10025: для диаметров 10–40 мм — h12, для 40–63 мм — h14. Прессованные прутки имеют более точные размеры — h11 для диаметров до 50 мм.
Пригодна ли БрО4Ц8С5 для работы в морской воде?
Да, сплав устойчив к коррозии в морской воде и используется в судовой арматуре и насосах. Однако при длительном контакте с проточной морской водой рекомендуется учитывать возможное вымывание свинца из поверхностного слоя.
Какой инструмент применять для точения прутков БрО4Ц8С5?
Рекомендуются твердосплавные пластины марок ВК6, ВК8 или Т15К6 при скорости резания 150–300 м/мин. Сплав склонен к образованию сливной стружки, поэтому применяются стружколомы и обильная подача СОЖ.
