Бронзовый пруток БРОФ: характеристики, применение и сортамент
Бронзовый пруток БРОФ — это профильный металлопрокат из оловянной бронзы марки БрОФ, легированной оловом и фосфором. Обозначение расшифровывается как «бронза оловянно-фосфористая»: буква Ф указывает на присутствие фосфора, который вводится как раскислитель и одновременно повышает упругие свойства сплава. Прутки выпускают методом непрерывного или центробежного литья с последующей прокаткой либо прессованием, что обеспечивает плотную структуру без газовых раковин и пористости.
Наиболее распространённые марки этой группы — БрОФ6,5-0,15 и БрОФ6,5-0,4, реже встречается БрОФ4-0,25. Цифры обозначают массовую долю олова (6,5 % или 4 %) и фосфора (0,15 %; 0,25 %; 0,4 %). Именно фосфор формирует тугоплавкую фазу CuP, которая ограничивает рост зерна и придаёт материалу износостойкость и антифрикционные свойства.
Технические параметры и сортамент
Прутки поставляют в тянутом, прессованном или литом исполнении. Тянутые прутки отличаются жёсткими допусками по диаметру и повышенной чистотой поверхности, прессованные — большим диапазоном сечений. Форма сечения — круглая, квадратная, шестигранная; для тянутых позиций характерна точность h9–h11.
| Марка | Sn, % | P, % | Предел прочности, МПа | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| БрОФ4-0,25 | 3,5–4,5 | 0,2–0,3 | 300 | 70–90 |
| БрОФ6,5-0,15 | 6,0–7,0 | 0,1–0,2 | 350 | 80–100 |
| БрОФ6,5-0,4 | 6,0–7,0 | 0,3–0,5 | 400 | 90–110 |
| БрОФ7-0,2 | 6,5–7,5 | 0,15–0,25 | 370 | 85–105 |
Диаметр круглого проката — от 5 до 100 мм и более для литых позиций; длина мерная или немерная, обычно 1–3 м. Относительное удлинение литых прутков — 4–8 %, деформированных — до 15–20 %. Теплопроводность составляет порядка 50–60 Вт/(мК), что заметно выше, чем у многих антифрикционных сталей.
Свойства, определяющие область применения
- Низкий коэффициент трения в паре со стальным контртелом без внешней смазки.
- Стойкость к знакопеременным нагрузкам и умеренному абразивному износу.
- Коррозионная стойкость в атмосферных условиях, пресной воде и морской среде.
- Сохранение работоспособности при температурах до 250 C без потери прочности.
- Хорошая обрабатываемость резанием и способность к пайке мягкими припоями.
Применение в узлах и оборудовании
Пруток БрОФ идёт на изготовление втулок скольжения, подшипниковых вкладышей, червячных колёс, упорных шайб и сепараторов. В металлургии из него делают детали кристаллизаторов и направляющих роликов МНЛЗ. В энергетике — вкладыши подшипников турбогенераторов, арматуру насосных агрегатов. В судостроении — дейдвудные подшипники и детали гребных валов. В пищевой и химической промышленности — узлы трения, контактирующие с агрессивными средами.
Обработка и режимы эксплуатации
Тянутые прутки обрабатывают точением и фрезерованием без предварительной термообработки; для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяют отжиг при 550–650 C. Литые заготовки перед финишной обработкой подвергают гомогенизации. При монтаже втулок из БрОФ необходимо обеспечивать зазор 0,05–0,15 мм в зависимости от диаметра вала и частоты вращения.
Вопросы и ответы
Чем БрОФ6,5-0,4 отличается от БрОФ6,5-0,15?
Повышенным содержанием фосфора (0,3–0,5 % против 0,1–0,2 %). Это увеличивает твёрдость и предел прочности, но снижает пластичность, поэтому марка с 0,4 % P предпочтительна для высоконагруженных подшипников, а с 0,15 % — для деталей, требующих деформации.
При какой температуре можно эксплуатировать пруток БрОФ?
Длительно — до 200–250 C. Кратковременно допустим нагрев до 300 C, однако выше этой границы начинается интенсивное окисление и разупрочнение.
Подходит ли БрОФ для работы в морской воде?
Да. Оловянно-фосфористая бронза устойчива к коррозии в морской среде и применяется в дейдвудных подшипниках и судовой арматуре.
Какой смазкой пользуются для узлов трения из БрОФ?
Применяют минеральные масла, консистентные смазки на литиевой основе, а в ряде случаев узел работает без смазки благодаря антифрикционным свойствам сплава.
