Бронзовый пруток БРОФ7-0: характеристики и применение
Бронзовый пруток БРОФ7-0 — это деформируемый полуфабрикат из оловянно-фосфористой бронзы, содержащей 6,5–7,5 % олова и 0,1–0,25 % фосфора. Марка БрОФ7-0,5 (в литейном обозначении — БрОФ7-0,2) относится к системе Cu–Sn–P и поставляется в виде круглого проката диаметром от 5 до 100 мм, а также в форме шестигранника и квадрата. Пруток изготавливают методами непрерывного литья, горячей экструзии или холодного волочения с последующим отжигом. В отличие от литейных бронз, деформированный пруток БРОФ7-0 обладает повышенной плотностью, отсутствием газовой пористости и стабильной мелкозернистой структурой, что обеспечивает предсказуемые механические свойства при обработке резанием и давлением.
Химический состав и структура
Содержание основных элементов в бронзовом прутке БРОФ7-0 регламентируется ГОСТ 5017-2006 и ГОСТ 18175-78. Олово в пределах 6,5–7,5 % обеспечивает твёрдость и износостойкость, фосфор в количестве 0,1–0,25 % выполняет функцию раскислителя и повышает упругие свойства. Присутствие фосфора свыше 0,3 % приводит к выделению хрупкой эвтектики CuP по границам зёрен, поэтому верхний предел строго ограничен. Структура прутка после отжига представляет собой -твёрдый раствор олова в меди с включениями эвтектоида + . Размер зерна контролируется режимом термообработки и обычно не превышает 50–80 мкм.
Механические и физические свойства
Свойства прутка БРОФ7-0 зависят от состояния поставки: мягкое (М), полутвёрдое (ПТ) или твёрдое (Т). Предел прочности при растяжении варьируется от 300 до 650 МПа, относительное удлинение — от 4 до 40 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 70–130 HB. Температура плавления бронзы — 880–1000 C, плотность — 8,8 г/см, коэффициент теплопроводности — 50–60 Вт/(мК). Электрическое сопротивление прутка БРОФ7-0 находится в диапазоне 0,13–0,18 мкОмм, что выше, чем у чистой меди, но достаточно для токопроводящих элементов.
| Состояние поставки | Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (М) | 10–50 | 300–400 | 30–40 | 70–90 |
| Полутвёрдое (ПТ) | 8–40 | 450–550 | 10–20 | 95–115 |
| Твёрдое (Т) | 5–30 | 550–650 | 4–8 | 115–130 |
Технологические особенности обработки
Пруток БРОФ7-0 хорошо обрабатывается резанием с образованием сливной стружки. Скорость резания твердосплавным инструментом достигает 150–200 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. При холодной деформации (волочении, гибке) требуется промежуточный отжиг при 600–650 C для снятия наклёпа. Сварка плавлением затруднена из-за ликвации олова и образования пористости; для соединения деталей из БРОФ7-0 применяют пайку мягкими и твёрдыми припоями, а также диффузионную сварку. Полируемость прутка высокая — достигается шероховатость Ra 0,1–0,2 мкм.
Области применения
- Втулки скольжения, подшипники и вкладыши для узлов трения металлорежущих станков, насосов и компрессоров.
- Уплотнительные кольца и седла клапанов в арматуре высокого давления нефтегазовой отрасли.
- Токосъёмные элементы и контактные наконечники в сварочных аппаратах и электроэрозионных станках.
- Детали химического оборудования, работающего в среде морской воды и слабых кислот.
- Пружины и мембраны контрольно-измерительных приборов, требующие сочетания упругости и коррозионной стойкости.
- Антифрикционные вставки в узлах текстильного и полиграфического оборудования.
Нормативные документы
- ГОСТ 5017-2006 — прутки бронзовые. Технические условия.
- ГОСТ 18175-78 — бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки.
- ГОСТ 1628-78 — прутки из оловянно-фосфористой бронзы.
- ISO 427 — Copper alloys. Wrought tin bronzes.
Вопросы и ответы
Чем отличается БРОФ7-0 от БрОФ10-1?
БРОФ7-0 содержит 6,5–7,5 % олова, тогда как БрОФ10-1 — 9–11 %. Меньшее содержание олова снижает твёрдость, но повышает пластичность и технологичность при холодной обработке давлением.
При какой температуре проводится отжиг прутка БРОФ7-0?
Рекристаллизационный отжиг выполняют при 600–650 C с выдержкой 1–2 часа и последующим охлаждением на воздухе. Температура выше 700 C вызывает рост зерна и снижение механических свойств.
Допускается ли сварка прутка БРОФ7-0?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за ликвации олова и образования горячих трещин. Для соединения применяют пайку припоями ПСр-45 или ПМЦ-54 либо механические способы крепления.
Какой максимальный диаметр прутка БРОФ7-0 поставляется?
Стандартный сортамент включает прутки диаметром до 100 мм. Изделия большего сечения изготавливают методом непрерывного литья по индивидуальному заказу.
