Бронзовый пруток БРОЦС3-13-4 в Минске


Бронзовый пруток БрОЦС3-13-4 — оловянно-цинково-свинцовая бронза для узлов трения

Бронзовый пруток БрОЦС3-13-4 — это горячепрессованный или холоднодеформированный сортовой прокат из оловянно-цинково-свинцовой бронзы, легированной оловом (2,5–4,0 %), цинком (11,5–14,5 %) и свинцом (3,0–5,0 %). Материал относится к группе антифрикционных сплавов, применяемых в узлах трения скольжения, работающих при умеренных скоростях и значительных удельных нагрузках. В отличие от двухкомпонентных оловянных бронз, наличие цинка удешевляет сплав, а свинец выполняет роль твердой смазки, снижая коэффициент трения при граничной смазке.

Химический состав и структура

Основу сплава составляет медь (остальное), при этом суммарное содержание легирующих элементов достигает 20 %. Олово упрочняет твердый раствор и повышает коррозионную стойкость в морской воде и слабокислых средах. Цинк дополнительно раскисляет расплав и улучшает жидкотекучесть при литье, что важно при производстве заготовок под последующую горячую экструзию. Свинец присутствует в структуре в виде отдельных включений, которые прерывают сплошность металлической матрицы и создают эффект самосмазывания в зоне контакта.

Микроструктура прутка после горячей деформации — мелкозернистая -фаза с равномерно распределенными включениями свинца. Такая структура обеспечивает стабильные механические характеристики по длине проката и предсказуемое поведение при механической обработке.

Механические свойства и технологичность

Прутки БрОЦС3-13-4 поставляются в состоянии горячепрессованном (Г) или холоднодеформированном (Т) по ГОСТ 1628. Предел прочности при растяжении для горячепрессованных прутков составляет не менее 295 МПа, относительное удлинение — не менее 15 %. Твердость по Бринеллю находится в диапазоне 60–75 HB. Материал хорошо обрабатывается резанием: стружка ломается за счет свинцовых включений, что позволяет получать высокий класс чистоты поверхности при точении, фрезеровании и сверлении.

ПараметрГорячепрессованный (Г)Холоднодеформированный (Т)Метод контроляТипичное значение
Предел прочности в 295 МПа 345 МПаИспытание на растяжение320–380 МПа
Относительное удлинение 15 % 8 %ГОСТ 149712–20 %
Твердость HB60–7070–80ГОСТ 901265–75
Плотность8,8 г/см8,8 г/смГидростатический8,7–8,9 г/см

Сортамент и геометрические параметры

Промышленность выпускает круглые прутки диаметром от 5 до 120 мм, квадратные и шестигранные профили со стороной до 100 мм. Длина мерная — 1–4 м, немерная — 0,5–4 м. Допуски на диаметр регламентируются классом точности: нормальный (h12) и повышенный (h10). Для холоднодеформированных прутков характерна более высокая точность геометрии и чистота поверхности — Ra не более 1,25 мкм.

Применение в промышленности

Основное назначение прутков БрОЦС3-13-4 — изготовление деталей узлов трения, работающих в паре со стальными закаленными валами без ударных нагрузок. Материал применяется в следующих областях:

  • подшипники скольжения и втулки для насосного оборудования, перекачивающего воду и нейтральные среды;
  • седла и направляющие клапанов гидрораспределителей, работающих при давлении до 10 МПа;
  • червячные колеса и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
  • арматура трубопроводной запорной техники — упорные кольца, седла, шпиндели;
  • детали антифрикционного назначения для текстильных и пищевых машин, где исключено применение смазочных материалов на нефтяной основе;
  • втулки и вкладыши судовых механизмов, контактирующие с забортной водой.

Рабочий диапазон температур для узлов трения из БрОЦС3-13-4 составляет от –40 до +250 C. При этом допустимая удельная нагрузка в подшипниках скольжения достигает 15 МПа при скорости скольжения до 3 м/с. Материал не рекомендуется применять в средах с активной сероводородной агрессией и в узлах, работающих при высоких температурах свыше 300 C, где происходит разупрочнение матрицы.

Особенности заказа и контроля качества

При заказе прутков БрОЦС3-13-4 необходимо указывать состояние поставки (горячепрессованное или холоднодеформированное), диаметр или размер профиля, класс точности и длину. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава и результатов механических испытаний. Для ответственных узлов рекомендуется проводить входной контроль твердости и ультразвуковую дефектоскопию на наличие внутренних трещин и расслоений, которые могут возникать при нарушении режимов горячей экструзии.

Вопросы и ответы

Чем отличается БрОЦС3-13-4 от бронзы БрОЦС5-5-5?

БрОЦС3-13-4 содержит меньше олова (3 % против 5 %) и больше цинка (13 % против 5 %). Это делает сплав более экономичным при сохранении достаточной прочности, но снижает коррозионную стойкость в агрессивных средах. БрОЦС3-13-4 предпочтительна для узлов трения в нейтральных средах, тогда как БрОЦС5-5-5 применяется при более высоких требованиях к стойкости в морской воде.

Какие допуски на диаметр прутка БрОЦС3-13-4?

Для горячепрессованных прутков действует класс точности h12, для холоднодеформированных — h10. При диаметре 20 мм допуск составляет 0–0,21 мм для h12 и 0–0,084 мм для h10. Точные значения регламентируются ГОСТ 1628.

Можно ли использовать БрОЦС3-13-4 для изготовления червячных колес?

Да, это одно из типовых применений. Сплав обеспечивает низкий коэффициент трения в паре с закаленной сталью и устойчив к заеданию при граничной смазке. Однако для тяжелонагруженных передач с ударными нагрузками рекомендуется применять более дорогие оловянные бронзы типа БрО10Ф1.

Какой режим термообработки применяется для прутков БрОЦС3-13-4?

Прутки не подвергаются упрочняющей термической обработке. Материал используется в состоянии после горячей деформации или холодного наклепа. Для снятия внутренних напряжений после холодной обработки давлением может применяться низкий отпуск при 200–250 C.