Бронзовый пруток БрСу6Ф1 в Минске

Бронзовый пруток БрСу6Ф1 — сурьмяно-фосфористая бронза для узлов трения

Бронзовый пруток БрСу6Ф1 — это деформируемый сплав на медной основе, легированный сурьмой (около 6%) и фосфором (около 1%). Материал относится к группе сурьмяно-фосфористых бронз и поставляется в виде круглых, квадратных и шестигранных прутков, полученных методом горячей экструзии или холодного волочения. Основное назначение БрСу6Ф1 — изготовление деталей, работающих в условиях трения скольжения при высоких удельных нагрузках и ограниченной смазке.

Ключевая особенность сплава — сочетание высокой твёрдости и низкого коэффициента трения по стали. Сурьма формирует в структуре твёрдые интерметаллидные фазы, а фосфор повышает жидкотекучесть и способствует образованию эвтектической составляющей, улучшающей антифрикционные свойства. В результате пруток БрСу6Ф1 демонстрирует стабильную работу в подшипниках скольжения, втулках, направляющих и седлах клапанов, где пары трения работают без обильной подачи смазочного материала.

Химический состав и структура

Согласно ГОСТ 18175-78, номинальный состав бронзы БрСу6Ф1 включает:

• медь (Cu) — основа, 92–94%;
• сурьма (Sb) — 5,0–7,0%;
• фосфор (P) — 0,8–1,2%;
• примеси (Pb, Fe, Zn, Sn) — суммарно не более 0,5%.

Микроструктура — -твёрдый раствор меди с равномерно распределёнными включениями CuSb и эвтектики Cu–CuP. Такая морфология обеспечивает износостойкость без хрупкого разрушения при ударных нагрузках.

Механические свойства прутков БрСу6Ф1

Прочностные характеристики зависят от способа производства и сечения. Для горячепрессованных прутков диаметром 40–120 мм типичны следующие значения:

• временное сопротивление разрыву — 250–320 МПа;
• относительное удлинение — 8–15%;
• твёрдость по Бринеллю — 100–140 HB;
• предел текучести — 120–180 МПа.

После холодного волочения (прутки до 30 мм) прочность возрастает до 380–420 МПа при снижении пластичности до 4–6%. Материал хорошо обрабатывается резанием, что позволяет получать детали с высокой точностью — до 6–7 квалитета.

Применение в промышленности

Прутки БрСу6Ф1 востребованы в узлах, где стандартные оловянные бронзы (БрО5Ц5С5, БрО10Ф1) не обеспечивают требуемой износостойкости при сухом трении или ограниченной смазке. Основные области использования:

• подшипники скольжения и втулки в металлургическом оборудовании — рольганги, клети прокатных станов;
• направляющие втулки и ползуны в гидравлических прессах и кривошипно-шатунных механизмах;
• седла и направляющие клапанов в компрессорной технике и насосах высокого давления;
• червячные колеса и гайки ходовых винтов в станкостроении;
• антифрикционные детали в железнодорожном транспорте — вкладыши буксовых узлов.

Рабочий диапазон температур — от –40 до +250 C. При температурах выше 300 C наблюдается снижение твёрдости и рост коэффициента трения, поэтому для высокотемпературных узлов рекомендуется применять оловянно-свинцовые бронзы или бронзу БрАЖ9-4.

Особенности обработки и монтажа

БрСу6Ф1 не подвергается упрочняющей термической обработке — требуемые свойства формируются в процессе деформации. При механической обработке рекомендуется использовать твердосплавный инструмент с положительным передним углом и обильное охлаждение эмульсией. Материал склонен к наклёпу, поэтому чистовые проходы следует выполнять с минимальной подачей (0,05–0,1 мм/об).

При запрессовке втулок в корпус необходимо учитывать повышенную твёрдость материала — натяг должен быть на 10–15% меньше, чем для оловянных бронз, чтобы избежать растрескивания посадочного пояса. Сварка БрСу6Ф1 не применяется — соединения выполняются только механическим способом или пайкой твёрдыми припоями.

Вопросы и ответы