Бронзовый пруток БрСу6Н2 в Минске


Бронзовый пруток БрСу6Н2 — сурьмяно-никелевая бронза для тяжелонагруженных узлов трения

Бронзовый пруток БрСу6Н2 — это деформируемый сплав на медной основе, легированный сурьмой (около 6%) и никелем (около 2%). Материал предназначен для изготовления деталей, работающих в условиях высоких удельных давлений и ограниченной смазки. В отличие от оловянных бронз, БрСу6Н2 не содержит дефицитного олова, что обеспечивает его экономическую эффективность при сопоставимых антифрикционных характеристиках.

Структура сплава формируется за счет твердорастворного упрочнения никелем и образования мелкодисперсных сурьмянистых фаз, которые повышают износостойкость пары трения. Прутки поставляются в горячепрессованном или холоднодеформированном состоянии, что позволяет подбирать комплекс механических свойств под конкретные условия эксплуатации.

Технические характеристики и сортамент

Механические свойства прутков БрСу6Н2 регламентируются ГОСТ 1628 и зависят от способа производства и диаметра. Твердость материала достигает 70–90 HB, что выше, чем у стандартных оловянно-фосфористых бронз. Предел прочности при растяжении для прессованных прутков составляет 250–350 МПа, относительное удлинение — 8–15%.

Обрабатываемость резанием оценивается как удовлетворительная: сплав образует ломкую стружку, что снижает нагрузку на режущий инструмент при токарной обработке. Материал хорошо поддается пайке твердыми припоями, однако сварка затруднена из-за склонности к горячим трещинам в зоне термического влияния.

Диаметр прутка, ммСостояние поставкиПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Твердость, HB
10–20Холоднодеформированный350–4206–1080–95
22–40Горячепрессованный280–35010–1570–85
42–80Горячепрессованный250–32012–1865–80

Эксплуатационные свойства и применение

Ключевое преимущество БрСу6Н2 — стабильный коэффициент трения в паре с закаленной сталью при граничной смазке. Сплав способен работать при удельных давлениях до 25–30 МПа без задиров и схватывания контактных поверхностей. Максимальная рабочая температура в узлах трения ограничена 250 C — при превышении начинается разупрочнение матрицы и снижение антифрикционных свойств.

Основные области применения прутков БрСу6Н2:

  • втулки и вкладыши подшипников скольжения прокатных станов и тяжелых прессов;
  • направляющие втулки и ползуны металлорежущих станков;
  • седла и направляющие клапанов гидрораспределителей;
  • червячные колеса тихоходных редукторов с твердой червячной парой;
  • упорные кольца и шайбы в осевых опорах турбокомпрессоров;
  • детали арматуры трубопроводных систем, работающие в морской воде.

В химическом машиностроении БрСу6Н2 применяется для изготовления деталей насосов, перекачивающих слабоагрессивные среды при температуре до 100 C. Сплав устойчив к коррозии в атмосферных условиях, пресной и морской воде, а также в растворах органических кислот низкой концентрации.

Особенности выбора и обработки

При проектировании узлов трения из БрСу6Н2 необходимо учитывать, что сплав требует качественной приработки контактной пары. Рекомендуемая шероховатость сопряженной стальной поверхности — Ra 0,32–0,63 мкм. Смазочные канавки на рабочих поверхностях деталей следует выполнять с радиусом скругления не менее 0,5 мм для предотвращения концентрации напряжений.

Механическая обработка прутков выполняется твердосплавным инструментом со скоростями резания 80–150 м/мин. Для получения точных размеров втулок с допуском H7 и выше рекомендуется финишное развертывание или хонингование. При токарной обработке длинномерных заготовок необходимо применять люнеты для исключения прогиба и вибраций.

Вопросы и ответы

Чем БрСу6Н2 отличается от бронзы БрО5Ц5С5?

БрСу6Н2 не содержит олова и свинца, что снижает стоимость материала. При этом сурьмяно-никелевая бронза обеспечивает более высокую твердость и износостойкость при работе в паре с закаленной сталью, хотя уступает оловянной бронзе по пластичности и способности к приработке.

Какие допуски на диаметр предусмотрены для прутков БрСу6Н2?

Для горячепрессованных прутков диаметром до 50 мм допуск составляет h12, для холоднодеформированных — h9–h10. Точность геометрии позволяет использовать прутки без предварительной обточки для изготовления втулок с последующим растачиванием.

Можно ли использовать БрСу6Н2 в узлах трения без смазки?

Кратковременно — да, при удельных давлениях до 10 МПа и скорости скольжения до 0,3 м/с. Для длительной работы без смазки материал непригоден из-за повышенного тепловыделения и риска задиров на контактных поверхностях.

Какой припой рекомендуется для пайки деталей из БрСу6Н2?

Оптимальны серебряные припои ПСр-40 и ПСр-45 с флюсом на основе буры. Температура пайки — 650–750 C. Не рекомендуется использовать мягкие оловянно-свинцовые припои для ответственных соединений из-за низкой прочности шва при нагреве.