Бронзовый слиток (чушка) БрА10Ж3: характеристики и применение
БрА10Ж3 — литейная алюминиево-железистая бронза, выплавляемая по ГОСТ 18175-78 и поставляемая в виде чушек (слитков) по ГОСТ 614-97. Химический состав: медь — основа, алюминий — 9,0–11,0 %, железо — 2,0–4,0 %, примеси (свинец, цинк, никель, кремний) — в сумме не более 1,5 %. Чушковая форма предназначена для последующего переплава в литейном производстве и обеспечивает стабильность шихты при загрузке в индукционные и дуговые печи.
Структура и физико-механические свойства
Структура литого металла — -твёрдый раствор с включениями железосодержащей фазы FeAl, которые повышают износостойкость и препятствуют росту зерна при перегреве. Бронза БрА10Ж3 не упрочняется термической обработкой; механические свойства формируются литьём и последующей механической обработкой. Ключевые параметры литого и термообработанного металла:
- плотность — 7,6 г/см;
- предел прочности при растяжении — 400–600 МПа в зависимости от способа литья;
- относительное удлинение — 8–20 %;
- твёрдость по Бринеллю — 100–140 HB;
- температура плавления — 1040–1080 C;
- теплопроводность — 60–75 Вт/(мК).
Технологические свойства чушек
Чушки БрА10Ж3 отливают в изложницы; масса одной чушки — 3–25 кг в зависимости от партии. Поверхность не должна иметь шлаковых включений, трещин и заливов. Перед загрузкой в печь чушки дробят или используют целиком в зависимости от ёмкости тигля. Расплав обладает высокой жидкотекучестью, склонен к образованию оксидной плёнки AlO, поэтому плавку ведут под слоем флюса (криолит, бура) при 1100–1180 C. Усадка — 1,5–2,0 %, что учитывается при проектировании литниковой системы.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий | 9,0–11,0 | % | титрование | ГОСТ 18175-78 |
| Железо | 2,0–4,0 | % | спектральный | ГОСТ 18175-78 |
| Примеси (сумма) | 1,5 | % | спектральный | ГОСТ 18175-78 |
| Предел прочности | 400–600 | МПа | растяжение | ГОСТ 1497-84 |
| Твёрдость | 100–140 | HB | вдавливание шарика | ГОСТ 9012-59 |
| Масса чушки | 3–25 | кг | взвешивание | ГОСТ 614-97 |
Области применения
БрА10Ж3 применяют для изготовления литых деталей, работающих в условиях трения и умеренных нагрузок. Основные потребители — предприятия тяжёлого машиностроения, металлургии и судостроения. Конкретные изделия:
- вкладыши подшипников скольжения прокатных станов и дробильного оборудования;
- втулки и венцы червячных передач в редукторах металлургических кранов;
- арматура запорная и регулирующая для систем оборотного водоснабжения;
- детали гребных винтов и дейдвудных подшипников судов;
- седла и направляющие втулки клапанов компрессорных установок.
Условия эксплуатации и ограничения
Материал сохраняет работоспособность при температуре до 250 C в узлах трения со смазкой и до 400 C в ненагруженных конструкциях. БрА10Ж3 устойчива к атмосферной коррозии, морской воде и слабым растворам кислот, но не рекомендуется для сред с аммиаком и сероводородом. При содержании железа ниже 2 % снижается износостойкость; превышение 4 % приводит к хрупкости и затрудняет механическую обработку. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, с применением твердосплавного инструмента.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрА10Ж3 от БрА9Ж3Л?
БрА10Ж3 содержит 9–11 % алюминия, БрА9Ж3Л — 8–10 %. Обе марки легированы железом 2–4 %, но БрА10Ж3 чаще поставляется в чушках для переплава, а БрА9Ж3Л — как литейная марка для фасонного литья.
Какая температура плавки необходима для переплава чушек?
Рабочий диапазон — 1100–1180 C. Перегрев выше 1200 C вызывает интенсивное окисление алюминия и рост газонасыщенности расплава.
Допускается ли сварка деталей из БрА10Ж3?
Сварка возможна аргонодуговым способом с присадочным материалом на медной основе, однако литые детали требуют предварительного подогрева до 200–300 C для снижения напряжений.
Как хранить чушки БрА10Ж3?
В сухих закрытых складах при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с влагой и кислотами не допускается во избежание поверхностной коррозии и изменения химического состава при переплаве.
