Бронзовый слиток (чушка) БрА7Мц15Ж3Н2Ц2: алюминиевая бронза для литейных и деформируемых заготовок
БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 — сложнолегированная алюминиевая бронза, выплавляемая в виде чушек и слитков для последующей переработки в отливки и деформированные полуфабрикаты. Химический состав марки регламентируется ГОСТ 18175-78: алюминий — 6,0–8,0 %, марганец — 13,0–16,0 %, железо — 2,5–4,0 %, никель — 1,5–2,5 %, цинк — 1,5–2,5 %, медь — основа. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает гетерогенную структуру с дисперсными интерметаллидными фазами, что определяет высокую прочность и износостойкость в условиях трения скольжения.
Технические характеристики слитка
Чушки отливают в изложницы или на машинах непрерывного литья; масса одной чушки обычно составляет 3–25 кг, слитки для прокатки и прессования — до 200 кг. Температура плавления лигатуры находится в диапазоне 950–1040 C, литейная температура заливки — 1050–1150 C. Материал склонен к ликвации по сечению, поэтому регламентируется однородность химического состава по высоте и периметру слитка.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 7,5–7,6 | 20 C | ГОСТ 8.024 | г/см |
| Предел прочности | 650–750 | литьё в кокиль | ГОСТ 1497 | МПа |
| Твёрдость | 170–220 | после литья | ГОСТ 9012 | HB |
| Теплопроводность | 50–60 | 20–100 C | ГОСТ 7076 | Вт/(мК) |
| Рабочая температура | до 400 | длительная эксплуатация | испытания на жаростойкость | C |
Области применения
- Втулки и подшипники скольжения прокатных станов, работающие при удельных нагрузках до 60 МПа.
- Направляющие втулки и седла клапанов в арматуре высокого давления нефтегазовой отрасли.
- Червячные колёса редукторов, узлы трения горно-шахтного оборудования.
- Детали насосов химического производства, контактирующие с агрессивными средами.
- Заготовки для прессования прутков и профилей методом горячей деформации.
Переработка и термообработка
Слитки БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 подвергают гомогенизирующему отжигу при 750–800 C с выдержкой 4–6 ч для устранения дендритной ликвации. Горячую деформацию проводят при 850–900 C с последующей закалкой в воду от 920–950 C и старением при 400–450 C. После старения достигается максимальная твёрдость и износостойкость за счёт выделения дисперсных фаз Ni-Al и Fe-Al. Обрабатываемость резанием ограничена — применяют твердосплавный инструмент с износостойкими покрытиями.
Приёмка и маркировка
Каждая партия чушек сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, химического состава и результатов контроля макроструктуры. Поверхность слитков не должна иметь шлаковых включений, трещин и газовых раковин глубиной более 3 мм. Отбор проб для спектрального анализа проводят по ГОСТ 24231. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 % для предотвращения окисления поверхности.
Вопросы и ответы
Какая температура заливки рекомендуется для БрА7Мц15Ж3Н2Ц2?
Оптимальный интервал заливки — 1050–1150 C. Превышение температуры выше 1180 C вызывает интенсивное газонасыщение расплава и рост зерна, что снижает механические свойства отливок.
Подвергается ли слиток БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 термообработке перед деформацией?
Да, для устранения ликвации проводят гомогенизацию при 750–800 C в течение 4–6 ч. Это выравнивает состав по сечению и повышает технологическую пластичность при последующей горячей прокатке или прессовании.
В каких условиях эксплуатации марка показывает максимальную стойкость?
Наибольшую износостойкость бронза демонстрирует в узлах трения скольжения при удельных нагрузках до 60 МПа и температурах до 400 C, включая работу в морской воде и слабоагрессивных средах.
Как контролируется химический состав чушек?
Отбор проб выполняют по ГОСТ 24231, анализ — спектральным или рентгенофлуоресцентным методом. Содержание марганца, железа, никеля и цинка проверяют в каждой плавке, результаты фиксируют в сертификате качества.
