Бронзовый слиток (чушка) БРАЖМЦ10-3-2 — состав и назначение
Бронзовый слиток (чушка) БРАЖМЦ10-3-2 — литейная жаропрочная бронза, легированная алюминием, железом и марганцем. Марочное обозначение расшифровывается как бронза алюминиево-железо-марганцевая с номинальным содержанием алюминия 10 %, железа 3 % и марганца 2 %. Материал поставляется в виде мерных чушек для последующего переплава в литейных цехах, работающих по технологиям литья в песчано-глинистые формы, кокиль и по выплавляемым моделям.
Химический состав нормируется по ГОСТ 18175–78. Основу сплава составляет медь, алюминий выступает главным упрочняющим элементом, формирующим структуру с интерметаллидными фазами. Железо измельчает зерно и повышает прочностные характеристики при сохранении пластичности, марганец дополнительно упрочняет твёрдый раствор и стабилизирует свойства при нагреве. Суммарная доля легирующих элементов обеспечивает материалу высокую жаропрочность в диапазоне рабочих температур до 400–500 C.
Технические характеристики слитков БРАЖМЦ10-3-2
Чушки БРАЖМЦ10-3-2 характеризуются стабильной плотностью структуры и отсутствием внутренних раковин, что достигается контролем режима разливки. Механические свойства сплава после переплава и соответствующей термической обработки достигают следующих значений:
- временное сопротивление разрыву — 590–690 МПа;
- относительное удлинение — 12–20 %;
- твёрдость по Бринеллю — 160–200 HB;
- предел текучести — 245–295 МПа;
- плотность — 7,5 г/см.
Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью и умеренной усадкой, что позволяет получать фасонные отливки сложной конфигурации с толщиной стенки от 8 до 60 мм. Литейные свойства БРАЖМЦ10-3-2 обеспечивают качественное заполнение тонких сечений и воспроизводимость геометрии при серийном производстве.
Применение бронзы БРАЖМЦ10-3-2
Основное назначение слитков БРАЖМЦ10-3-2 — изготовление фасонных отливок, работающих в условиях высоких механических нагрузок и повышенных температур. Из этого сплава производят:
- рабочие колёса центробежных насосов и гидротурбин;
- корпуса арматуры для нефтехимического оборудования;
- зубчатые венцы, червячные колёса и втулки скольжения;
- детали запорной арматуры для паропроводов;
- элементы судовых движителей и гребных винтов.
Отливки из БРАЖМЦ10-3-2 применяются в энергетическом машиностроении, на предприятиях химической промышленности, в судостроении и металлургическом оборудовании. Сплав устойчив к коррозионному растрескиванию в морской воде и агрессивных средах, что расширяет область его использования в насосном оборудовании морского базирования.
Особенности переплава и литья
Переплав чушек БРАЖМЦ10-3-2 выполняется в индукционных тигельных печах под слоем флюса для предотвращения окисления алюминия. Рекомендуемая температура перегрева расплава перед заливкой составляет 1150–1200 C, температура заливки в формы — 1100–1150 C. Для раскисления применяют медьфосфористую лигатуру в количестве 0,05–0,1 % от массы плавки.
При литье в кокиль необходимо предусматривать уклон для извлечения отливки, поскольку сплав обладает повышенной склонностью к пригару. Для песчаных форм рекомендуется использовать противопригарные покрытия на основе циркона или хромомагнезита. Термическую обработку отливок — закалку с 900–950 C в воде и старение при 500–550 C — применяют для достижения максимальных прочностных характеристик.
| Параметр | Значение для БРАЖМЦ10-3-2 | Метод контроля | Условия испытания | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий, % | 9,3–10,7 | Спектральный анализ | Чушка | ГОСТ 18175–78 |
| Железо, % | 2,4–3,4 | Спектральный анализ | Чушка | ГОСТ 18175–78 |
| Марганец, % | 1,5–2,5 | Спектральный анализ | Чушка | ГОСТ 18175–78 |
| Временное сопротивление, МПа | 590–690 | Растяжение | Отливка, термообработка | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 12–20 | Растяжение | Отливка, термообработка | ГОСТ 1497 |
Преимущества использования слитков БРАЖМЦ10-3-2
Применение готовых чушек БРАЖМЦ10-3-2 вместо самостоятельного легирования меди позволяет исключить погрешности дозировки компонентов и гарантировать воспроизводимость химического состава от плавки к плавке. Литейные предприятия получают возможность контролировать качество исходного материала входным спектральным анализом и минимизировать брак, связанный с отклонениями по содержанию легирующих элементов.
Сплав отличается стабильными антифрикционными свойствами в паре со сталью при граничной смазке, что делает его пригодным для изготовления подшипников скольжения, работающих при ударных нагрузках и знакопеременных режимах. Жаропрочность БРАЖМЦ10-3-2 позволяет использовать отливки в узлах, эксплуатирующихся при температурах до 400 C без существенной потери несущей способности.
Вопросы и ответы
Какие примеси нормируются в слитках БРАЖМЦ10-3-2?
В соответствии с ГОСТ 18175–78 в бронзе БРАЖМЦ10-3-2 ограничивается содержание свинца до 0,05 %, кремния до 0,1 %, сурьмы до 0,05 %. Суммарная доля прочих примесей не должна превышать 1,1 %.
Какая температура заливки рекомендуется для БРАЖМЦ10-3-2?
Оптимальная температура заливки расплава в формы составляет 1100–1150 C. Перегрев выше 1200 C нежелателен из-за интенсивного окисления алюминия и повышенной газонасыщенности расплава.
Подвергается ли БРАЖМЦ10-3-2 термической обработке?
Да, для повышения прочностных характеристик отливки подвергают закалке с нагревом до 900–950 C с охлаждением в воде и последующим старением при 500–550 C в течение 2–4 часов.
Какие виды литья применимы для БРАЖМЦ10-3-2?
Сплав пригоден для литья в песчано-глинистые формы, кокиль, по выплавляемым моделям и центробежным способом. Выбор технологии определяется конфигурацией отливки и требованиями к механическим свойствам.
