Бронзовый слиток (чушка) БрАЖНМц9-4-4-1: характеристики и применение
БрАЖНМц9-4-4-1 — сложнолегированная алюминиево-железо-никель-марганцевая бронза, выплавляемая в виде чушек (слитков) для последующей переработки в литейном и металлообрабатывающем производстве. Химический состав регламентируется ГОСТ 18175-78, марка относится к литейным оловянно-безоловянным бронзам. Чушка формируется методом полунепрерывного или кокильного литья с массой от 3 до 30 кг; типовые размеры слитка — 600 100 60 мм и аналогичные форматы по согласованию с потребителем.
Химический состав и структура
Основа сплава — медь (Cu), легирующие компоненты распределены в следующих пределах:
- алюминий (Al) — 8,5–10,0 %
- железо (Fe) — 3,5–5,0 %
- никель (Ni) — 3,5–5,0 %
- марганц (Mn) — 1,0–2,0 %
- примеси (Pb, Zn, Sn, Si) — суммарно не более 1,0 %
Структура слитка — -твёрдый раствор с включениями интерметаллидных фаз FeAl и NiAl, обеспечивающих дисперсионное упрочнение. Именно сочетание никеля и железа подавляет рост крупнозернистой -фазы, что критично для последующей термообработки и механической обработки отливок.
Физико-механические свойства
| Параметр | Значение | Условие измерения | Единица | Метод |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 7,5–7,6 | 20 C | г/см | ГОСТ 8.024 |
| Предел прочности в | 550 | литьё в кокиль | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т | 250 | литьё в кокиль | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | литьё в кокиль | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость HB | 160–200 | после литья | — | ГОСТ 9012 |
| Температура плавления | 1040–1080 | солидус–ликвидус | C | ДТА |
Технологические особенности переработки
Чушка БрАЖНМц9-4-4-1 предназначена для переплава в индукционных тигельных печах (ИЧТ, ИСТ) и дуговых печах с последующей заливкой в кокиль, песчано-смоляные или металлические формы. Температура заливки — 1120–1180 C; перегрев выше 1200 C приводит к интенсивному газонасыщению и росту пористости. Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью, линейная усадка — 1,5–2,0 %. Термообработка (закалка с 920–950 C и отпуск при 600–650 C) повышает твёрдость до 250–300 HB и предел прочности до 700 МПа.
Области применения
- вкладыши и втулки подшипников скольжения прокатных станов, дробильно-размольного оборудования
- червячные и конические зубчатые колёса редукторов металлургических кранов
- арматура запорная и регулирующая для агрессивных сред в нефтегазопереработке
- детали насосов, работающих с морской водой и рассолами
- направляющие втулки и сегменты в узлах трения прессового оборудования
Сплав устойчив в атмосферных условиях, морской воде, растворах серной и фосфорной кислот умеренной концентрации. Рабочий диапазон температур — от –60 C до +250 C без потери прочностных характеристик.
Вопросы и ответы
Чем БрАЖНМц9-4-4-1 отличается от БрАЖ9-4?
Добавление никеля (3,5–5,0 %) и марганца (1,0–2,0 %) повышает жаропрочность, коррозионную стойкость и предел текучести. БрАЖ9-4 не содержит никеля и уступает по этим показателям.
Какая масса чушки поставляется стандартно?
Типовые слитки — от 3 до 30 кг. Форма и масса согласовываются с потребителем; распространены чушки массой 5, 12 и 20 кг.
Допускается ли переплав чушек в индукционной печи без защитной атмосферы?
Да, но требуется раскисление фосфористой медью (0,05–0,1 %) и ограничение перегрева до 1180 C для минимизации угара алюминия.
Какой стандарт регламентирует марку?
ГОСТ 18175-78 устанавливает химический состав; ГОСТ 614-97 регламентирует поставку чушек и слитков из бронзы.
