Бронзовый слиток (чушка) БРО10Ф в Минске


Бронзовый слиток (чушка) БРО10Ф — оловянно-фосфористая бронза для ответственного литья

Бронзовый слиток (чушка) БРО10Ф — это литейная оловянно-фосфористая бронза, поставляемая в виде мерных чушек для последующего переплава в литейных цехах. Марочный состав регламентируется ГОСТ 614–97 и соответствует химическому составу отливок из бронзы БрО10Ф1. Основные легирующие компоненты — олово в диапазоне 9,0–11,0 % и фосфор 0,4–1,1 %, остальное — медь с допустимыми примесями (цинк, свинец, железо, сурьма, висмут — суммарно не более 1,0 %).

Фосфор в составе выполняет двойную функцию: раскисляет расплав при плавке и образует твёрдую эвтектику CuP по границам зёрен, что повышает износостойкость и антифрикционные свойства. Именно поэтому БРО10Ф применяется для узлов трения, работающих при высоких удельных нагрузках и в условиях ограниченной смазки.

Технологические характеристики и поведение при литье

Чушка БРО10Ф обладает стабильной химической однородностью, что обеспечивает воспроизводимость механических свойств отливок. Интервал кристаллизации бронзы составляет 830–1020 C, что требует применения прибылей увеличенного сечения для компенсации усадки. Жидкотекучесть сплава оценивается как удовлетворительная, склонность к газонасыщению — умеренная при условии использования покровных флюсов.

Механические свойства отливок из БРО10Ф после нормализации:

  • временное сопротивление разрыву — 200–260 МПа;
  • относительное удлинение — 3–6 %;
  • твёрдость по Бринеллю — 80–100 HB;
  • предел текучести — 130–150 МПа.

Антифрикционная группа сплава соответствует материалу I группы по ГОСТ 28873–90, что допускает работу пары трения «бронза–сталь» при удельных давлениях до 15 МПа и скоростях скольжения до 5 м/с.

Применение в промышленном оборудовании

Из расплава БРО10Ф изготавливают отливки, работающие в тяжёлых условиях трения и ударных нагрузок. Типовые изделия — вкладыши подшипников скольжения прокатных станов, червячные венцы, седла и корпуса запорной арматуры, направляющие втулки гидроцилиндров, детали насосного оборудования, перекачивающего абразивные среды.

В станкостроении из этой бронзы отливают гайки ходовых винтов токарно-винторезных станков, работающие при знакопеременных нагрузках. В металлургии — детали рольгангов и ножниц горячей резки. В судостроении сплав применяется для арматуры морского водяного контура, работающей при температуре до 250 C.

Сравнение с альтернативными литейными бронзами

ПараметрБРО10ФБрО5Ц5С5БрА9Ж3Л
Содержание олова, %9,0–11,04,0–6,0—
Предел прочности, МПа200–260150–180400–450
Твёрдость, HB80–10060–70100–120
Антифрикционная группаIIIIII
Склонность к ликвацииНизкаяСредняяВысокая

По сравнению с оловянно-цинково-свинцовистой бронзой БрО5Ц5С5, БРО10Ф обеспечивает более высокую твёрдость и износостойкость, но требует более тщательного контроля режимов плавки из-за склонности к окислению олова. В отличие от алюминиевой бронзы БрА9Ж3Л, сплав БРО10Ф лучше прирабатывается к стальному валу и менее склонен к задирам при граничной смазке.

Особенности плавки и заливки

Переплав чушек БРО10Ф ведут в тигельных печах с графитовыми тиглями под слоем древесного угля или покровного флюса. Перегрев расплава выше 1150 C не рекомендуется — это приводит к интенсивному окислению олова и образованию газовой пористости в отливках. Заливку форм выполняют при температуре 1100–1140 C в сухие песчано-глинистые формы или формы из холоднотвердеющих смесей.

Для крупных отливок с массивными сечениями требуется ускоренное охлаждение в зоне кристаллизации для подавления дендритной ликвации. При производстве тонкостенных отливок (толщина стенки 5–10 мм) рекомендуется подогрев форм до 150–200 C для улучшения заполняемости.

Вопросы и ответы

Чем отличается БРО10Ф от бронзы БрО10Ф1?

БРО10Ф — это обозначение литейной чушки по ГОСТ 614–97, а БрО10Ф1 — марка готовых отливок по ГОСТ 613–79. Химический состав идентичен, разница только в форме поставки: чушка предназначена для переплава, а не для механической обработки.

Какие примеси нормируются в составе БРО10Ф?

Суммарное содержание цинка, свинца, железа, сурьмы и висмута ограничено 1,0 %. Дополнительно нормируется содержание алюминия (не более 0,02 %) и кремния (не более 0,05 %), которые ухудшают жидкотекучесть сплава.

Можно ли использовать БРО10Ф для сварных конструкций?

Сплав предназначен исключительно для литья. Сварка отливок из БРО10Ф возможна только в ремонтных целях с применением присадочных прутков того же состава и предварительным подогревом до 300–400 C, однако прочность сварного шва будет ниже основного металла.

Какая температура заливки оптимальна для тонкостенных отливок?

Для отливок с толщиной стенки до 10 мм температура заливки должна составлять 1140–1160 C при подогреве формы до 150–200 C. Для массивных отливок температуру снижают до 1100–1120 C, чтобы избежать усадочной рыхлости в термических узлах.