Бронзовый слиток (чушка) БрО4Ц4С17: состав, свойства и применение
БрО4Ц4С17 — литейная оловянно-цинково-свинцовистая бронза, выплавляемая в виде чушек (слитков) для последующей переплавки в фасонное литьё. Химический состав по ГОСТ 614 регламентирует: олово — 3,0–5,0 %, цинк — 3,0–5,0 %, свинец — 15,0–19,0 %, медь — основа. Массовая доля примесей (железо, никель, фосфор, сурьма) суммарно не превышает 1,0 %. Именно высокое содержание свинца придаёт сплаву антифрикционные свойства и определяет его применение в узлах трения скольжения.
Структура и физико-механические характеристики
Структура литого металла — мягкая свинцовистая матрица с включениями твёрдых фаз на основе меди и олова. Свинец практически не растворяется в меди и выделяется в виде дисперсных глобулей, выполняющих роль твёрдой смазки. Такая гетерогенность обеспечивает низкий коэффициент трения и прирабатываемость без схватывания с валом.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 8,8–9,1 г/см | 20 C | ГОСТ 8.024 | зависит от ликвации свинца |
| Температура плавления | 950–1000 C | атмосфера | термический анализ | интервал кристаллизации |
| Предел прочности в | 150–180 МПа | литьё в кокиль | ГОСТ 1497 | пониженная прочность |
| Твёрдость HB | 55–70 | 20 C | ГОСТ 9012 | снижается с ростом Pb |
| Относительное удлинение | 4–8 % | разрыв | ГОСТ 1497 | хрупкий излом |
Технологические особенности переплава
Чушка БрО4Ц4С17 предназначена для шихтовки при литье в песчаные формы, кокиль и центробежным способом. Свинец склонен к гравитационной ликвации, поэтому расплав перед заливкой интенсивно перемешивают, а температура перегрева ограничивают 1050–1100 C. Раскисление ведут фосфористой медью, но её расход лимитируют — избыток фосфора снижает антифрикционные свойства. Форма и масса чушки стандартизированы для удобства дозирования в индукционных тигельных печах и отражательных агрегатах.
Области применения
- Подшипники скольжения прокатных станов, работающие при окружных скоростях до 3 м/с.
- Вкладыши узлов трения металлорежущих станков и редукторов общего назначения.
- Арматура запорная для нефтегазовой отрасли при умеренных давлениях.
- Детали насосов, работающих на загрязнённых средах с абразивными включениями.
- Втулки шнековых конвейеров и дробильно-размольного оборудования.
Ограничения и совместимость
Сплав не предназначен для работы при температуре выше 200 C — свинец теряет прочность, а матрица разупрочняется. Не рекомендуется применять в узлах с высокими удельными нагрузками свыше 15 МПа и в средах, содержащих серную кислоту, которая растворяет свинцовую составляющую. Поставляется в чушках по ГОСТ 614 с маркировкой партии и сертификатом химического анализа.
Вопросы и ответы
Чем БрО4Ц4С17 отличается от БрО5Ц5С5?
БрО4Ц4С17 содержит больше свинца (15–19 % против 4–6 %) и меньше олова, что повышает антифрикционные свойства, но снижает прочность и твёрдость.
Допускается ли сварка деталей из этой бронзы?
Сварка затруднена из-за ликвации свинца и пористости шва; соединения выполняют пайкой или механическим крепежом.
Какая максимальная рабочая температура подшипника?
Рекомендуемый предел — 150–200 C; выше начинается интенсивный износ и потеря геометрии вкладыша.
Как хранить чушки до переплава?
В сухих закрытых складах без контакта с кислотами и щелочами; допускается хранение на открытых площадках под навесом при отсутствии прямого увлажнения.
