Бронзовый слиток (чушка) БрО8Ц4 — оловянно-цинковая литейная бронза
Бронзовый слиток (чушка) БрО8Ц4 — литейная оловянно-цинковая бронза, поставляемая в виде мерных чушек для последующего переплава в фасонном литье. Марочный состав регламентируется ГОСТ 614–97 и соответствует химическому анализу: олово — 7,5–9,0 %, цинк — 3,5–4,5 %, остальное — медь. Суммарная доля примесей (сурьма, свинец, железо, никель, кремний) ограничена 0,5 %, что обеспечивает стабильность механических свойств отливок.
Чушка БрО8Ц4 предназначена для изготовления ответственных фасонных отливок, работающих в паре трения со стальными закалёнными валами. Материал характеризуется сочетанием высокой герметичности, антифрикционных свойств и коррозионной стойкости в атмосферных условиях, пресной и морской воде. В отличие от двойных оловянных бронз, наличие цинка повышает жидкотекучесть расплава и снижает склонность к ликвации, что особенно важно при заливке тонкостенных форм.
Технические характеристики сплава БрО8Ц4
Механические свойства бронзы БрО8Ц4 зависят от способа литья. Для песчано-глинистых форм предел прочности при растяжении составляет не менее 196 МПа, относительное удлинение — не менее 10 %. При литье в кокиль прочность возрастает до 245 МПа, а твёрдость по Бринеллю достигает 75–90 HB. Плотность сплава — 8,8 г/см, температура плавления — 975–1020 C, усадка при кристаллизации — около 1,4 %.
Антифрикционные характеристики БрО8Ц4 обеспечивают работу узлов трения при удельных нагрузках до 15 МПа и окружных скоростях до 4 м/с. Коэффициент трения в паре со сталью 45 при смазке составляет 0,008–0,012, без смазки — 0,15–0,20. Сплав устойчив к задирам и прирабатываемости, что позволяет применять его в подшипниках скольжения без дополнительной наплавки баббитом.
Применение чушек БрО8Ц4
Чушковая бронза БрО8Ц4 используется на литейных участках машиностроительных предприятий для приготовления расплава в электродуговых, индукционных тигельных и пламенных печах. Типовые изделия, получаемые из этого сплава:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения для насосного и компрессорного оборудования;
- червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
- арматура трубопроводов — корпуса задвижек, седла клапанов, фланцы;
- детали гидроцилиндров и плунжерных пар, работающие в водной среде;
- шестерни и зубчатые колёса для механизмов с умеренными нагрузками.
Благодаря герметичности отливок, БрО8Ц4 востребована в судостроении для изготовления кингстонных коробок, патрубков и деталей систем охлаждения. В пищевом машиностроении сплав применяется для узлов, контактирующих с нейтральными средами, при условии отсутствия требований к санитарной сертификации.
Особенности переплава и литья
При переплаве чушек БрО8Ц4 необходимо контролировать температуру перегрева: оптимальный интервал заливки — 1100–1180 C. Превышение температуры ведёт к интенсивному окислению олова и образованию газовой пористости в отливках. Рекомендуется применять рафинирующие флюсы на основе буры или криолита, а также модифицирование лигатурой Cu–P в количестве 0,02–0,05 % для повышения жидкотекучести.
Склонность сплава к дендритной ликвации требует использования отжига отливок при 650–700 C с выдержкой 2–3 часа для выравнивания химического состава по сечению. Для тонкостенных отливок (до 10 мм) допустим нагрев форм до 150–200 C, что снижает риск образования холодных спаев.
| Параметр | Литьё в песчаную форму | Литьё в кокиль | Центробежное литьё | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 196 | 245 | 225 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение , % | 10 | 5 | 7 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость, HB | 70–80 | 80–90 | 75–85 | ГОСТ 9012 |
| Плотность, г/см | 8,8 | 8,8 | 8,8 | ГОСТ 18898 |
Химический состав и соответствие стандартам
Химический состав чушек БрО8Ц4 контролируется спектральным анализом на каждой плавке. Допустимые отклонения по олову — 0,5 %, по цинку — 0,4 %. Содержание свинца не должно превышать 0,3 %, железа — 0,2 %, сурьмы — 0,3 %. Чушки поставляются массой 15–25 кг с маркировкой, нанесённой несмываемой краской, и сопровождаются сертификатом качества с указанием фактического химсостава.
Сплав БрО8Ц4 взаимозаменяем с бронзой БрО5Ц5С5 по большинству эксплуатационных параметров, однако уступает последней по износостойкости при высоких удельных нагрузках. Для узлов, работающих в агрессивных средах с pH ниже 5, рекомендуется применять более легированные оловянные бронзы типа БрО10Ф1.
Вопросы и ответы
Какая температура заливки оптимальна для БрО8Ц4?
Оптимальный интервал заливки — 1100–1180 C. При более низкой температуре ухудшается заполняемость тонкостенных форм, при более высокой — возрастает окисление олова и риск газовой пористости.
Можно ли использовать БрО8Ц4 для подшипников с ударными нагрузками?
Сплав рассчитан на статические и плавно меняющиеся нагрузки до 15 МПа. Для ударных нагрузок рекомендуется применять бронзы с повышенным содержанием олова, например БрО10Ф1.
Какие флюсы применяют при переплаве чушек БрО8Ц4?
Используют покровные флюсы на основе буры (NaBO) или криолита (NaAlF) в количестве 0,5–1,0 % от массы завалки. Для раскисления добавляют фосфористую медь Cu–P.
Требуется ли термическая обработка отливок из БрО8Ц4?
Для снятия литейных напряжений и выравнивания состава рекомендуется отжиг при 650–700 C с выдержкой 2–3 часа и медленным охлаждением с печью.
