Бронзовый слиток (чушка) БрОФ: характеристики, состав и применение
Бронзовый слиток (чушка) БрОФ — это литейная заготовка из оловянно-фосфористой бронзы, выплавляемая в соответствии с ГОСТ 614–97 и предназначенная для последующей переработки в литейных цехах и на металлургических производствах. Марка БрОФ относится к системе Cu–Sn–P, где олово является основным легирующим компонентом, а фосфор выполняет функцию раскислителя и модификатора, повышающего жидкотекучесть расплава и улучшающего антифрикционные свойства готовых изделий. Чушки отливают в изложницы или на разливочных машинах, масса одной чушки обычно составляет от 3 до 25 кг, что обеспечивает удобство транспортировки, дозирования шихты и загрузки в плавильные агрегаты.
Марочный состав и стандартизация
Стандартный ряд марок оловянно-фосфористой бронзы, выпускаемой в виде чушек, включает несколько позиций, различающихся содержанием олова и фосфора. Каждая марка регламентирует допустимый интервал по основным элементам и ограничения по примесям — свинцу, цинку, железу, никелю, сурьме.
- БрОФ 6,5–0,15 — олово 5,5–7,0 %, фосфор 0,10–0,25 %; применяется для подшипниковых втулок и вкладышей.
- БрОФ 7–0,2 — олово 6,0–8,0 %, фосфор 0,15–0,30 %; используется в узлах трения прокатного оборудования.
- БрОФ 8–0,4 — олово 7,0–9,0 %, фосфор 0,30–0,50 %; идёт на изготовление арматуры и антифрикционных деталей.
- БрОФ 10–1 — олово 9,0–11,0 %, фосфор 0,8–1,2 %; применяется в тяжёлонагруженных подшипниках скольжения.
- БрОФ 10–0,5 — олово 9,0–11,0 %, фосфор 0,4–0,6 %; используется в парах трения металлургического оборудования.
Химический состав контролируется спектральным анализом каждой плавки. Содержание фосфора выше регламентированного приводит к хрупкости отливок, ниже — к недостаточному раскислению и пористости. Чушки маркируются краской по торцу и сопровождаются сертификатом качества с указанием номера плавки, массы партии и результатов химического анализа.
Технические характеристики слитков
Физико-механические свойства чушек определяются прежде всего химическим составом, но для входного контроля важны геометрические параметры, масса и состояние поверхности. Поверхность чушки должна быть чистой, без шлаковых включений, заливов и грубых дефектов, влияющих на точность дозирования шихты.
| Параметр | БрОФ 6,5–0,15 | БрОФ 8–0,4 | БрОФ 10–1 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность, г/см | 8,8 | 8,8 | 8,8 | ГОСТ 8.024 |
| Температура плавления, C | 950–1000 | 900–980 | 850–950 | ДТА |
| Предел прочности, МПа | 200–250 | 250–300 | 280–350 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю, HB | 60–70 | 70–90 | 90–120 | ГОСТ 9012 |
| Масса чушки, кг | 3–25 | 3–25 | 3–25 | ГОСТ 614–97 |
Области применения
Чушки БрОФ поступают на литейные участки машиностроительных, металлургических и судостроительных предприятий, где используются как шихтовая заготовка для получения фасонных отливок и полуфабрикатов. Основные направления переработки:
- Литьё подшипниковых вкладышей и втулок скольжения для прокатных станов, дробильно-размольного оборудования и редукторов.
- Изготовление арматуры запорной и регулирующей для трубопроводов пара и горячей воды.
- Производство червячных колёс и венцов червячных передач в подъёмно-транспортных механизмах.
- Отливка деталей судовой арматуры и насосных агрегатов, работающих в морской воде.
- Получение прутков, полос и проволоки методами непрерывного и полунепрерывного литья.
При переплавке чушек в индукционных тигельных или дуговых печах необходимо учитывать склонность расплава к насыщению газами и образованию оксидных плёнок. Рекомендуется применять защитные флюсы на основе буры и древесного угля, а также контролировать температуру перегрева — не выше 1150 C во избежание интенсивного испарения фосфора и олова.
Условия хранения и транспортировки
Чушки БрОФ хранят в закрытых складах или под навесом, исключающих попадание влаги и атмосферных осадков. При длительном хранении на открытых площадках возможно образование поверхностной окисной плёнки, которая удаляется при переплаве вместе со шлаком. Транспортировка осуществляется железнодорожным, автомобильным и морским транспортом в пакетах, сформированных на поддонах и обвязанных стальной лентой. Масса пакета обычно не превышает 1000 кг, что соответствует грузоподъёмности стандартных погрузчиков и крановых захватов.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрОФ от БрАЖ и БрАМц?
БрОФ — оловянно-фосфористая бронза, где основным легирующим элементом является олово. БрАЖ и БрАМц относятся к алюминиевым бронзам, легированным железом или марганцем, и обладают более высокой жаропрочностью, но уступают БрОФ в антифрикционных свойствах при высоких нагрузках.
Какой максимальный диаметр чушки БрОФ доступен?
Стандартные чушки БрОФ отливают в изложницы с поперечным сечением от 40 40 мм до 200 200 мм. Длина чушки обычно составляет 300–600 мм, масса — от 3 до 25 кг. Нестандартные размеры согласовываются с изготовителем под конкретное шихтовое оборудование.
Допускается ли переплавка чушек БрОФ в индукционной печи без защитной атмосферы?
Да, допускается, но с обязательным применением покровного флюса. Без защиты расплав интенсивно поглощает кислород и водород, что приводит к газовой пористости отливок. Оптимально использовать буру или смесь буры с прокалённым древесным углём в соотношении 1:1.
Как контролируется содержание фосфора в чушках БрОФ?
Содержание фосфора определяется фотоколориметрическим методом или методом атомно-эмиссионной спектрометрии по ГОСТ 1953.7. Отбор проб производится от каждой плавки. Допустимое отклонение по фосфору для марки БрОФ 6,5–0,15 составляет 0,10–0,25 %.
