Бронзовый слиток (чушка) БрОФ8-0.3 — оловянно-фосфористая бронза для ответственного литья
Бронзовый слиток (чушка) БрОФ8-0.3 — это литейная оловянно-фосфористая бронза, поставляемая в виде мерных чушек для последующего переплава в плавильных агрегатах. Марочный состав регламентирован ГОСТ 614–97 и характеризуется содержанием олова 7,5–8,5 % и фосфора 0,25–0,35 %, что обеспечивает стабильную жидкотекучесть расплава и высокую герметичность отливок под давлением.
Основное назначение чушек БрОФ8-0.3 — изготовление фасонных отливок методом литья в кокель, в песчано-глинистые формы и по выплавляемым моделям. Металл применяется для производства арматуры трубопроводов, работающей при температуре до 250 C, а также для узлов трения скольжения, испытывающих умеренные контактные нагрузки.
Химический состав и структура
Структура бронзы БрОФ8-0.3 после кристаллизации представляет собой -твёрдый раствор с эвтектоидной составляющей ( + CuP). Фосфор в данном сплаве выполняет двойную функцию: раскисляет расплав при плавке и образует твёрдые включения CuP, повышающие износостойкость поверхности трения. Содержание примесей ограничено: сурьма — не более 0,3 %, свинец — 0,02 %, железо — 0,02 %, кремний — 0,02 %.
Механические свойства бронзы БрОФ8-0.3 в литом состоянии (без термической обработки) составляют:
- временное сопротивление разрыву — 200–250 МПа;
- относительное удлинение — 4–6 %;
- твёрдость по Бринеллю — 70–90 HB;
- плотность — 8,8 г/см;
- температура солидуса — 1020 C, ликвидуса — 1060 C.
Технологические особенности переплава
Плавку чушек БрОФ8-0.3 ведут в тигельных печах сопротивления или индукционных печах средней частоты под слоем древесного угля или покровного флюса. Перегрев расплава выше 1150 C не рекомендуется из-за интенсивного окисления олова и угара фосфора. Заливку форм осуществляют при температуре 1100–1140 C. Для повышения плотности отливок применяют кристаллизацию под давлением или центробежное литьё.
Слитки поставляются с очищенной поверхностью без раковин, шлаковых включений и окисных плён. Масса одной чушки составляет 15–25 кг, что удобно для дозирования шихты при плавке в тиглях ёмкостью от 50 кг.
Применение в промышленности
Из бронзы БрОФ8-0.3 изготавливают детали, работающие в паре со стальными закалёнными валами при смазке маслом или водой:
- втулки и вкладыши подшипников скольжения насосов и редукторов;
- седла и клинья запорной арматуры для систем горячего водоснабжения;
- шестерни и червячные венцы тихоходных передач;
- корпуса и крышки арматуры, работающие под давлением до 1,6 МПа;
- детали гидроцилиндров и плунжерных пар.
Сплав устойчив к коррозии в морской воде, влажной атмосфере и слабых растворах органических кислот, что позволяет использовать его в судостроении и химическом машиностроении для арматуры морского исполнения.
Сравнение с другими оловянными бронзами
| Марка | Sn, % | P, % | в, МПа | HB |
|---|---|---|---|---|
| БрОФ8-0.3 | 7,5–8,5 | 0,25–0,35 | 200–250 | 70–90 |
| БрО5Ц5С5 | 4,5–6,0 | — | 150–180 | 60–70 |
| БрО10Ф1 | 9,0–11,0 | 0,8–1,2 | 250–280 | 90–110 |
По сравнению с оловянно-цинково-свинцовой бронзой БрО5Ц5С5, сплав БрОФ8-0.3 обеспечивает более высокую герметичность отливок и лучшее сопротивление износу при граничном трении. Уступая по твёрдости бронзе БрО10Ф1, он превосходит её по пластичности и обрабатываемости резанием, что важно при механической обработке тонкостенных отливок.
Контроль качества и приёмка
Каждая партия чушек БрОФ8-0.3 сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава, результатов испытаний на растяжение и твёрдость. Отбор проб для анализа проводят от каждого десятого слитка партии. Допускается контроль герметичности на образцах-свидетелях, отлитых одновременно с основной партией.
Хранение слитков осуществляется в сухих закрытых складских помещениях на деревянных поддонах. При длительном хранении на поверхности возможно образование патины, не влияющей на качество металла при переплаве. Перед загрузкой в печь чушки рекомендуется подогреть до 150–200 C для удаления конденсата.
Вопросы и ответы
Какая температура заливки рекомендуется для бронзы БрОФ8-0.3?
Оптимальная температура заливки форм составляет 1100–1140 C. Перегрев расплава выше 1150 C приводит к повышенному угару олова и фосфора, снижению жидкотекучести и увеличению газонасыщенности металла.
Можно ли использовать БрОФ8-0.3 для подшипников скольжения?
Да, сплав применяется для втулок и вкладышей подшипников, работающих в паре с закалёнными стальными валами при удельных нагрузках до 15 МПа и окружных скоростях до 5 м/с. Фосфидная эвтектоика обеспечивает устойчивость к задирам при граничной смазке.
Какие примеси ограничиваются в бронзе БрОФ8-0.3?
По ГОСТ 614–97 ограничивается содержание сурьмы (не более 0,3 %), свинца (0,02 %), железа (0,02 %), кремния (0,02 %), а также суммарное содержание алюминия, магния и цинка — не более 0,1 %. Превышение этих значений снижает механические свойства и герметичность отливок.
В каких печах рекомендуется плавить чушки БрОФ8-0.3?
Наиболее рационально использовать тигельные индукционные печи средней частоты с графитовыми или карборундовыми тиглями. Допускается плавка в газовых тигельных печах при условии применения покровного флюса и раскисление расплава фосфористой медью перед заливкой.
