Бронзовый слиток (чушка) БРОЦС3-17-5 — состав и назначение
Бронзовый слиток (чушка) БРОЦС3-17-5 — литейная оловянно-цинково-свинцовая бронза, поставляемая в виде мерных чушек для последующего переплава в литейных цехах. Материал нормируется ГОСТ 614–97 и относится к группе оловянных бронз, легированных цинком и свинцом. Химический состав марки: олово — 2,5–4,0 %, цинк — 14,0–18,0 %, свинец — 3,0–6,0 %, остальное — медь. Контроль содержания примесей (железа, алюминия, кремния, сурьмы) выполняется спектральным анализом на каждой плавке.
Чушковая форма поставки обеспечивает удобство дозирования шихты при загрузке в плавильные агрегаты — тигельные и индукционные печи, а также дуговые печи малой вместимости. Плотность сплава — 8,8 г/см, температура заливки — 1100–1180 C. Материал обладает удовлетворительной жидкотекучестью и заполняемостью тонкостенных форм, что позволяет получать отливки сложной конфигурации без литейных дефектов.
Технологические характеристики и структура
Структура бронзы БРОЦС3-17-5 формируется в процессе кристаллизации в песчано-глинистые и кокильные формы. Свинец присутствует в виде равномерно распределённых включений, обеспечивающих антифрикционные свойства, а цинк повышает прочность и коррозионную стойкость в атмосферных условиях. Сплав не склонен к газонасыщению при переплаве, однако требует защиты зеркала ванны рафинирующими флюсами для предотвращения окисления.
Механические свойства отливок из БРОЦС3-17-5:
- предел прочности при растяжении — 177–216 МПа;
- относительное удлинение — 8–12 %;
- твёрдость по Бринеллю — 60–75 HB;
- плотность отливок — 8,7–8,8 г/см.
Сплав предназначен для изготовления фасонных отливок, работающих в узлах трения при умеренных скоростях скольжения и удельных нагрузках до 10 МПа. Благодаря наличию свинца материал демонстрирует низкий коэффициент трения в паре со стальным валом без интенсивной смазки.
Применение в промышленности
Чушковая бронза БРОЦС3-17-5 используется преимущественно в литейных производствах, выпускающих продукцию для машиностроения и судостроения. Из неё изготавливают:
- втулки и подшипники скольжения для насосного оборудования;
- седла и корпуса запорной арматуры, работающей в пресной и морской воде;
- детали червячных передач и направляющие скольжения;
- арматуру для пищевого оборудования, контактирующую с нейтральными средами;
- декоративные и архитектурные элементы, требующие устойчивости к атмосферной коррозии.
В судостроении отливки из БРОЦС3-17-5 применяются для кингстонных клапанов и деталей рулевых устройств, где требуется сочетание коррозионной стойкости к морской воде и стабильных антифрикционных характеристик. В насосостроении материал востребован для рабочих колёс и направляющих аппаратов центробежных насосов, перекачивающих техническую воду.
Особенности переплава и литья
При переплаве чушек БРОЦС3-17-5 рекомендуется предварительный подогрев шихты до 150–200 C для удаления влаги. Плавку ведут под слоем древесного угля или покровного флюса при температуре 1150–1200 C с последующим перегревом до 1200–1250 C перед заливкой. Модифицирование не требуется — сплав стабильно наследует структуру при соблюдении температурного режима. Усадка при затвердевании составляет около 1,4 %, что учитывается при конструировании литниковой системы и прибылей.
Отливки из БРОЦС3-17-5 поддаются механической обработке резанием — точению, фрезерованию и сверлению. Обрабатываемость оценивается как хорошая, стружка ломкая, что снижает нагрузку на режущий инструмент. При необходимости детали подвергают пайке мягкими и твёрдыми припоями, а также сварке аргонодуговым методом с применением присадочных прутков того же состава.
| Параметр | Значение для БРОЦС3-17-5 | Метод контроля | Нормативный документ | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля олова | 2,5–4,0 % | Спектральный анализ | ГОСТ 614–97 | Основной легирующий элемент |
| Массовая доля цинка | 14,0–18,0 % | Титриметрический анализ | ГОСТ 614–97 | Повышает прочность |
| Массовая доля свинца | 3,0–6,0 % | Атомно-абсорбционный анализ | ГОСТ 614–97 | Обеспечивает антифрикционные свойства |
| Предел прочности | 177–216 МПа | Испытания на растяжение | ГОСТ 1497 | Для литых образцов |
| Твёрдость | 60–75 HB | Твёрдость по Бринеллю | ГОСТ 9012 | Зависит от скорости охлаждения |
Вопросы и ответы
Какие примеси нормируются в бронзе БРОЦС3-17-5?
ГОСТ 614–97 ограничивает содержание железа до 0,4 %, алюминия до 0,02 %, кремния до 0,02 %, сурьмы до 0,3 %. Суммарная доля прочих примесей не должна превышать 0,6 %.
В каких печах переплавляют чушковую бронзу БРОЦС3-17-5?
Допустимо использование тигельных печей сопротивления, индукционных канальных и тигельных печей промышленной частоты. Не рекомендуется перегрев выше 1250 C во избежание интенсивного окисления цинка.
Какие литейные формы применяют для отливок из БРОЦС3-17-5?
Сплав заливают в песчано-глинистые формы, оболочковые формы, кокили и формы из холоднотвердеющих смесей. Выбор определяется серийностью производства и требованиями к точности геометрии.
Требуется ли термическая обработка отливок из БРОЦС3-17-5?
Сплав не упрочняется термической обработкой. Отливки применяются в литом состоянии. Для снятия внутренних напряжений возможен низкий отжиг при 250–300 C с выдержкой 2–3 часа.
