Бронзовый слиток (чушка) БРОЦС4-4-17: характеристики и применение
Бронзовый слиток (чушка) БРОЦС4-4-17 — литейная оловянно-цинково-свинцовистая бронза, выплавляемая по ГОСТ 614-97 и поставляемая в виде чушек массой 1–5 кг. Марка расшифровывается как БрОЦС с содержанием олова 4 %, цинка 4 % и свинца 17 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает низкий коэффициент трения, высокую теплопроводность и стойкость к схватыванию при работе в условиях граничной смазки. Слитки предназначены для последующей переплавки в фасонное литьё и изготовления антифрикционных деталей узлов трения.
Химический состав и структура
Сплав относится к системе Cu–Sn–Zn–Pb с гетерогенной структурой: мягкая свинцовистая фаза распределена в твёрдом медно-оловянном растворе. Свинец выполняет роль сухой смазки, цинк повышает жидкотекучесть расплава, олово упрочняет матрицу. Суммарное содержание примесей нормируется ГОСТ 614-97 и не превышает 1 %.
| Элемент | Массовая доля, % | Функция в сплаве | Влияние на свойства | Контроль |
|---|---|---|---|---|
| Олово (Sn) | 3,0–5,0 | Упрочнение матрицы | Рост твёрдости и износостойкости | Спектральный анализ |
| Цинк (Zn) | 3,0–5,0 | Раскисление, жидкотекучесть | Улучшение заполняемости форм | Титриметрия |
| Свинец (Pb) | 15,0–19,0 | Сухая смазка | Снижение трения, антифрикционность | Атомно-абсорбционный метод |
| Медь (Cu) | Остальное | Основа матрицы | Теплопроводность, прочность | Расчёт по балансу |
| Примеси (Fe, Ni, Sb) | 1,0 суммарно | Ограничиваются | Снижение пластичности при превышении | ГОСТ 614-97 |
Физико-механические свойства
- Плотность — 9,3–9,5 г/см
- Температура плавления — 950–1000 C
- Предел прочности при растяжении — 180–220 МПа
- Твёрдость по Бринеллю — 60–80 HB
- Коэффициент трения по стали — 0,08–0,12
- Теплопроводность — 55–60 Вт/(мК)
Области применения
Слитки БРОЦС4-4-17 переплавляются в литейных цехах для получения антифрикционных отливок. Основные направления:
- Вкладыши и втулки подшипников скольжения прокатных станов
- Червячные колёса редукторов металлургического оборудования
- Уплотнительные кольца арматуры высокого давления
- Детали узлов трения экскаваторов и дробильно-размольной техники
- Подшипники шпинделей металлорежущих станков
Технология переплавки и литья
Перед загрузкой чушки дробят и очищают от загрязнений. Плавку ведут в индукционных тигельных или дуговых печах под слоем флюса на основе буры и древесного угля. Температура заливки поддерживается в диапазоне 1050–1100 C. Для предотвращения ликвации свинца расплав интенсивно перемешивают и выдерживают 10–15 минут. Литьё в кокиль или центробежным способом обеспечивает мелкозернистую структуру и равномерное распределение свинцовых включений.
Условия эксплуатации литых деталей
Изделия из БРОЦС4-4-17 работоспособны при удельных нагрузках до 15 МПа и скоростях скольжения до 3 м/с. Допустимая рабочая температура — до 200 C. Сплав не рекомендуется применять в узлах, работающих в морской воде и агрессивных средах, из-за склонности к коррозионному растрескиванию. Для пар трения «бронза–сталь» требуется подача смазки или наличие графитовых вставок.
Вопросы и ответы
Какая масса одной чушки БРОЦС4-4-17?
Стандартная масса слитка составляет 1–5 кг в зависимости от изготовителя. По согласованию возможна поставка чушек другой массы.
Чем БРОЦС4-4-17 отличается от БрОЦС5-5-5?
БРОЦС4-4-17 содержит больше свинца (15–19 % против 4–6 %), что повышает антифрикционные свойства, но снижает прочность. БрОЦС5-5-5 применяется при более высоких нагрузках.
Можно ли использовать сплав для литья в песчаные формы?
Да, сплав обладает достаточной жидкотекучестью для литья в сырые и сухие песчаные формы. Рекомендуется применять прибыли для компенсации усадки.
Какие примеси ограничиваются в БРОЦС4-4-17?
ГОСТ 614-97 нормирует содержание железа, никеля, сурьмы, мышьяка и фосфора. Суммарное количество примесей не должно превышать 1 %.
