Бронзовый слиток (чушка) БрСу6Ф1 — состав и назначение
Бронзовый слиток (чушка) БрСу6Ф1 — литейная оловянно-свинцовистая бронза, легированная фосфором. Марочный состав регламентирован ГОСТ 614–97 и предназначен для изготовления фасонных отливок ответственного назначения методом литья в кокиль, по выплавляемым моделям и в песчано-глинистые формы. Характерная особенность сплава — сочетание высокой антифрикционности с технологичностью при обработке резанием, что определяет его преимущественное применение в узлах трения скольжения.
Химический состав БрСу6Ф1 включает олово в диапазоне 5,0–7,0 %, свинец 0,8–1,3 %, фосфор 0,05–0,2 %, остальное — медь. Свинец в структуре сплава образует мягкие включения, работающие как твердая смазка в контактной зоне, а фосфор повышает жидкотекучесть расплава и способствует раскислению при плавке. Благодаря этому чушковая бронза БрСу6Ф1 стабильно заполняет тонкостенные полости форм и обеспечивает получение плотных отливок без усадочных раковин.
Механические свойства и рабочие характеристики
Отливки из БрСу6Ф1 демонстрируют предел прочности при растяжении не менее 180 МПа, относительное удлинение — от 4 %, твердость по Бринеллю — 60–75 НВ. Сплав сохраняет работоспособность в паре со стальным закаленным валом при удельных нагрузках до 15 МПа и окружных скоростях до 5 м/с. Коэффициент трения в паре со сталью при смазке составляет 0,008–0,012, что позволяет применять материал в подшипниках скольжения, работающих в условиях граничной смазки.
Антифрикционные свойства БрСу6Ф1 обусловлены структурой: твердая медная основа воспринимает нагрузку, а мягкие свинцовые включения предотвращают схватывание контактирующих поверхностей. Фосфор дополнительно упрочняет матрицу, повышая износостойкость отливок в условиях абразивного изнашивания. Сплав не склонен к хладноломкости и сохраняет ударную вязкость при пониженных температурах до –40 C.
Применение в промышленности
Чушка БрСу6Ф1 используется преимущественно для производства литых заготовок подшипников скольжения, втулок, вкладышей, сепараторов и направляющих элементов. Основные отрасли потребления:
- тяжелое машиностроение — опорные втулки прокатных станов, подшипники крановых механизмов;
- судостроение — дейдвудные подшипники, втулки рулевых устройств;
- гидравлическое оборудование — направляющие втулки цилиндров, распределительные золотники;
- пищевое оборудование — узлы трения, контактирующие с агрессивными средами;
- железнодорожный транспорт — вкладыши буксовых узлов, шарнирные соединения.
Благодаря хорошей прирабатываемости и устойчивости к задирам, отливки из БрСу6Ф1 применяются в высоконагруженных узлах трения, где недопустим сухой контакт металлических поверхностей. Сплав также используется для изготовления червячных колес и гаек ходовых винтов металлорежущих станков.
Технологические особенности переплава
При переплаве чушки БрСу6Ф1 рекомендуется нагрев до 1150–1200 C с последующей заливкой при 1100–1150 C. Сплав обладает высокой жидкотекучестью — до 300 мм по спиральной пробе, что позволяет получать отливки с толщиной стенки от 3 мм. Линейная усадка составляет 1,4–1,6 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки. Для раскисления расплава допускается введение фосфористой меди в количестве 0,02–0,05 % от массы завалки.
| Параметр | Значение для БрСу6Ф1 | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 180–220 МПа | Испытание на растяжение | ГОСТ 1497 | Для отливок |
| Относительное удлинение | 4–8 % | Испытание на растяжение | ГОСТ 1497 | Зависит от сечения |
| Твердость НВ | 60–75 | Бринелль | ГОСТ 9012 | Без термообработки |
| Плотность | 8,8 г/см | Гидростатическое взвешивание | ГОСТ 18898 | При 20 C |
| Температура заливки | 1100–1150 C | Термопара погружения | Технологическая инструкция | Для кокиля |
Преимущества использования чушки БрСу6Ф1
Применение готовой чушки вместо первичных металлов сокращает цикл плавки и снижает риск отклонений химического состава. Чушка БрСу6Ф1 поставляется с гарантированным содержанием легирующих элементов, что обеспечивает воспроизводимость механических свойств отливок в серийном производстве. Масса чушки — 15–25 кг, что удобно для дозирования шихты при плавке в тигельных и дуговых печах.
Сплав пригоден для пайки твердыми и мягкими припоями, а также для наплавки на стальные поверхности с целью восстановления изношенных узлов трения. Отливки из БрСу6Ф1 устойчивы к воздействию пресной и морской воды, слабых растворов кислот и щелочей, что расширяет область применения в химическом машиностроении.
Вопросы и ответы
Какие отливки производят из бронзы БрСу6Ф1?
Из БрСу6Ф1 изготавливают подшипники скольжения, втулки, вкладыши, сепараторы, червячные колеса, гайки ходовых винтов и другие антифрикционные детали, работающие в паре со стальными валами.
Чем БрСу6Ф1 отличается от бронзы БрО5Ц5С5?
БрСу6Ф1 содержит меньше олова и свинца, но дополнительно легирована фосфором. Это обеспечивает более высокую жидкотекучесть и лучшую прирабатываемость, но несколько меньшую прочность при ударных нагрузках.
Какие требования предъявляются к хранению чушки БрСу6Ф1?
Чушку хранят в сухих закрытых помещениях на деревянных поддонах или стеллажах. Не допускается хранение на открытых площадках во избежание окисления поверхности и загрязнения шихты.
Можно ли использовать БрСу6Ф1 для литья под давлением?
Сплав пригоден для литья в кокиль и песчаные формы. Для литья под давлением рекомендуется применять специальные латуни или бронзы с более узким интервалом кристаллизации.
