ЦАМ в чушках ГОСТ 21438-95: цинк-алюминиевый антифрикционный сплав
ЦАМ в чушках по ГОСТ 21438-95 — это цинк-алюминиевые антифрикционные сплавы, выпускаемые в виде чушек для последующей переплавки и литья. Стандарт распространяется на сплавы марок ЦАМ4-1, ЦАМ4-3, ЦАМ10-5, предназначенные для изготовления подшипников скольжения, втулок, вкладышей и деталей узлов трения, работающих при умеренных нагрузках и температурах до 100 C. Чушки отливают в изложницы или на конвейерных литейных машинах; масса одной чушки обычно составляет 5–25 кг, поверхность должна быть чистой, без шлаковых включений, наплывов и грубых усадочных раковин.
Химический состав и марки
Легирующая основа — цинк с добавками алюминия, меди и магния. Алюминий повышает прочность и твёрдость, медь улучшает антифрикционные свойства и теплопроводность, магний препятствует межкристаллитной коррозии. Содержание примесей (железо, свинец, кадмий, олово) жёстко ограничено, поскольку свинец и олово снижают коррозионную стойкость и способствуют росту зерна.
- ЦАМ4-1 — 3,5–4,5 % Al, 0,8–1,3 % Cu, 0,03–0,06 % Mg; применяется для вкладышей подшипников скольжения.
- ЦАМ4-3 — 3,5–4,5 % Al, 2,5–3,5 % Cu, 0,03–0,06 % Mg; повышенная твёрдость и износостойкость.
- ЦАМ10-5 — 9,0–11,0 % Al, 4,0–6,0 % Cu, 0,03–0,06 % Mg; для нагруженных узлов трения.
- Примесь железа — не более 0,10 %; свинца — не более 0,02 %; олова — не более 0,01 %.
Технические характеристики
Механические свойства чушек оценивают после отливки контрольных образцов. Сплав ЦАМ10-5 обладает более высокой твёрдостью и пределом прочности, чем ЦАМ4-1, но уступает ему по пластичности и обрабатываемости резанием. Плотность составляет 6,3–6,8 г/см, температура плавления находится в диапазоне 380–430 C в зависимости от марки. Сплав хорошо обрабатывается давлением в горячем состоянии и удовлетворительно — резанием.
| Марка | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB | Плотность, г/см |
|---|---|---|---|---|
| ЦАМ4-1 | 250–290 | 2–4 | 90–110 | 6,5 |
| ЦАМ4-3 | 280–320 | 1–3 | 100–120 | 6,6 |
| ЦАМ10-5 | 300–350 | 1–2 | 110–130 | 6,8 |
Области применения
Чушки ЦАМ служат шихтовой заготовкой для литейных цехов. Из расплава получают подшипники скольжения прокатных станов, втулки шарнирных соединений, вкладыши насосов и компрессоров, детали сельскохозяйственной техники, узлы трения металлорежущих станков. Сплав применяют в узлах, где недопустимо использование бронзы по условиям стоимости или массы, а также в подшипниках с ограниченной подачей смазки.
- Подшипники скольжения прокатного и кузнечно-прессового оборудования.
- Втулки и вкладыши насосных агрегатов, работающих при температуре до 100 C.
- Детали узлов трения станков и конвейерного транспорта.
- Заготовки для литья под давлением и в кокиль.
Условия поставки и маркировка
Чушки поставляют партиями с сертификатом качества, в котором указывают марку, номер плавки, химический состав и результаты контрольных испытаний. Транспортируют в контейнерах, на поддонах или в связках; хранение — в закрытых складах, исключающих контакт с влагой и агрессивными средами. Перед переплавкой чушки дробят или разрезают; шихта не должна содержать посторонних металлов и загрязнений.
Вопросы и ответы
Чем отличаются марки ЦАМ4-1 и ЦАМ10-5?
ЦАМ10-5 содержит больше алюминия и меди, что повышает прочность и твёрдость, но снижает пластичность. ЦАМ4-1 применяют в менее нагруженных узлах трения.
При какой температуре эксплуатируются детали из сплава ЦАМ?
Рабочий диапазон ограничен температурой около 100 C, поскольку выше этого значения сплав теряет прочность и склонен к ползучести.
Какие примеси нормирует ГОСТ 21438-95?
Стандарт ограничивает содержание железа, свинца, олова, кадмия и других примесей, влияющих на коррозионную стойкость и структуру сплава.
Можно ли использовать чушки ЦАМ для литья под давлением?
Да, сплавы марок ЦАМ4-1 и ЦАМ10-5 применяют как шихту для литья в кокиль и под давлением при изготовлении антифрикционных деталей.
