Медная втулка М1р: характеристики, применение и технические параметры
Медная втулка М1р изготавливается из меди марки М1р по ГОСТ 859–2001 — раскисленной фосфором меди с содержанием Cu + Ag не менее 99,90 %. Фосфор вводится в расплав в количестве 0,012–0,04 % и выполняет роль раскислителя: он связывает кислород в устойчивые фосфиды, что исключает водородную болезнь при отжиге и обеспечивает плотную беспористую структуру литой заготовки. Именно поэтому втулки М1р применяются там, где требуется герметичность стенки и стабильная электропроводность одновременно.
По сравнению с медью М1 втулка из М1р имеет пониженную электропроводность — 50–55 МСм/м против 57–58 МСм/м, что является платой за технологичность литья и сварки. Теплопроводность составляет 380–390 Вт/(мК), предел прочности на растяжение в мягком состоянии — 200–240 МПа, после нагартовки — до 360 МПа. Твёрдость по Бринеллю: 45–55 HB в отожжённом состоянии, 95–110 HB в нагартованном.
Сортамент и способы изготовления
Втулки М1р выпускаются в виде тянутых, прессованных и литых заготовок. Точность размеров и шероховатость поверхности зависят от метода формообразования:
- холодная протяжка — допуск по внутреннему диаметру H8–H9, шероховатость Ra 0,8–1,6 мкм;
- горячее прессование — допуск H11–H12, Ra 6,3–12,5 мкм, требуется последующая механическая обработка;
- центробежное литьё — припуск под расточку 2–4 мм на сторону, пористость не более 1 балла по ГОСТ 9544;
- обработка на станках с ЧПУ из прутка — достижимая соосность 0,02–0,05 мм на длине 100 мм.
Типовые размеры и параметры
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина, мм | Способ изготовления | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 12 | 30 | протяжка | 50 |
| 40 | 30 | 60 | протяжка | 55 |
| 60 | 50 | 80 | прессование + расточка | 48 |
| 90 | 75 | 120 | центробежное литьё | 45 |
| 120 | 100 | 150 | центробежное литьё | 45 |
Области применения
Втулка М1р востребована в узлах трения скольжения при умеренных нагрузках и в токопроводящих соединениях. Конкретные примеры:
- подшипники скольжения шпинделей деревообрабатывающих и металлорежущих станков при скорости скольжения до 3 м/с;
- токосъёмные втулки контактных узлов сварочных полуавтоматов и электрододержателей;
- уплотнительные элементы арматуры систем водоснабжения и пара низкого давления;
- втулки направляющих колонн пресс-форм в литье пластмасс под давлением;
- элементы теплообменников и коллекторов в системах отопления и ГВС.
Условия эксплуатации и ограничения
Медь М1р сохраняет работоспособность в диапазоне от –196 C до +200 C в окислительной среде; выше 200 C начинается интенсивное окисление с образованием оксидной плёнки CuO, снижающей электропроводность контакта. Втулка не предназначена для работы в средах с аммиаком и аммонийными солями — возникает коррозионное растрескивание. При контакте с алюминием во влажной среде образуется гальваническая пара, ускоряющая коррозию алюминиевой детали. Для узлов трения при давлении выше 10 МПа и скорости свыше 5 м/с рекомендуется применять бронзовые втулки БрО10Ф1 или БрАЖ9-4.
Вопросы и ответы
Чем втулка М1р отличается от втулки М1?
М1р раскислена фосфором (0,012–0,04 %), что снижает электропроводность до 50–55 МСм/м, но устраняет пористость при литье и сварке. М1 без раскисления склонна к водородной болезни при отжиге.
Какая максимальная рабочая температура втулки М1р?
В окислительной среде — до +200 C. В инертной атмосфере или вакууме допустима эксплуатация до +400 C без потери механических свойств.
Можно ли использовать втулку М1р в узле трения без смазки?
Да, при скорости скольжения до 1 м/с и удельном давлении до 2 МПа. Выше этих значений требуется подача смазки или переход на антифрикционные бронзы.
Какой допуск обеспечивает тянутая втулка М1р?
Холодная протяжка даёт допуск H8–H9 по внутреннему диаметру и Ra 0,8–1,6 мкм, что позволяет устанавливать втулку без дополнительной расточки.
