Металлические чушки ЦАМ9-1.5: состав, свойства и применение в литейном производстве
Металлические чушки ЦАМ9-1.5 — это слитки цинкового антифрикционного сплава, соответствующие марке ЦАМ9-1.5 по ГОСТ 21437-95. Сплав относится к системе Zn–Al–Cu–Mg и предназначен для производства подшипниковых вкладышей, втулок скольжения и деталей узлов трения, работающих при умеренных нагрузках и температурах до 100 C. Чушки отливаются в изложницах и поставляются в виде трапециевидных слитков массой 5–25 кг.
Химический состав и структура
Сплав ЦАМ9-1.5 содержит алюминий в пределах 9,0–11,0 %, медь — 1,0–2,0 %, магний — 0,03–0,06 %. Цинк является основой. Такое соотношение обеспечивает формирование эвтектической структуры с включениями твёрдой фазы Al- и интерметаллидов CuZn, что придаёт материалу антифрикционные свойства и достаточную прочность при литье под давлением.
Основные физико-механические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Условия испытаний | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 6,3–6,5 | г/см | 20 C | ГОСТ 21437-95 |
| Предел прочности при растяжении | 240–280 | МПа | литьё в кокиль | ГОСТ 1497-84 |
| Относительное удлинение | 1–3 | % | литьё в кокиль | ГОСТ 1497-84 |
| Твёрдость по Бринеллю | 90–110 | HB | без термообработки | ГОСТ 9012-59 |
| Температура плавления | 380–400 | C | — | — |
| Коэффициент трения по стали | 0,05–0,08 | — | со смазкой | — |
Технологические особенности переработки
Чушки ЦАМ9-1.5 предназначены для переплава в литейных цехах. Сплав обладает узким интервалом кристаллизации, что требует точного контроля температуры расплава в пределах 420–450 C при литье под давлением. Перегрев выше 480 C приводит к интенсивному угару цинка и изменению химического состава. Для получения качественных отливок рекомендуется применение защитных атмосфер или флюсов на основе хлоридов цинка и аммония.
При литье в кокиль и центробежном литье сплав демонстрирует хорошую заполняемость формы и минимальную пористость. Обрабатываемость резанием удовлетворительная — достигается чистота поверхности Ra 1,6–3,2 мкм без применения СОЖ.
Области применения
- Подшипники скольжения прокатных станов, работающие при окружных скоростях до 5 м/с.
- Втулки шарнирных соединений экскаваторов, бульдозеров и другой строительной техники.
- Вкладыши редукторов и червячных передач в металлургическом оборудовании.
- Детали узлов трения текстильных машин и полиграфического оборудования.
- Направляющие втулки пресс-форм и штампов в литейном производстве.
- Элементы подшипниковых узлов насосов и компрессоров общепромышленного назначения.
Нормативные документы и маркировка
Чушки ЦАМ9-1.5 выпускаются по ГОСТ 21437-95. Маркировка каждой чушки включает номер плавки, марку сплава и товарный знак изготовителя. Поставка осуществляется партиями, каждая из которых сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и результатов механических испытаний. Допускается изготовление чушек по ТУ заказчика с отклонениями по массе и геометрии.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание алюминия допускается в сплаве ЦАМ9-1.5?
Согласно ГОСТ 21437-95, массовая доля алюминия составляет 9,0–11,0 %. Превышение верхнего предела приводит к росту хрупкости и снижению ударной вязкости отливок.
Можно ли использовать чушки ЦАМ9-1.5 для литья под давлением без предварительной шихтовки?
Да, сплав поставляется с химическим составом, соответствующим марке. Однако для стабильного получения отливок рекомендуется входной контроль каждой партии и корректировка состава по магнию, который интенсивно выгорает при переплаве.
При какой температуре эксплуатируются подшипники из ЦАМ9-1.5?
Рабочий диапазон — от –40 C до +100 C. При нагреве выше 100 C наблюдается разупрочнение и потеря антифрикционных свойств, поэтому в узлах с повышенным тепловыделением требуется принудительное охлаждение или замена на более жаропрочные сплавы.
Чем отличается ЦАМ9-1.5 от ЦАМ10-5?
Сплав ЦАМ10-5 содержит больше меди (4,0–5,5 %) и алюминия (9,5–11,5 %), что повышает прочность и твёрдость, но снижает пластичность. ЦАМ9-1.5 применяется при умеренных нагрузках, ЦАМ10-5 — в тяжелонагруженных узлах.
