Металлические отливки БрА10Ж3 в Минске


Металлические отливки БрА10Ж3: литьё из алюминиево-железистой бронзы

Металлические отливки БрА10Ж3 — это фасонные изделия, получаемые литьём в кокиль, по выплавляемым моделям или в песчано-глинистые формы из алюминиево-железистой бронзы марки БрА10Ж3. Материал относится к группе безоловянных бронз, легированных алюминием (8,5–10,5%) и железом (2,0–4,0%), что обеспечивает высокий комплекс механических свойств без применения дорогостоящего олова. Отливки из БрА10Ж3 сочетают повышенную прочность, твёрдость и износостойкость с хорошей коррозионной стойкостью в морской воде, влажной атмосфере и слабоагрессивных средах.

Технология литья БрА10Ж3 требует учёта склонности сплава к плёночности и усадке. Для получения плотных отливок без газовых раковин применяют модифицирование, фильтрацию расплава и контролируемое охлаждение в форме. Механические свойства отливок регламентируются ГОСТ 493-79: предел прочности при растяжении — не менее 490 МПа, относительное удлинение — не менее 15%, твёрдость по Бринеллю — 110–160 НВ. После термической обработки (закалка с 950–1000 C и отпуск) прочностные характеристики возрастают до 590–640 МПа при сохранении пластичности.

Свойства и структура сплава

Структура БрА10Ж3 в литом состоянии представляет собой твёрдый раствор алюминия в меди с включениями железосодержащей фазы, которая выполняет роль упрочнителя. Железо, вводимое в состав, измельчает зерно и повышает сопротивление абразивному изнашиванию. Алюминий обеспечивает образование плотной оксидной плёнки на поверхности, что определяет коррозионную стойкость материала в условиях повышенной влажности и контакта с морской водой.

Отливки БрА10Ж3 характеризуются:

  • высокой удельной прочностью при умеренной плотности (7,5–7,6 г/см);
  • стойкостью к кавитационному и эрозионному износу;
  • работоспособностью при температурах до 300 C в узлах трения;
  • хорошей обрабатываемостью резанием после нормализации;
  • возможностью пайки и сварки аргонодуговым методом для ремонта дефектов.

Номенклатура и применение отливок

Металлические отливки БрА10Ж3 применяются в узлах, работающих в условиях интенсивного трения, ударных нагрузок и агрессивных сред. Из сплава изготавливают корпусные детали арматуры, гребные винты, рабочие колёса насосов, втулки, седла клапанов, червячные венцы и направляющие аппараты гидромашин. Материал востребован в судостроении, химическом машиностроении, металлургическом оборудовании и системах водоподготовки.

Типовые позиции литых изделий:

  • корпуса и крышки запорной арматуры для морского водопровода;
  • рабочие колёса центробежных насосов перекачки морской воды;
  • втулки скольжения и подшипники прокатных станов;
  • детали червячных передач грузоподъёмных механизмов;
  • гребные винты и ступицы для маломерного флота.

Особенности заказа и контроля качества

При заказе металлических отливок БрА10Ж3 необходимо указывать способ литья, класс точности по ГОСТ 26645-85, группу сложности и требования к механическим свойствам. Контроль качества включает химический анализ, рентгенографический контроль плотности и гидроиспытания на герметичность для корпусных деталей. Допускается исправление литейных дефектов заваркой с последующей термообработкой, если это не снижает эксплуатационные характеристики изделия.

ПараметрЛитьё в кокильЛитьё по выплавляемым моделямЛитьё в песчаные формы
Предел прочности, МПа540–590520–570490–540
Относительное удлинение, %15–2015–1812–15
Твёрдость, НВ130–160120–150110–140
Шероховатость поверхности, Ra, мкм6,3–12,53,2–6,312,5–25
Минимальная толщина стенки, мм528

Вопросы и ответы

Какие методы литья применяются для отливок БрА10Ж3?

Основные методы — литьё в кокиль, по выплавляемым моделям и в песчано-глинистые формы. Выбор определяется серийностью, требованиями к точности и шероховатости поверхности. Кокильное литьё обеспечивает лучшую плотность и механические свойства, литьё по выплавляемым моделям — максимальную точность сложнопрофильных деталей.

Какие механические свойства гарантируются для отливок БрА10Ж3?

По ГОСТ 493-79 предел прочности при растяжении составляет не менее 490 МПа, относительное удлинение — не менее 15%, твёрдость — 110–160 НВ. После термической обработки прочность повышается до 590–640 МПа.

В каких средах применяются отливки из БрА10Ж3?

Сплав устойчив в морской воде, влажной морской атмосфере, растворах солей и слабых органических кислотах. Отливки используются в судовых системах, насосном оборудовании и арматуре, контактирующих с морской водой.

Какие дефекты допустимо исправлять в отливках БрА10Ж3?

Допускается заварка раковин, рыхлот и трещин аргонодуговой сваркой с применением присадочного прутка того же состава. После заварки проводится термическая обработка для снятия напряжений и восстановления структуры.