Металлические отливки из бронзы БрО3Ц13С4: характеристики и применение
БрО3Ц13С4 — оловянно-цинково-свинцовистая бронза, регламентируемая ГОСТ 613 и ГОСТ 5017. Химический состав: олово 2,5–4,0 %, цинк 12,0–15,0 %, свинец 3,0–5,0 %, медь — основа. Содержание примесей (железо, алюминий, сурьма, кремний) ограничено на уровне 0,4–0,5 % каждого. Свинец в структуре распределяется в виде дисперсных включений, не растворяясь в медной матрице, что обеспечивает антифрикционные свойства и улучшает обрабатываемость резанием. Цинк повышает жидкотекучесть и снижает температуру плавления до 940–980 C.
Технологические и механические параметры
Литьё осуществляется в кокиль, песчаные формы, центробежным и литьём под давлением. Линейная усадка — 1,2–1,5 %. Температура заливки — 1050–1150 C. Отливки из БрО3Ц13С4 не склонны к образованию горячих трещин благодаря широкому интервалу кристаллизации и наличию свинцовой фазы, которая заполняет межзёренные промежутки.
| Показатель | Значение | Метод контроля | Условия эксплуатации | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 200–250 МПа | ГОСТ 1497 | 20 C | кокиль |
| Относительное удлинение | 5–10 % | ГОСТ 1497 | 20 C | зависит от толщины стенки |
| Твёрдость HB | 60–80 | ГОСТ 9012 | 20 C | без термообработки |
| Плотность | 8,8–9,0 г/см | ГОСТ 20018 | 20 C | — |
| Коэффициент трения | 0,008–0,012 | стендовые испытания | смазка И-20А | пара со сталью 45 |
Области применения отливок
- Вкладыши и втулки подшипников скольжения прокатных станов, работающие при удельном давлении до 20 МПа.
- Венцы червячных колёс редукторов металлургического оборудования.
- Арматура запорная и регулирующая для систем водоснабжения и пара низкого давления.
- Детали насосов центробежных типов ЦНС и К, контактирующие с технической водой.
- Шестерни и зубчатые передачи грузоподъёмных механизмов с ограниченной скоростью скольжения.
- Антифрикционные сегменты и подпятники турбогенераторов малой мощности.
Обрабатываемость и сварка
БрО3Ц13С4 удовлетворительно обрабатывается резанием — свинцовая составляющая выполняет роль внутренней смазки, снижая наростообразование на кромке инструмента. Сварка плавлением затруднена из-за ликвации свинца и цинка; при необходимости соединения применяют пайку тугоплавкими припоями или механический крепёж. Термическая обработка не проводится — упрочнение достигается только легированием и скоростью кристаллизации.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура отливок из БрО3Ц13С4?
Длительная эксплуатация допускается до 200 C; кратковременно — до 250 C. Выше указанного порога начинается разупрочнение и ускоренное окисление свинцовой фазы.
Чем БрО3Ц13С4 отличается от БрО5Ц5С5?
БрО3Ц13С4 содержит меньше олова (2,5–4 % против 4–6 %) и больше цинка (12–15 % против 4–6 %). Это снижает стоимость, но уменьшает коррозионную стойкость в морской воде и повышает склонность к старению при циклических нагрузках.
Применяется ли БрО3Ц13С4 для литья под давлением?
Да, сплав пригоден для литья под давлением на машинах с холодной камерой прессования. Температура расплава — 1000–1080 C, давление прессования — 40–80 МПа. Стойкость пресс-форм ограничена из-за абразивного воздействия оксидов свинца.
Как контролируется химический состав отливок?
Спектральный анализ по ГОСТ 613 на образцах-свидетелях, отливаемых одновременно с партией. Допускается отбор проб от готовых отливок сверлением в зонах, не влияющих на прочность.
