Металлические втулки БрАЖМц10-3-1.5: характеристики бронзы и применение
Металлические втулки из бронзы БрАЖМц10-3-1.5 — это подшипниковые и направляющие элементы, изготовленные из безоловянного алюминиево-железо-марганцовистого сплава системы Cu–Al–Fe–Mn. Сплав регламентирован ГОСТ 18175-78 и применяется для изготовления деталей узлов трения, работающих при повышенных нагрузках и умеренных скоростях скольжения. Втулки из БрАЖМц10-3-1.5 сохраняют работоспособность в условиях граничной смазки и при ограниченной подаче масла.
Химический состав и механические свойства
Сплав содержит 9,0–11,0 % алюминия, 2,0–4,0 % железа, 1,0–1,5 % марганца, остальное — медь. Алюминий обеспечивает твёрдость и коррозионную стойкость, железо и марганец повышают жаропрочность и препятствуют росту зерна. Структура — -фаза с включениями интерметаллидов FeAl, что придаёт материалу износостойкость при сохранении достаточной пластичности.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 550 | литьё в кокиль | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 200 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость HB | 100–130 | после литья | ед. | ГОСТ 9012 |
| Рабочая температура | до +250 | длительно | C | — |
Технология изготовления втулок
Втулки БрАЖМц10-3-1.5 получают литьём в кокиль, центробежным литьём или литьём в песчаные формы с последующей механической обработкой. Центробежное литьё обеспечивает плотную мелкозернистую структуру без усадочной пористости, что критично для подшипниковых поверхностей. Заготовки проходят токарную обработку с точностью по H7–H9, шлифование внутренней поверхности до Ra 0,8–1,6 мкм и, при необходимости, развёртывание под номинальный диаметр вала.
Области применения
- Подшипники скольжения прокатных станов, рольгангов и нажимных устройств металлургического оборудования.
- Втулки шарнирных соединений экскаваторов, кранов и буровых установок при ударно-знакопеременных нагрузках.
- Направляющие втулки гидроцилиндров и пневмоцилиндров горно-шахтной техники.
- Узлы трения судовых механизмов: дейдвудные подшипники, шарниры рулевого управления.
- Втулки насосов перекачки технической воды и слабоагрессивных сред.
- Подшипниковые узлы прессового и кузнечно-прессового оборудования.
Эксплуатационные ограничения
БрАЖМц10-3-1.5 не предназначена для работы в среде морской воды без протекторной защиты и в контакте с серной и соляной кислотами. При скорости скольжения свыше 5 м/с и давлении более 20 МПа требуется принудительная подача смазки. Сплав склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением при наличии аммиака и его соединений в рабочей среде.
Вопросы и ответы
Чем БрАЖМц10-3-1.5 отличается от БрАЖ9-4?
БрАЖМц10-3-1.5 содержит марганец (1,0–1,5 %), который повышает жаропрочность и стабильность структуры при нагреве до +250 C. БрАЖ9-4 не легирована марганцем и имеет меньшую твёрдость.
Какой зазор при запрессовке втулки в корпус?
Для неподвижной посадки применяют H7/r6 или H7/s6. Натяг 0,02–0,05 мм на диаметр до 80 мм обеспечивает фиксацию без штифтования при рабочей температуре до +150 C.
Допускается ли сварка втулок из БрАЖМц10-3-1.5?
Сварка возможна аргонодуговым способом с присадочным материалом БрАМц9-2. Однако литые втулки подшипникового назначения сварке не подвергают из-за риска образования горячих трещин.
Какая смазка рекомендована для узлов с этими втулками?
Применяют литиевые смазки (Литол-24, ЦИАТИМ-201) при температуре до +120 C и комплексные кальциевые смазки при более высоких температурах. Подача — через каналы в теле втулки или вал.
