Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Металлические втулки CuBe2NiCo: бериллиевая бронза для прецизионных узлов
Металлические втулки CuBe2NiCo — это детали подшипникового и направляющего назначения, изготовленные из дисперсионно-твердеющего сплава бериллиевой бронзы CuBe2NiCo (UNS C17510-модификация с никель-кобальтовым легированием, DIN 2.1285). Сплав сочетает высокую твёрдость после старения — 36–42 HRC — с электропроводностью 45–60 % IACS и теплопроводностью 200–250 Вт/(мК), что недостижимо для стальных втулок в узлах с одновременным токоподводом и механической нагрузкой.
Состав и механические свойства
Основа — медь, бериллий 1,8–2,0 %, никель 1,4–1,7 %, кобальт 0,2–0,6 %. Термообработка: закалка с 900–930 C в воду, старение при 480–520 C в течение 2–4 ч. После старения предел текучести — 1030–1240 МПа, предел прочности — 1200–1400 МПа, относительное удлинение — 2–6 %. Немагнитность и искробезопасность критичны для узлов во взрывоопасных средах.
| Параметр | Состояние A (закалка) | Состояние AT (старение) | Состояние H (нагартовка) | Состояние HT (нагартовка + старение) |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HRC | 18–22 | 36–42 | 30–34 | 40–44 |
| Предел текучести, МПа | 280–380 | 1030–1240 | 750–900 | 1100–1310 |
| Электропроводность, % IACS | 15–18 | 45–60 | 20–25 | 48–55 |
| Теплопроводность, Вт/(мК) | 100–120 | 200–250 | 130–150 | 210–240 |
Типоразмеры и исполнения
- Внутренний диаметр — 3–120 мм, посадки H7, H8, G7.
- Наружный диаметр — 6–160 мм, допуск по h6, h7, k6.
- Длина — 5–200 мм, торцевое биение не более 0,01 мм.
- Исполнения: гладкие, с буртом, с канавкой под стопорное кольцо, разрезные (пружинные).
- Покрытия: без покрытия, никелирование 5–8 мкм, серебрение 3–5 мкм для контактных узлов.
- Точность: допуск на диаметр до IT6, шероховатость Ra 0,2–0,4 мкм после хонингования.
Применение в узлах и оборудовании
Втулки CuBe2NiCo устанавливают в шарнирные соединения и подшипниковые опоры сварочных роботов, где требуется отвод сварочного тока 8–15 кА без приваривания. В криогенной технике при –196 C сплав сохраняет пластичность и не охрупчивается, что позволяет использовать втулки в узлах запорной арматуры СПГ-терминалов. В авиационных гидросистемах с рабочим давлением 21–28 МПа втулки работают в паре с хромированными штоками без схватывания. В нефтегазовом оборудовании — в качестве направляющих плунжеров насосов и втулок устьевой арматуры при контакте с сероводородсодержащими средами.
Технологические особенности
Обработка резанием ведётся твердосплавным инструментом с износостойким покрытием на скоростях 80–150 м/мин без применения СОЖ на основе воды (риск коррозионного растрескивания). Финишное старение проводят после механической обработки, так как в закалённом состоянии сплав обрабатывается легче. Бериллиевая пыль при шлифовании токсична — требуется местная вытяжка с фильтрацией HEPA. Резьбовые соединения выполняют только после старения во избежание деформации витков.
Вопросы и ответы
Чем втулки CuBe2NiCo отличаются от втулок из бронзы БрАЖ9-4?
CuBe2NiCo после старения достигает 36–42 HRC против 100–120 HB у БрАЖ9-4, обеспечивая в 3–4 раза большую износостойкость при сохранении электропроводности 45–60 % IACS. БрАЖ9-4 не подходит для токоподводящих узлов из-за низкой проводимости.
Допускается ли эксплуатация при температуре выше 200 C?
Длительная работа ограничена 200–250 C: выше начинается перестаривание и падение твёрдости. Кратковременно допустимо до 300 C без необратимой потери свойств.
Какой зазор назначать в паре втулка — вал?
Для вала из закалённой стали 40Х (50–55 HRC) при диаметре 20–50 мм рекомендуемый зазор — 0,02–0,05 мм. При работе с частотой вращения свыше 3000 об/мин зазор увеличивают на 0,01–0,02 мм для компенсации теплового расширения.
Требуется ли смазка для втулок CuBe2NiCo?
В узлах с возвратно-поступательным движением при удельном давлении до 20 МПа возможна работа без смазки. При вращательном движении и давлении выше 20 МПа применяют консистентные смазки на литиевой основе или твёрдые смазки (MoS, графит).