Металлические втулки ЛЦ30А3 в Минске


Металлические втулки ЛЦ30А3: литые заготовки из латуни ЛЦ30А3

Металлические втулки ЛЦ30А3 — это детали, изготовленные из литейной латуни марки ЛЦ30А3 (Л — латунь, Ц — цинк, 30 — массовая доля цинка, А3 — алюминий и свинец в сумме до 3 %). Сплав относится к группе специальных литейных латуней и регламентируется ГОСТ 17711-93. Втулки получают методом литья в кокиль, в песчаные формы или центробежным литьём с последующей механической обработкой посадочных поверхностей.

Состав и физико-механические свойства

Химический состав латуни ЛЦ30А3: медь — 60–63 %, цинк — 27–30 %, алюминий — 1,5–2,5 %, свинец — 0,5–1,5 %, примеси (железо, марганец, кремний) — не более 1 %. Такое сочетание обеспечивает гетерогенную структуру +-фаз с включениями свинца, что придаёт материалу антифрикционные свойства и стойкость к знакопеременным нагрузкам.

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловия испытанийСтандарт
Предел прочности в290–390МПалитьё в кокильГОСТ 17711-93
Относительное удлинение 10–18%литьё в кокильГОСТ 17711-93
Твёрдость HB80–110—при 20 CГОСТ 9012-59
Плотность8,3–8,5г/смпри 20 C—
Температура плавления900–960C——
Коэффициент трения0,08–0,12—со смазкой И-20—

Технологические особенности изготовления

Латунь ЛЦ30А3 обладает узким интервалом кристаллизации, что снижает склонность к образованию усадочной пористости при литье в металлические формы. Линейная усадка составляет 1,4–1,8 %. Втулки отливают с припуском 1,5–3 мм на сторону под механическую обработку. Для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 250–300 C с выдержкой 1–2 ч.

Обрабатываемость резанием — удовлетворительная: свинец выполняет роль внутренней смазки, дробя стружку. Шероховатость посадочных поверхностей после чистового точения достигает Ra 1,6–0,8 мкм. Точность размеров — по IT8–IT10.

Области применения

  • Подшипники скольжения узлов трения валков прокатных станов, работающие при удельном давлении до 20 МПа.
  • Втулки шарнирных соединений экскаваторов, бульдозеров и другой строительной техники при ударных нагрузках.
  • Направляющие втулки гидроцилиндров и пневмоцилиндров с возвратно-поступательным движением штока.
  • Детали арматуры трубопроводов систем водоснабжения и технических жидкостей при температуре до 200 C.
  • Вкладыши редукторов, червячных передач и подъёмных механизмов кранового оборудования.
  • Элементы судовой арматуры и насосов, контактирующие с морской водой (ограниченно, при наличии протекторной защиты).

Эксплуатационные ограничения

Втулки ЛЦ30А3 не предназначены для работы в средах с повышенной концентрацией сероводорода и аммиака, вызывающих коррозионное растрескивание. Рабочий диапазон температур — от –40 C до +200 C. При превышении 200 C наблюдается снижение прочностных характеристик вследствие разупрочнения -фазы. Предельная скорость скольжения в паре со стальным валом без смазки — не более 1,5 м/с.

Вопросы и ответы

Чем латунь ЛЦ30А3 отличается от ЛЦ38Мц2С2?

ЛЦ30А3 содержит 27–30 % цинка и до 2,5 % алюминия, обеспечивая более высокую пластичность и лучшую обрабатываемость. ЛЦ38Мц2С2 имеет больше цинка (38 %) и легирована марганцем, что повышает прочность и коррозионную стойкость в морской воде, но снижает технологичность литья.

Какой метод литья обеспечивает максимальную плотность втулок ЛЦ30А3?

Центробежное литьё даёт наиболее плотную структуру без газовой пористости и усадочных раковин. Литьё в кокиль также обеспечивает высокое качество, но уступает центробежному по однородности структуры при изготовлении втулок с отношением длины к диаметру более 2:1.

Допускается ли замена втулок ЛЦ30А3 на бронзовые аналоги?

Замена возможна на бронзу БрАЖ9-4 или БрО5Ц5С5 при более высоких нагрузках и температурах. Однако бронзовые втулки дороже, а по антифрикционным свойствам при умеренных нагрузках ЛЦ30А3 не уступает. Замена требует пересчёта посадочных зазоров из-за разницы коэффициентов линейного расширения.

Какой смазочный материал рекомендуется для узлов с втулками ЛЦ30А3?

Применяют минеральные масла И-20А, И-40А, литиевые смазки Литол-24, ЦИАТИМ-201. Для узлов с ограниченным доступом используют графитовые смазки. Недопустимо применение смазок с активными сернистыми присадками, вызывающими коррозию латуни.