Метизы БрАЖ9-4 в Минске


Метизы из бронзы БрАЖ9-4: крепеж для высоконагруженных узлов

Метизы из бронзы марки БрАЖ9-4 — это крепежные изделия, изготовленные из деформируемого сплава системы Cu–Al–Fe, легированного алюминием в количестве 8–10 % и железом 2–4 %. Материал относится к группе алюминиевых бронз, не содержащих олово, и характеризуется сочетанием высокой прочности, коррозионной стойкости и антифрикционных свойств. В отличие от латунного крепежа, изделия БрАЖ9-4 сохраняют рабочие характеристики при повышенных температурах и в агрессивных средах, что определяет их применение в узлах трения, арматуре и электротехнических соединениях.

Технологические особенности производства

Крепеж из БрАЖ9-4 изготавливается методами горячей штамповки, механической обработки на токарных автоматах и последующего накатывания резьбы. Сплав обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием — стружка ломкая, что позволяет получать чистую поверхность без наростов. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяется низкотемпературный отжиг при 250–300 C. Резьбовые поверхности не требуют дополнительного гальванического покрытия, поскольку на воздухе материал формирует плотную оксидную пленку AlO, обеспечивающую естественную защиту от коррозии.

Механические характеристики и эксплуатационные параметры

Бронза БрАЖ9-4 в состоянии поставки демонстрирует предел прочности при растяжении 500–600 МПа, предел текучести — 200–250 МПа, относительное удлинение — 15–20 %. Твердость по Бринеллю составляет 110–160 HB. Материал сохраняет пластичность при криогенных температурах до –40 C и работоспособен при нагреве до 400 C без существенной потери несущей способности. Антифрикционные характеристики позволяют использовать метизы в парах трения «бронза–сталь» без применения дополнительных смазочных материалов в условиях ограниченной смазки.

ПараметрБолт М8Гайка М10Шпилька М12Шайба 8
Предел прочности, МПа550530560520
Предел текучести, МПа230220240210
Твердость, HB140135145130
Рабочая температура, C–40…350–40…350–40…350–40…350

Номенклатура и типоразмеры

Метизная группа из БрАЖ9-4 включает стандартный ассортимент крепежа, применяемого в машиностроении и судостроении:

  • болты с шестигранной головкой и полной/неполной резьбой, класс точности B, диаметры М6–М24;
  • гайки шестигранные нормальной и увеличенной высоты, шаг резьбы 1,0–3,0 мм;
  • шпильки резьбовые с двумя резьбовыми концами, длина 50–500 мм;
  • винты с цилиндрической и потайной головкой под внутренний шестигранник;
  • шайбы плоские и пружинные (гроверные) для распределения нагрузки.

Области применения

Крепеж из алюминиевой бронзы БрАЖ9-4 востребован в узлах, где углеродистые и нержавеющие стали не обеспечивают требуемого комплекса свойств. Основные направления использования:

  • судовая арматура и трубопроводные системы, контактирующие с морской водой;
  • насосное оборудование для перекачивания агрессивных жидкостей и пульп;
  • запорная арматура химических производств — задвижки, клапаны, вентили;
  • узлы трения скольжения в металлургическом и прокатном оборудовании;
  • электрические контактные соединения распределительных устройств;
  • крепление элементов гидротурбин и гидротехнических сооружений.

Коррозионная стойкость и совместимость

БрАЖ9-4 устойчива к воздействию пресной и морской воды, слабых растворов кислот (серной до 10 %, соляной до 5 %), щелочей и органических растворителей. Материал не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением, что важно для резьбовых соединений, работающих в условиях знакопеременных нагрузок. При контакте с алюминиевыми сплавами и нержавеющими сталями гальваническая пара не образует опасной разности потенциалов, поэтому метизы БрАЖ9-4 применяют в комбинированных конструкциях без изоляционных прокладок.

Вопросы и ответы

Чем метизы БрАЖ9-4 отличаются от латунных?

Бронза БрАЖ9-4 превосходит латунь по прочности на 30–40 %, сохраняет механические свойства при нагреве до 350 C и не подвержена обесцинкованию в морской воде. Латунный крепеж дешевле, но уступает по коррозионной стойкости и жаропрочности.

Требуется ли защитное покрытие на крепеж из БрАЖ9-4?

Нет, изделия эксплуатируются без гальванических покрытий. Естественная оксидная пленка обеспечивает самопассивацию поверхности, а дополнительное цинкование или никелирование не применяется, чтобы не снижать антифрикционные свойства.

Какие стандарты регламентируют метизы из БрАЖ9-4?

Химический состав и механические свойства регламентируются ГОСТ 18175-78 и ГОСТ 1628-78. Крепежные изделия изготавливаются по ГОСТ 7798-70 (болты), ГОСТ 5915-70 (гайки), ГОСТ 22032-76 (шпильки) с учетом замены материала.

При каких температурах допустима эксплуатация крепежа?

Рабочий диапазон составляет –40…350 C. При кратковременных пиковых нагрузках допускается нагрев до 400 C, однако длительная эксплуатация выше 350 C приводит к снижению твердости и разупрочнению материала.