Отливки бронзовые БрА10Ж3 в Минске


Отливки бронзовые БрА10Ж3 — безоловянная литейная бронза для тяжелонагруженных узлов

Отливки бронзовые БрА10Ж3 — это изделия, получаемые литьём в кокиль, песчано-глинистые формы или центробежным способом из безоловянной бронзы марки БрА10Ж3. Материал относится к группе алюминиево-железистых бронз и легирован алюминием (9–11%) и железом (2–4%), что обеспечивает сочетание высокой прочности, твёрдости и износостойкости при работе в узлах трения с ударными нагрузками.

БрА10Ж3 — это сплав эвтектоидного класса, в структуре которого присутствует упрочняющая фаза на основе интерметаллидов FeAl. Благодаря этому отливки характеризуются пределом прочности на растяжение не менее 490 МПа и твёрдостью 110–140 HB. Материал не теряет механических свойств при нагреве до 250–300 C, что позволяет применять его в узлах, работающих при повышенных температурах и в условиях абразивного изнашивания.

Технологические особенности литья

Отливки из БрА10Ж3 изготавливаются с использованием следующих методов литья:

  • литьё в кокиль — обеспечивает плотную мелкозернистую структуру и повышенную герметичность;
  • центробежное литьё — применяется для получения втулок, колец и гильз с высокой плотностью наружного слоя;
  • литьё в песчано-глинистые формы — используется для крупногабаритных отливок сложной конфигурации;
  • непрерывное литьё — позволяет получать заготовки в виде прутков и труб с минимальными припусками на механическую обработку.

Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью и умеренной усадкой (около 1,6%), что позволяет отливать детали с толщиной стенки от 6 до 120 мм. Для снятия внутренних напряжений и стабилизации структуры отливки подвергают отжигу при 650–700 C с последующим медленным охлаждением.

Механические свойства и рабочие характеристики

Отливки из БрА10Ж3 демонстрируют стабильные показатели при статических и динамических нагрузках. Материал не склонен к хрупкому разрушению при ударных воздействиях, а наличие железа в составе повышает сопротивление абразивному изнашиванию. В паре со стальным закалённым валом коэффициент трения составляет 0,08–0,12 при смазке и 0,3–0,4 без смазки.

ПараметрЗначениеМетод испытанияТипичное применениеПримечание
Предел прочности в490–590 МПаГОСТ 1497Зубчатые колёсаДля литья в кокиль
Относительное удлинение 10–15%ГОСТ 1497Втулки скольженияЗависит от метода литья
Твёрдость HB110–140ГОСТ 9012Направляющие втулкиПосле отжига
Предел текучести 0,2196–245 МПаГОСТ 1497Червячные венцыДля ответственных узлов

Применение отливок из БрА10Ж3

Благодаря сочетанию прочности, износостойкости и антифрикционных свойств отливки из БрА10Ж3 востребованы в узлах, где оловянные бронзы не обеспечивают требуемой несущей способности. Основные области применения:

  • тяжёлое машиностроение — зубчатые колёса, червячные венцы, гайки ходовых винтов для прокатных станов и прессового оборудования;
  • гидравлические системы — корпуса клапанов, золотники, распределители, работающие при давлении до 25 МПа;
  • горнодобывающая техника — втулки и вкладыши опорных катков экскаваторов, элементы дробильного оборудования;
  • металлургическое оборудование — направляющие планки, ролики рольгангов, работающие при температурах до 300 C;
  • судовое машиностроение — дейдвудные втулки, подшипники гребных валов, работающие в морской воде.

Отливки из БрА10Ж3 применяются в парах трения с закалёнными стальными валами (твердость HRC 45–55) при окружных скоростях до 8 м/с и удельных давлениях до 25 МПа. Материал устойчив к воздействию слабых растворов кислот и щелочей, а также к атмосферной коррозии, что расширяет область его применения в химическом аппаратостроении.

Контроль качества и дефектоскопия

Отливки из БрА10Ж3 подвергаются обязательному контролю химического состава и механических свойств. Для ответственных деталей применяется рентгенографический контроль на отсутствие газовой пористости и усадочных раковин. Допустимая пористость регламентируется для гидронагруженных деталей — корпуса арматуры и насосов испытываются на герметичность гидравлическим давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

Вопросы и ответы

Чем БрА10Ж3 отличается от оловянной бронзы БрО10Ф1?

БрА10Ж3 не содержит олова, что снижает стоимость материала. При этом она превосходит оловянную бронзу по прочности на 30–40% и твёрдости, но уступает по антифрикционным свойствам при высоких скоростях скольжения без ударных нагрузок.

Какие методы литья применяются для отливок из БрА10Ж3?

Используются литьё в кокиль, центробежное литьё, литьё в песчано-глинистые формы и непрерывное литьё. Выбор метода зависит от конфигурации детали, требуемой плотности и серийности производства.

Можно ли применять отливки БрА10Ж3 в морской воде?

Да, сплав устойчив к коррозии в морской воде и применяется для дейдвудных втулок и подшипников гребных валов. Однако при длительном контакте с проточной морской водой рекомендуется протекторная защита.

Какие допуски на механическую обработку предусмотрены для отливок?

Припуски на обработку составляют 3–5 мм на сторону для литья в кокиль и 5–8 мм для песчаных форм. Точность размеров отливок соответствует 11–13 квалитету по ГОСТ 26645.