Отливки бронзовые БрО10С10 в Минске


Бронзовые отливки БрО10С10: характеристики сплава и применение

БрО10С10 — оловянно-свинцовистая бронза, выплавляемая по ГОСТ 613–79, с содержанием олова 9–11 % и свинца 9–11 %. Отливки из этого сплава формируют литьём в кокиль, в песчаные формы и центробежным способом. Структура — двухфазная: -твёрдый раствор олова в меди с включениями мягкой свинцовой эвтектики, распределённой по границам зёрен. Именно гетерогенность обеспечивает сочетание антифрикционных свойств и достаточной механической прочности.

Химический состав и структура

Свинец в составе БрО10С10 практически не растворяется в медной матрице и выделяется в виде дисперсных глобулей размером 5–30 мкм. Эти включения выполняют роль твёрдой смазки при граничном трении. Олово упрочняет -фазу, повышая твёрдость и предел прочности. Суммарное содержание примесей (железо, цинк, фосфор, сурьма) регламентировано и не превышает 1,0 %.

  • Медь — основа, 78–81 %
  • Олово — 9–11 %
  • Свинец — 9–11 %
  • Примеси (Fe, Zn, P, Sb, Ni) — не более 1,0 % суммарно
  • Стандарт — ГОСТ 613–79

Физико-механические свойства

Механические характеристики отливок зависят от способа литья. Кокильные отливки демонстрируют более высокие показатели по сравнению с литьём в песчаные формы за счёт ускоренной кристаллизации и мелкозернистой структуры. Плотность сплава — 8,8–9,0 г/см. Теплопроводность — 50–60 Вт/(мК), что важно для отвода тепла в узлах трения.

Способ литьяПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Твёрдость HBПлотность, г/см
В кокиль200–2504–860–708,8–9,0
В песчаную форму150–1803–555–658,8–9,0
Центробежное220–2705–1065–758,8–9,0

Антифрикционные характеристики

Коэффициент трения БрО10С10 по стали при смазке маслом И-20А составляет 0,008–0,012, без смазки — 0,15–0,20. Допустимое давление в подшипниковом узле — до 25 МПа при скорости скольжения до 3 м/с. Сплав сохраняет работоспособность при температурах до 200 C в условиях ограниченной подачи смазки. Свинцовые включения снижают схватывание с контртелом, что критично для узлов с реверсивным движением.

Области применения отливок

Отливки из БрО10С10 востребованы в узлах трения тяжёлого оборудования, где невозможна частая замена смазки или присутствуют ударные нагрузки.

  • Подшипники скольжения прокатных станов, шпиндельные вкладыши
  • Втулки червячных редукторов и глобоидных передач
  • Упорные подшипники судовых валопроводов и дейдвудные втулки
  • Направляющие втулки гидравлических прессов и экструдеров
  • Арматура запорная для нефтегазовой отрасли (седла, золотники)
  • Вкладыши дробильно-размольного оборудования горно-обогатительных комбинатов

Технология литья и обработки

Расплав перед заливкой рафинируют хлористым аммонием или флюсами на основе буры для удаления оксидов олова. Температура заливки — 1050–1150 C. Кокиль подогревают до 150–250 C для предотвращения отбела и трещин. Механическая обработка возможна твердосплавным инструментом без применения СОЖ на высоких скоростях резания. Сварка отливок затруднена из-за ликвации свинца, поэтому ремонт выполняют пайкой или заменой детали.

Вопросы и ответы

Чем БрО10С10 отличается от БрО10Ф1?

БрО10Ф1 содержит фосфор (0,4–1,1 %), который образует твёрдые включения CuP и повышает износостойкость при высоких нагрузках. БрО10С10 содержит свинец, обеспечивающий лучшие противозадирные свойства и обрабатываемость резанием, но уступающий по твёрдости.

При какой максимальной температуре можно эксплуатировать отливки?

Длительная рабочая температура — до 200 C. Кратковременно допустим нагрев до 250 C, однако выше 200 C начинается размягчение свинцовой фазы и ускоренный износ.

Возможна ли замена БрО10С10 на баббит в подшипниковом узле?

Баббиты уступают по пределу прочности (30–60 МПа) и допустимому давлению. Замена оправдана только при высоких скоростях скольжения (свыше 10 м/с) и малых нагрузках. В тяжёлых условиях БрО10С10 предпочтительнее.

Как контролируют качество отливок?

Проводят визуальный осмотр, ультразвуковую дефектоскопию на внутренние раковины, спектральный анализ химического состава и испытания на растяжение образцов-свидетелей, отлитых вместе с партией.