Прутки из сплавов по ГОСТ 14117-85: прецизионные стержни из оловянно-фосфористых бронз
ГОСТ 14117-85 распространяется на прутки, изготовленные из оловянно-фосфористых бронз марок БрОФ6,5-0,15, БрОФ6,5-0,4 и БрОФ4-0,25, предназначенные для обработки резанием и последующего применения в узлах трения, электротехнических изделиях и арматуростроении. Стандарт нормирует химический состав, механические свойства и предельные отклонения размеров, что делает прутки пригодными для точной токарной обработки без дополнительной термической подготовки.
Сортамент и геометрические параметры
Прутки поставляются в тянутом и холоднодеформированном состоянии с регламентированной кривизной и шероховатостью поверхности. Диаметр круглых прутков охватывает диапазон от 5 до 50 мм, для шестигранных профилей применяется вписанный диаметр от 5 до 36 мм. Длина мерных прутков — от 1,5 до 3 м, немерных — до 4 м. Предельные отклонения по диаметру зависят от квалитета: для тянутых прутков повышенной точности они составляют –0,04 мм при диаметре до 10 мм.
| Марка бронзы | Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| БрОФ6,5-0,15 | 5–12 | 350 | 10 | 90–120 |
| БрОФ6,5-0,15 | 13–30 | 320 | 12 | 85–115 |
| БрОФ6,5-0,4 | 5–12 | 400 | 8 | 100–130 |
| БрОФ6,5-0,4 | 13–30 | 370 | 10 | 95–125 |
| БрОФ4-0,25 | 5–20 | 330 | 12 | 80–110 |
Химический состав и структура
Основу сплавов составляет медь, легированная оловом и фосфором. Фосфор выполняет функцию раскислителя и упрочнителя: его содержание ограничено 0,15–0,4 % в зависимости от марки. Олово в пределах 4–6,5 % обеспечивает формирование твёрдого раствора с включениями эвтектоида, что повышает износостойкость. Примеси железа, свинца, цинка и сурьмы строго нормированы — их суммарное количество не превышает 0,5 %, что гарантирует стабильность механических характеристик в партии.
Области применения
- Подшипники скольжения и втулки в редукторах, насосах и компрессорном оборудовании.
- Токосъёмные элементы и контактные детали низковольтной аппаратуры.
- Арматура трубопроводных систем: седла, золотники, шпиндели запорной арматуры.
- Детали червячных передач и венцы червячных колёс в металлорежущих станках.
- Элементы криогенной и вакуумной техники, работающие при температурах до –196 C.
- Антифрикционные вкладыши прокатного и кузнечно-прессового оборудования.
Технологические свойства и обработка
Прутки из бронз БрОФ обладают удовлетворительной обрабатываемостью резанием: коэффициент обрабатываемости относительно латуни ЛС59-1 составляет 0,6–0,7. Сплав склонен к образованию сливной стружки, что требует применения резцов с регулируемым стружколомом. Свариваемость ограничена — газовая и дуговая сварка применяются только для неответственных соединений с предварительным подогревом до 300–400 C. Пайка мягкими и твёрдыми припоями выполняется без ограничений.
Условия эксплуатации
Прутки сохраняют работоспособность в интервале температур от –196 до +250 C. При нагреве выше 250 C наблюдается снижение твёрдости и ускоренное окисление поверхности. Сплав устойчив в атмосфере, пресной воде, морской воде и ряде органических кислот, однако не рекомендуется для сред, содержащих аммиак и сероводород. Предельная скорость скольжения в подшипниковых узлах при смазке маслом достигает 3 м/с, при граничной смазке — 1 м/с.
Приёмка и контроль качества
Партия прутков сопровождается сертификатом, в котором указываются марка сплава, номер плавки, механические свойства и результаты химического анализа. Контроль макроструктуры выполняется на поперечных шлифах: не допускаются трещины, расслоения и включения шлака глубиной более 0,5 мм. Кривизна прутков на длине 1 м не превышает 3 мм для тянутых и 6 мм для холоднодеформированных.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрОФ6,5-0,15 от БрОФ6,5-0,4?
Марки различаются содержанием фосфора: 0,15 % против 0,4 %. Повышенное содержание фосфора увеличивает предел прочности и твёрдость, но снижает пластичность и ударную вязкость.
Применяются ли прутки по ГОСТ 14117-85 для изготовления червячных колёс?
Да, бронзы БрОФ6,5-0,15 и БрОФ6,5-0,4 широко используются для венцов червячных колёс благодаря низкому коэффициенту трения и стойкости к заеданию при скоростях скольжения до 3 м/с.
Какой максимальный диаметр прутков регламентирован стандартом?
ГОСТ 14117-85 устанавливает предельный диаметр круглых прутков 50 мм и вписанный диаметр шестигранных профилей 36 мм.
Допускается ли сварка прутков из БрОФ6,5-0,4?
Сварка возможна только для неответственных соединений с предварительным подогревом до 300–400 C. В ответственных узлах применяют пайку или механическое соединение.
