Шестигранник БрАМц9-2 — пруток с шестигранным сечением из алюминиево-марганцевой бронзы
Шестигранник БрАМц9-2 — это горячепрессованный или холоднотянутый сортовой прокат с шестигранным профилем, изготавливаемый из алюминиево-марганцевой бронзы марки БрАМц9-2. Материал относится к группе деформируемых бронз, легированных алюминием (8–10%) и марганцем (1,5–2,5%), с добавлением железа до 0,5%. Шестигранная геометрия профиля обеспечивает удобство захвата ключом и исключает проскальзывание при передаче крутящего момента, что делает этот прокат востребованным для изготовления крепежа и деталей арматуры.
Бронза БрАМц9-2 характеризуется двухфазной структурой ( + ), которая формируется после термической обработки и определяет высокий комплекс механических свойств. В состоянии поставки (горячепрессованном или отожжённом) материал демонстрирует предел прочности 490–590 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа и относительное удлинение на уровне 15–20%. Твёрдость по Бринеллю составляет 110–130 HB. Шестигранник БрАМц9-2 сохраняет пластичность при температурах до 250 C и не склонен к хладноломкости вплоть до –40 C.
Химический состав и структура
Химический состав бронзы БрАМц9-2 регламентируется ГОСТ 18175-78 и включает следующие основные элементы:
- Алюминий — 8,0–10,0% — формирует упрочняющую -фазу;
- Марганец — 1,5–2,5% — повышает коррозионную стойкость и жаропрочность;
- Железо — до 0,5% — измельчает зерно и увеличивает износостойкость;
- Медь — остальное (не менее 86%).
Примеси (свинец, кремний, фосфор) ограничены суммарно до 0,4%. Структура материала после закалки и старения представляет собой смесь -твёрдого раствора и продуктов распада -фазы, что обеспечивает сочетание прочности и антифрикционных свойств.
Механические характеристики шестигранника БрАМц9-2
Показатели механических свойств зависят от способа производства и размеров профиля. Для горячекатаного шестигранника диаметром вписанной окружности 10–80 мм типичны следующие значения:
| Параметр | Горячепрессованный | Холоднотянутый | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 490–540 | 540–590 | Испытание на растяжение | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести, МПа | 245 | 295 | Испытание на растяжение | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 20 | 15 | Испытание на растяжение | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость, HB | 110–120 | 120–130 | Метод Бринелля | ГОСТ 9012 |
Технологические свойства и обрабатываемость
Шестигранник БрАМц9-2 хорошо поддаётся механической обработке резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются без образования сливной стружки, что снижает нагрузку на режущий инструмент. Материал допускает горячую штамповку при 700–850 C и сварку аргонодуговым методом с применением присадочной проволоки аналогичного состава. Пайка твёрдыми припоями также возможна, однако требует предварительного удаления оксидной плёнки.
Антифрикционные свойства бронзы БрАМц9-2 обусловлены наличием марганца, который стабилизирует смазочный слой в зоне трения. Коэффициент трения в паре со сталью при граничной смазке составляет 0,08–0,12, что позволяет применять шестигранник для изготовления направляющих втулок и опор скольжения.
Применение шестигранника БрАМц9-2
Шестигранный профиль из бронзы БрАМц9-2 используется преимущественно в узлах, где требуется сочетание коррозионной стойкости, прочности и способности работать в условиях трения:
- крепёжные элементы (гайки, болты, шпильки) для морской арматуры и насосного оборудования;
- детали запорной арматуры — штоки, седла, ходовые гайки;
- втулки и вкладыши подшипников скольжения в судостроении;
- элементы электрических машин — контактные кольца, токосъёмники;
- детали химической аппаратуры, работающие в среде морской воды и разбавленных кислот.
В судостроении шестигранник БрАМц9-2 применяется для изготовления гребных винтов малого диаметра и деталей дейдвудных устройств. В химическом машиностроении материал востребован для арматуры, контактирующей с щелочными растворами и органическими кислотами при температуре до 200 C.
Размерный ряд и условия поставки
Шестигранник БрАМц9-2 поставляется в прутках мерной и немерной длины. Размер профиля определяется диаметром вписанной окружности (расстояние между параллельными гранями) и составляет от 6 до 80 мм. Допуски на геометрические параметры устанавливаются по ГОСТ 2879-88 для горячекатаного проката и по ГОСТ 8560-78 для калиброванного. Поверхность прутков не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы незначительные дефекты, устраняемые зачисткой.
Вопросы и ответы
Чем отличается шестигранник БрАМц9-2 от шестигранника из латуни ЛС59-1?
Бронза БрАМц9-2 превосходит латунь ЛС59-1 по прочности (490–590 МПа против 330–420 МПа) и коррозионной стойкости в морской воде. При этом латунь ЛС59-1 лучше обрабатывается резанием благодаря свинцу, но уступает по антифрикционным свойствам и жаропрочности.
Какие размеры шестигранника БрАМц9-2 наиболее востребованы?
Наибольшим спросом пользуются профили с размером под ключ 10, 12, 14, 17, 19, 22 и 24 мм, которые соответствуют стандартным размерам гаек и болтов, применяемых в арматуростроении и судовом машиностроении.
Подвергается ли шестигранник БрАМц9-2 термической обработке?
Да, для повышения твёрдости и износостойкости применяется закалка от 850–900 C с последующим старением при 400–450 C. После такой обработки твёрдость возрастает до 150–170 HB, однако пластичность снижается.
Какой метод сварки рекомендуется для шестигранника БрАМц9-2?
Оптимальным является аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой из проволоки БрАМц9-2. Сварные соединения требуют последующего отжига при 600–650 C для снятия внутренних напряжений и восстановления пластичности.
