Бронзовый слиток БрАЖ9-4

Бронзовый слиток БрАЖ9-4: состав, свойства и применение

Бронзовый слиток БрАЖ9-4 это литейная алюминиево-железистая бронза, легированная алюминием (от 8,0 до 10,0 %) и железом (от 2,0 до 4,0 %). Марка регламентируется ГОСТ 493-79 и предназначена для изготовления фасонных отливок, работающих в условиях повышенных механических нагрузок и абразивного износа. Основное отличие БрАЖ9-4 от других алюминиевых бронз высокая твёрдость и износостойкость при сохранении удовлетворительной пластичности.

Химический состав и структура

В бронзовом слитке БрАЖ9-4 содержание алюминия обеспечивает формирование твёрдого раствора на основе меди с упрочняющими интерметаллидными фазами FeAl₃ и Cu₉Al₄. Железо в количестве от 2,0 до 4,0 % измельчает зерно и повышает жаропрочность. Примеси (свинец, кремний, сурьма) строго ограничены: суммарно не более 1,0 %. Структура слитка дендритная, с равномерным распределением эвтектоида.

Механические и технологические параметры

Бронзовый слиток БрАЖ9-4 после литья демонстрирует следующие характеристики:

• предел прочности при растяжении от 500 до 600 МПа;
• относительное удлинение от 10 до 20 %;
• твёрдость по Бринеллю от 110 до 170 HB;
• плотность от 7,5 до 7,8 г/см;
• температура плавления от 1040 до 1060 C.

Сплав обладает хорошей жидкотекучестью, что позволяет получать отливки сложной конфигурации с толщиной стенки от 5 до 50 мм. Усадка при кристаллизации составляет от 1,5 до 2,0 %. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, с применением твёрдосплавного инструмента.

Применение в промышленности

Бронзовый слиток БрАЖ9-4 используется для изготовления деталей, эксплуатируемых в узлах трения при удельных давлениях до 30 МПа и скорости скольжения до 4 м/с. Основные области применения:

• червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков;
• направляющие втулки и ползуны прессового оборудования;
• седла и тарелки клапанов гидросистем высокого давления;
• лопасти гребных винтов и детали насосов, перекачивающих морскую воду;
• зубчатые колёса и кулачковые муфты горно-обогатительных машин.

Сплав устойчив к коррозии в атмосферных условиях, пресной и морской воде, а также в растворах органических кислот. Рабочий диапазон температур от 40 до +400 C. При температурах выше 500 C наблюдается снижение механических свойств из-за коагуляции интерметаллидных фаз.

Сравнение с другими марками бронзы

По сравнению с оловянными бронзами, БрАЖ9-4 имеет в 1,52 раза более высокую прочность и твёрдость, но уступает по пластичности. В паре со стальными валами коэффициент трения без смазки составляет от 0,15 до 0,20, при смазке от 0,05 до 0,08.

Особенности литья и термообработки

Бронзовый слиток БрАЖ9-4 переплавляют в индукционных или дуговых печах с основной футеровкой. Температура заливки от 1150 до 1200 C. Для повышения механических свойств применяют закалку с нагревом до 950980 C с последующим охлаждением в воде. После закалки твёрдость возрастает до 200240 HB, а предел прочности до 650700 МПа. Отпуск при 300400 C снижает внутренние напряжения.

Вопросы и ответы