Бронза

Бронза: сортамент, марки и технические характеристики

Бронза группа медных сплавов, в которых основным легирующим компонентом выступают олово, алюминий, кремний, бериллий или свинец. В отличие от латуней, цинк не является базовым легирующим элементом. Материал востребован в узлах трения, арматуре трубопроводов, судостроении и химическом машиностроении благодаря коррозионной стойкости, антифрикционным свойствам и стабильности механических характеристик в широком диапазоне температур.

Основные группы бронзовых сплавов

По химическому составу бронзу разделяют на оловянные и безоловянные (специальные) категории. Каждая группа имеет характерные области применения.

• Оловянные бронзы (БрО5Ц5С5, БрО10Ц2, БрО6,5Ц0,4) содержат от 4 до 12 % олова. Обладают высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения. Используются в подшипниках скольжения, червячных колёсах, втулках и направляющих.
• Алюминиевые бронзы (БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л) легированы алюминием (до 11 %). Отличаются повышенной прочностью и коррозионной стойкостью в морской воде. Применяются в гребных винтах, насосах и запорной арматуре.
• Кремнистые бронзы (БрКМц3-1) содержат кремний и марганец. Хорошо свариваются и обрабатываются давлением. Используются в пружинах, мембранах и токоведущих элементах.
• Бериллиевые бронзы (БрБ2) после закалки и старения достигают твёрдости до 400 HB. Применяются в инструменте для взрывобезопасных зон, пружинах и контактах.
• Свинцовистые бронзы (БрС30) содержат до 30 % свинца. Обеспечивают минимальное трение в паре со сталью. Используются в высоконагруженных подшипниках прокатных станов.

Сортамент бронзового проката

Цветной металлопрокат из бронзы поставляется в нескольких формах, каждая из которых регламентируется отдельным ГОСТом.

Механические и эксплуатационные свойства

Бронзовые сплавы характеризуются сочетанием прочности и пластичности, которое зависит от химического состава и термообработки. Для бериллиевой бронзы предел прочности при растяжении достигает от 1200 до 1400 МПа после старения, тогда как оловянные литейные бронзы показывают от 200 до 350 МПа. Твёрдость по Бринеллю варьируется от 60 HB (свинцовистые) до 400 HB (бериллиевые).

Рабочая температура для большинства марок бронзы составляет от 40 до +300 C. Для алюминиевых бронз верхний предел может достигать +400 C. Коэффициент трения в паре со сталью без смазки от 0,15 до 0,25, при наличии смазки от 0,01 до 0,05.

Коррозионная стойкость и обрабатываемость

Бронза устойчива к атмосферной коррозии, пресной и морской воде, растворам органических кислот и щелочей. В морском судостроении алюминиевые бронзы (БрА9Ж3Л) применяются для арматуры систем охлаждения и балластных трубопроводов. Оловянные бронзы демонстрируют стойкость в средах с pH от 5,5 до 8,5.

Обрабатываемость резанием оценивается как удовлетворительная для оловянных марок и хорошая для свинцовистых. Бериллиевые и алюминиевые бронзы требуют применения твёрдосплавного инструмента. Свариваемость ограничена для высокооловянных составов; кремнистые бронзы свариваются аргонодуговой сваркой без ограничений.

Вопросы и ответы