Чушка бронзовая БрКд1: состав, свойства и применение
Чушка бронзовая БрКд1 представляет собой литейную заготовку из кадмиевой бронзы, легированной кадмием в количестве от 0,8 до 1,2 %. Основное назначение данной марки изготовление токопроводящих элементов, работающих в условиях повышенных механических нагрузок и температур. В отличие от чистой меди, БрКд1 демонстрирует более высокую твёрдость, износостойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве до 250300 C.
Химический состав и структура
Содержание кадмия в сплаве БрКд1 строго регламентировано: от 0,8 до 1,2 %. Примеси (свинец, железо, сурьма, олово) суммарно не превышают 0,3 %. Кадмий образует с медью твёрдый раствор замещения, что обеспечивает дисперсионное упрочнение без существенного снижения электропроводности. Удельное электрическое сопротивление чушек БрКд1 составляет от 0,028 до 0,032 Оммм/м, что соответствует проводимости на уровне 8592 % от международного стандарта отожжённой меди (IACS).
Механические характеристики
Чушка бронзовая БрКд1 после деформации и старения приобретает следующие параметры:
- временное сопротивление разрыву от 350 до 450 МПа;
- относительное удлинение от 8 до 15 %;
- твёрдость по Бринеллю от 90 до 120 HB;
- предел выносливости при знакопеременном изгибе от 120 до 150 МПа.
По сравнению с медью M1, предел текучести БрКд1 выше в 1,52 раза, что критично для деталей, испытывающих циклические нагрузки.
| Параметр | БрКд1 (деформированная) | Медь M1 (отожжённая) | БрКд1 (литая) | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | от 380 до 450 | от 200 до 250 | от 250 до 320 | МПа |
| Относительное удлинение | от 8 до 15 | от 30 до 45 | от 12 до 20 | % |
| Твёрдость HB | от 90 до 120 | от 35 до 50 | от 60 до 80 | |
| Электропроводность | от 85 до 92 | 100 | от 80 до 88 | % IACS |
Технологические особенности переработки
Чушка бронзовая БрКд1 переплавляется в индукционных или дуговых печах при температуре от 1150 до 1250 C. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью, что позволяет получать фасонные отливки с толщиной стенки от 3 до 5 мм. После литья заготовки подвергаются горячей деформации (прокатка, прессование) при температуре от 750 до 850 C, затем закалке и искусственному старению при 250300 C в течение 24 часов. Такой режим термообработки обеспечивает максимальное упрочнение.
Применение в промышленности
Из чушек БрКд1 изготавливают:
- коллекторные пластины и ламели для тяговых электродвигателей тепловозов и электровозов;
- контактные провода и токосъёмные вставки для крановых троллейных линий;
- электроды контактной сварки, работающие в режиме до 100 циклов в минуту;
- пружинящие контакты и разъёмы для высоконагруженных электрических аппаратов;
- детали скользящих токосъёмников в лифтовом и подъёмно-транспортном оборудовании.
Благодаря сочетанию высокой электропроводности и стойкости к разупрочнению, БрКд1 применяется в системах, где медные сплавы без легирования выходят из строя из-за отпуска при рабочих температурах от 150 до 250 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается чушка бронзовая БрКд1 от обычной меди?
БрКд1 содержит от 0,8 до 1,2 % кадмия, что повышает твёрдость в 23 раза и увеличивает температуру рекристаллизации до 300 C. Электропроводность снижается незначительно до 8592 % IACS против 100 % у чистой меди.
Какие методы сварки применимы к БрКд1?
Сплав сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG) с присадкой из кадмиевой бронзы. Допустима контактная точечная сварка при условии предварительного подогрева до 200250 C.
В каких отраслях востребована чушка БрКд1?
Основные потребители предприятия электротехнической промышленности, выпускающие коллекторные узлы для тяговых двигателей, а также производители контактных проводов для кранового и лифтового оборудования.
Какой режим термообработки рекомендуется для БрКд1?
После горячей деформации заготовки закаливают с температуры 750850 C в воду, затем проводят старение при 250300 C в течение 24 часов. Это обеспечивает твёрдость до 120 HB и предел прочности от 380 до 450 МПа.