Пруток бронзовый: сортамент, механические свойства и области применения
Бронзовый пруток представляет собой горячекатаный или прессованный профиль круглого, квадратного или шестигранного сечения, изготавливаемый из медных сплавов на оловянной или безоловянной основе. В отличие от латунных аналогов, бронзовые прутки характеризуются повышенной коррозионной стойкостью, износостойкостью и стабильностью механических характеристик в широком диапазоне температур. Основные марки, поставляемые в виде прутков, включают БрОФ, БрОЦС, БрАЖ, БрАЖН и БрКМц, каждая из которых регламентируется ГОСТ 1628, ГОСТ 10025 и отраслевыми техническими условиями.
Сортамент и геометрические параметры
Диаметр круглого бронзового прутка варьируется от 5 до 120 мм, длина мерного и немерного проката составляет от 1 до 6 м. Для квадратных и шестигранных профилей размер под ключ находится в диапазоне от 8 до 80 мм. Предельные отклонения по диаметру соответствуют классам точности h9, h11 и h12 по ГОСТ 25347. Кривизна прутка не превышает 24 мм на 1 м длины в зависимости от сечения и марки сплава.
| Марка сплава | Диаметр, мм | Предел прочности в, МПа | Относительное удлинение , % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| БрОФ 6,5-0,15 | от 10 до 40 | от 390 до 490 | от 8 до 15 | от 110 до 160 |
| БрОЦС 5-5-5 | от 12 до 60 | от 250 до 350 | от 10 до 20 | от 90 до 120 |
| БрАЖ 9-4 | от 8 до 80 | от 500 до 600 | от 5 до 12 | от 160 до 200 |
Технологические особенности и механическая обработка
Бронзовые прутки хорошо поддаются токарной, фрезерной и сверлильной обработке. Для оловянных бронз (БрОФ, БрОЦС) характерно образование мелкой стружки, что позволяет получать высокий класс чистоты поверхности Ra от 0,8 до 1,6 мкм. Безоловянные бронзы (БрАЖ, БрАЖН) требуют применения твёрдосплавного инструмента из-за повышенной абразивности. Рекомендуемые режимы резания: скорость от 80 до 150 м/мин, подача от 0,1 до 0,3 мм/об. Для снижения температурных деформаций при точении длинномерных заготовок используется эмульсионное охлаждение.
Коррозионная стойкость и эксплуатационные среды
Оловянные бронзы (БрОФ 6,5-0,15, БрОЦС 5-5-5) устойчивы к воздействию пресной и морской воды, влажного воздуха, органических кислот и щелочных растворов низкой концентрации. Скорость коррозии в морской воде не превышает 0,020,05 мм/год. Алюминиевые бронзы (БрАЖ 9-4, БрАЖН 10-4-4) демонстрируют стойкость в средах с содержанием сероводорода и углекислого газа, а также в растворах солей. Кремнистые бронзы (БрКМц 3-1) применяются в средах с повышенной влажностью и в контакте с пищевыми продуктами.
Применение в промышленности
- Судостроение: гребные винты, втулки дейдвудных устройств, арматура трубопроводов забортной воды.
- Нефтегазовое машиностроение: направляющие втулки насосов, седла и затворы запорной арматуры, работающие при давлении от 16 до 40 бар.
- Общее машиностроение: червячные колёса, гайки ходовых винтов, подшипники скольжения для станков с ЧПУ.
- Электротехника: токоведущие контактные детали, коллекторы, пружинящие элементы коммутационных аппаратов.
- Химическое аппаратостроение: детали насосов и арматуры, контактирующие с агрессивными средами при температуре от 40 до +250 C.
Вопросы и ответы
Какие марки бронзового прутка подходят для подшипников скольжения?
Для подшипников скольжения применяются оловянные бронзы БрОФ 6,5-0,15 и БрОЦС 5-5-5, а также алюминиевая бронза БрАЖ 9-4. Выбор марки зависит от удельной нагрузки и скорости скольжения.
Чем отличается горячекатаный бронзовый пруток от прессованного?
Горячекатаный пруток имеет более низкую точность геометрии (h12h14) и шероховатую поверхность. Прессованный пруток отличается точностью h9h11 и меньшей кривизной, что сокращает припуски на механическую обработку.
Какой бронзовый пруток используется для изготовления червячных колёс?
Для червячных колёс применяют оловянные бронзы БрОФ 6,5-0,15 и БрОЦС 5-5-5, обладающие низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью в паре со стальным червяком.
Допустима ли сварка бронзового прутка?
Сварка бронзовых прутков возможна аргонодуговым методом с использованием присадочной проволоки аналогичного состава. Для оловянных бронз требуется предварительный подогрев до температуры от 200 до 300 C.