Слиток металла БрАЖ9-4

Слиток металла БрАЖ9-4: состав, свойства и применение

Слиток металла БрАЖ9-4 представляет собой литую заготовку из безоловянной бронзы, легированной алюминием (9%) и железом (4%). Данный сплав относится к группе высокопрочных антифрикционных материалов, предназначенных для работы в узлах трения при высоких контактных нагрузках. В отличие от оловянных бронз, БрАЖ9-4 не содержит дефицитного олова, что обеспечивает его экономическую эффективность при сохранении высоких механических характеристик. Слитки поставляются в соответствии с ГОСТ 493-79 и используются для последующего изготовления поковок, штамповок и деталей методом литья или горячей деформации.

Химический состав и структура

Химический состав слитка БрАЖ9-4 строго регламентирован: алюминий от 8,0 до 10,0%, железо от 2,0 до 4,0%, медь основа. Примеси (свинец, кремний, сурьма, фосфор) ограничены суммарно до 1,0%. Алюминий обеспечивает высокую прочность и коррозионную стойкость, а железо способствует измельчению зерна и повышению износостойкости. Микроструктура слитка состоит из -твёрдого раствора и эвтектоида ( + ), что придаёт сплаву твёрдость от 110 до 160 HB в литом состоянии.

Механические свойства слитка БрАЖ9-4

В литом состоянии слиток металла БрАЖ9-4 демонстрирует следующие характеристики: временное сопротивление разрыву не менее 500 МПа, относительное удлинение от 10 до 15%, предел текучести от 200 до 250 МПа. После термической обработки (закалка при 9501000 C с последующим отпуском) прочность может быть повышена до 600700 МПа. Сплав сохраняет работоспособность при температурах от 40 до +400 C, что позволяет использовать его в узлах, работающих в условиях циклического нагрева.

Технологические особенности литья

Слитки БрАЖ9-4 производятся методом полунепрерывного или непрерывного литья в водоохлаждаемые кристаллизаторы. Температура заливки составляет от 1150 до 1200 C. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью, что позволяет получать слитки массой от 50 до 500 кг без дефектов усадки. Для предотвращения газонасыщения расплава рекомендуется использовать покровные флюсы (например, на основе хлоридов натрия и калия). После отливки слитки подвергаются гомогенизирующему отжигу при 750800 C в течение 24 часов для снятия внутренних напряжений.

Применение слитков БрАЖ9-4

Из слитков БрАЖ9-4 изготавливают детали, работающие в условиях трения скольжения при высоких удельных давлениях (до 3040 МПа) и скоростях скольжения до 45 м/с. Основные области применения:

• Червячные венцы и гайки ходовых винтов металлорежущих станков (токарные, фрезерные, шлифовальные группы).
• Направляющие втулки и ползуны прессов и молотов кузнечно-прессового оборудования.
• Сегменты подшипников скольжения прокатных станов и экструдеров для переработки пластмасс.
• Арматура запорной и регулирующей трубопроводной аппаратуры (задвижки, клапаны) для сред с pH от 5 до 9.
• Лопатки и направляющие аппараты центробежных насосов, перекачивающих морскую воду или слабоагрессивные растворы.

Преимущества перед аналогами

По сравнению с оловянными бронзами (БрО10Ф1, БрО6Ц6С3) слиток БрАЖ9-4 обеспечивает на 2030% более высокую прочность при меньшей плотности (7,5 г/см против 8,8 г/см). Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и пресной воде в 1,52 раза выше, чем у латуней ЛС59-1. Сплав не склонен к хрупкому разрушению при ударных нагрузках, что подтверждается ударной вязкостью от 30 до 50 Дж/см. При этом стоимость слитка БрАЖ9-4 на 4060% ниже, чем у оловосодержащих аналогов, за счёт отсутствия дефицитных легирующих компонентов.

Вопросы и ответы