Слиток металла БрАЖМц10-3-1.5

Слиток металла БрАЖМц10-3-1.5: технические характеристики и применение

Слиток металла БрАЖМц10-3-1.5 представляет собой литую заготовку из безоловянной бронзы, легированной алюминием, железом и марганцем. Данный сплав относится к группе высокопрочных алюминиевых бронз, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях интенсивного износа, ударных нагрузок и повышенных температур. Химический состав регламентируется ГОСТ 18175-78, где массовая доля алюминия составляет от 9,0 до 11,0 %, железа от 2,0 до 4,0 %, марганца от 1,0 до 2,0 %, остальное медь. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает уникальный комплекс механических и триботехнических свойств.

Структура и механические свойства

Микроструктура слитка БрАЖМц10-3-1.5 формируется в процессе кристаллизации и последующего охлаждения. Основу составляет -твердый раствор с включениями упрочняющей -фазы и интерметаллидных соединений Fe₃Al и Mn₅Al₈. После термической обработки (закалка при температуре от 900 до 950 C с последующим отпуском) твердость достигает значений от 180 до 220 HB. Предел прочности при растяжении составляет от 590 до 690 МПа, относительное удлинение от 10 до 15 %. Ударная вязкость KCU находится в диапазоне от 30 до 50 Дж/см. Данные показатели делают сплав пригодным для эксплуатации в узлах трения скольжения при удельных нагрузках до 30 МПа.

Технологические особенности литья

Слиток металла БрАЖМц10-3-1.5 получают методом полунепрерывного или непрерывного литья в водоохлаждаемые кристаллизаторы. Температура заливки составляет от 1180 до 1220 C, скорость вытяжки от 0,5 до 1,5 м/ч в зависимости от сечения. Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью, но склонен к образованию усадочной пористости при нарушении теплового режима. Для минимизации дефектов применяют модифицирование расплава лигатурами на основе титана или циркония в количестве от 0,05 до 0,15 % от массы. Литая структура характеризуется дендритной ликвацией, которая устраняется последующей гомогенизацией при температуре от 950 до 980 C в течение 46 часов.

Области применения в промышленности

Слитки БрАЖМц10-3-1.5 используются в качестве заготовок для последующей механической обработки и изготовления деталей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации:

• направляющие втулки и ползуны в металлургическом оборудовании (прокатные станы, ножницы горячей резки);
• червячные колеса и гайки ходовых винтов в станкостроении для передачи усилий до 50 кН;
• седла и направляющие клапанов в гидроцилиндрах высокого давления (от 16 до 32 МПа);
• вкладыши подшипников скольжения в дробилках и мельницах горнорудной промышленности;
• детали арматуры трубопроводов (запорные элементы, штоки) в системах с абразивными средами.

Коррозионная стойкость и рабочие температуры

Сплав БрАЖМц10-3-1.5 демонстрирует высокую стойкость к коррозии в морской воде, влажной атмосфере и растворах солей. Скорость коррозии в 3%-ном растворе NaCl не превышает 0,02 мм/год. В средах с pH от 5 до 9 материал сохраняет пассивное состояние благодаря формированию плотной оксидной пленки Al₂O₃. Рабочий диапазон температур для деталей из данного сплава составляет от 40 до +400 C. При температурах выше 450 C наблюдается снижение прочностных характеристик из-за коагуляции интерметаллидных фаз. В условиях циклического нагрева до 350 C сплав сохраняет стабильность размеров в пределах допуска IT8IT9.

Вопросы и ответы