Втулки бронзовые БрАЖН10-4-4: характеристики и применение
Втулки бронзовые БрАЖН10-4-4 изготавливаются из алюминиево-железоникелевой бронзы, легированной алюминием (10%), железом (4%) и никелем (4%). Данный сплав относится к группе высокопрочных антифрикционных материалов, предназначенных для работы в узлах трения скольжения при повышенных механических нагрузках. В отличие от оловянных бронз, БрАЖН10-4-4 не содержит дефицитного олова, что обеспечивает более низкую стоимость при сохранении высоких эксплуатационных свойств.
Химический состав и структура сплава
Основу сплава составляет медь (Cu) с содержанием от 80 до 82%. Алюминий (Al) в количестве от 9,5 до 10,5% формирует твёрдый раствор, повышающий прочность и твёрдость. Железо (Fe) от 3,5 до 4,5% и никель (Ni) от 3,5 до 4,5% образуют интерметаллидные фазы, которые дополнительно упрочняют матрицу и улучшают антифрикционные характеристики. Структура сплава однофазная с равномерным распределением включений, что обеспечивает стабильность свойств по всему объёму детали.
Механические свойства втулок БрАЖН10-4-4
Втулки бронзовые БрАЖН10-4-4 демонстрируют следующие показатели:
- временное сопротивление разрыву от 600 до 700 МПа;
- относительное удлинение от 5 до 12%;
- твёрдость по Бринеллю от 160 до 200 HB;
- предел текучести от 250 до 300 МПа.
Высокая твёрдость и прочность позволяют использовать втулки в узлах, работающих при удельных давлениях до 30 МПа. Сплав сохраняет работоспособность при температурах от 40 до +300 C, что расширяет область применения в условиях перепадов температур.
Антифрикционные характеристики
Коэффициент трения бронзы БрАЖН10-4-4 по стали в условиях граничной смазки составляет от 0,08 до 0,12. При обильной смазке значение снижается до 0,040,06. Сплав обладает высокой износостойкостью за счёт твёрдых интерметаллидных фаз, которые предотвращают схватывание и задиры при контакте со стальным валом. Допустимая скорость скольжения до 8 м/с при нормальных условиях смазки.
Технология изготовления
Втулки бронзовые БрАЖН10-4-4 производятся методом центробежного литья или литья в кокиль. Центробежное литьё обеспечивает плотную структуру без газовых раковин и равномерное распределение легирующих элементов по сечению заготовки. После литья втулки подвергаются механической обработке: точению, растачиванию и шлифованию. Допуски на внутренний диаметр по H7H9, на наружный по h7h9. Шероховатость рабочих поверхностей Ra не более 1,25 мкм.
| Параметр | Значение | Единица измерения | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | от 600 до 700 | МПа | ГОСТ 1497 | при растяжении |
| Твёрдость HB | от 160 до 200 | HB | ГОСТ 9012 | шарик 10 мм |
| Относительное удлинение | от 5 до 12 | % | ГОСТ 1497 | 5 |
| Плотность | от 7,5 до 7,7 | г/см | гидростатический |
Области применения
Втулки бронзовые БрАЖН10-4-4 востребованы в следующих отраслях и узлах:
- металлургическое оборудование направляющие втулки прокатных станов, подшипники рольгангов;
- гидравлические системы плунжерные пары насосов высокого давления, распределители;
- горнодобывающая техника опорные втулки дробилок, экскаваторов, конвейеров;
- судостроение дейдвудные подшипники, рулевые устройства, работающие в морской воде;
- тяжёлое машиностроение шарниры, ползуны, направляющие прессов и штампов.
Сплав устойчив к коррозии в пресной и морской воде, а также в щелочных средах, что позволяет применять втулки в насосах и арматуре химических производств.
Вопросы и ответы
Какие нагрузки выдерживают втулки БрАЖН10-4-4?
Допустимое удельное давление составляет до 30 МПа при статическом нагружении. При динамических нагрузках с ударными пиками рекомендуется снижать давление до 20 МПа.
Требуется ли дополнительная термообработка втулок?
Нет, сплав БрАЖН10-4-4 не требует термообработки после литья. Требуемые механические свойства достигаются за счёт легирования и режима кристаллизации.
Какой тип смазки рекомендуется для втулок?
Рекомендуются пластичные смазки на основе литиевого мыла (Литол-24, ЦИАТИМ-201) или жидкие масла с вязкостью от 40 до 100 мм/с при 40 C. При высоких температурах термостойкие смазки с наполнителями.
Чем отличаются втулки БрАЖН10-4-4 от бронзовых втулок БрО10Ф1?
БрАЖН10-4-4 имеет в 1,52 раза более высокую твёрдость и прочность, но уступает по пластичности. Сплав БрО10Ф1 лучше прирабатывается, но быстрее изнашивается при высоких нагрузках.