ГОСТ 18175-78 устанавливает марки и химический состав безоловянных бронз, обрабатываемых давлением. В отличие от оловянных бронз, эти сплавы не содержат олова как основного легирующего элемента, а базируются на системе медь-алюминий, медь-бериллий, медь-кремний и др. Благодаря этому они обладают уникальным сочетанием высокой прочности, коррозионной стойкости и жаропрочности, часто превосходя оловянные аналоги.
Основные марки и их характеристики
Стандарт включает широкий спектр сплавов. Рассмотрим наиболее востребованные в промышленности марки, которые вы можете заказать в компании «АСТРА».
БрАЖ9-4 (Алюминиево-железная бронза)
Самая популярная марка безоловянной бронзы. Отличается высокой механической прочностью и хорошими антифрикционными свойствами. Пруток БрАЖ9-4 часто используется для замены более дорогих оловянных бронз.
- Состав: Алюминий (Al) 8,0–10,0 %, Железо (Fe) 2,0–4,0 %, Медь (Cu) — основа.
- Свойства: Высокая твердость, стойкость к истиранию и эрозии. Хорошо обрабатывается в горячем состоянии.
- Применение: Втулки, шестерни, червячные колеса, седла клапанов, гайки нажимных винтов в авиа- и машиностроении.
БрБ2 (Бериллиевая бронза)
Высокопрочный пружинный сплав с уникальным комплексом свойств. Пруток БрБ2 обладает эффектом дисперсионного твердения (упрочняется после закалки и старения).
- Состав: Бериллий (Be) 1,8–2,1 %, Никель (Ni) 0,2–0,5 %, Медь (Cu) — основа.
- Свойства: Высочайшая упругость, износостойкость, средняя электропроводность, отсутствие искрения при ударах. Немагнитна.
- Применение: Пружины, пружинящие контакты в электронике, мембраны, неискрящий инструмент для взрывоопасных производств.
БрАМц9-2 (Алюминиево-марганцевая бронза)
Морская бронза. Легирование марганцем повышает коррозионную стойкость и пластичность. Изделия из БрАМц9-2 отлично противостоят морской воде.
- Состав: Алюминий (Al) 8,0–10,0 %, Марганец (Mn) 1,5–2,5 %, Медь (Cu) — основа.
- Свойства: Отлично деформируется в горячем и холодном состоянии, высокая коррозионная стойкость.
- Применение: Валы, винты, лопасти, детали гидравлических установок, арматура для морских судов.
БрКМц3-1 (Кремнисто-марганцевая бронза)
Жаропрочный и коррозионностойкий сплав, отличная альтернатива бериллиевым бронзам. Пруток БрКМц3-1 обладает хорошей свариваемостью.
- Состав: Кремний (Si) 2,7–3,5 %, Марганец (Mn) 1,0–1,5 %, Медь (Cu) — основа.
- Свойства: Высокая упругость, сохраняет пластичность при низких температурах.
- Применение: Пружины, детали химической аппаратуры, сварные конструкции, направляющие втулки.
БрАЖН10-4-4 (Алюминиево-железо-никелевая бронза)
Специальная бронза с повышенной коррозионной усталостной прочностью. Пруток БрАЖН10-4-4 применяется в тяжелых условиях эксплуатации.
- Состав: Алюминий (Al) 9,5–11,0 %, Железо (Fe) 3,5–5,5 %, Никель (Ni) 3,5–5,5 %.
- Применение: Детали химической аппаратуры, высоконагруженные шестерни, седла клапанов при высоких температурах.
Химический состав (ГОСТ 18175-78)
В таблице приведены требования стандарта к химическому составу основных марок.
| Марка | Основные элементы, % | Примеси, не более % |
|---|---|---|
| БрАЖ9-4 | Al: 8,0-10,0; Fe: 2,0-4,0 | 1,7 |
| БрБ2 | Be: 1,8-2,1; Ni: 0,2-0,5 | 0,5 |
| БрАМц9-2 | Al: 8,0-10,0; Mn: 1,5-2,5 | 1,7 |
| БрКМц3-1 | Si: 2,7-3,5; Mn: 1,0-1,5 | 1,0 |
| БрАЖН10-4-4 | Al: 9,5-11,0; Fe: 3,5-5,5; Ni: 3,5-5,5 | 1,0 |
Все марки по ГОСТ 18175-78 (перечень)
ГОСТ 18175-78 включает следующие марки безоловянных бронз, обрабатываемых давлением: БрА5, БрА7, БрАМц9-2, БрАМц10-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрАЖНМц9-4-4-1, БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,9Мг, БрКМц3-1, БрКН1-3, БрМц5, БрКд1, БрМг0,3, БрСр0,1, БрХ1, CuFeP.
Ссылки на карточки прутков (для удобства): БрАЖ9-4, БрБ2, БрАМц9-2, БрАЖМц10-3-1,5, БрКМц3-1, БрАЖН10-4-4, БрАЖНМц9-4-4-1.
Характерные свойства и назначение (по приложению 1 ГОСТ)
Таблица ниже — структурированный пересказ приложения 1 ГОСТ 18175-78: «характерные свойства и примерное назначение».
| Тип бронзы | Марка | Характерные свойства (кратко) | Примерное назначение (кратко) |
|---|---|---|---|
| Алюминиевые | БрА5 | Хорошо деформируется (хол./гор.), коррозионно- и жаростойкая, износостойкая. | Монеты; детали для морской воды; детали для химмашиностроения. |
| Алюминиевые | БрА7 | Деформируется в холодном состоянии; жаростойкость и износостойкость; стойкость к ряду кислот. | Детали для химмашиностроения; скользящие контакты. |
| Алюминиевые | БрАЖМц10-3-1,5 | Холодная деформация затруднена, в горячем состоянии деформируется; высокая прочность при повышенных температурах; коррозионная, кавитационная и эрозионная стойкость. | Трубные доски конденсаторов; детали химической аппаратуры. |
| Алюминиевые | БрАЖН10-4-4 | То же назначение и свойства группы (см. строку выше). | Трубные доски конденсаторов; детали химической аппаратуры. |
| Алюминиевые | БрАЖНМц9-4-4-1 | То же назначение и свойства группы (см. строку выше). | Трубные доски конденсаторов; детали химической аппаратуры. |
| Алюминиевые | БрАМц9-2 | Повышенная стойкость при знакопеременных нагрузках. | Трубные доски конденсаторов; износостойкие детали; винты, валы; детали для гидроустановок. |
| Алюминиевые | БрАМц10-2 | Повышенная стойкость при знакопеременных нагрузках. | Заготовки; фасонное литьё в судостроении. |
| Алюминиевые | БрАЖ9-4 | Высокие механические и антифрикционные свойства; коррозионная стойкость. | Шестерни, втулки, седла клапанов; также для массивных отливок (литьё в землю). |
| Бериллиевые | БрБ2 | Высокая прочность и износостойкость; выраженные пружинные и антифрикционные свойства; средняя электро- и теплопроводность; хорошая деформируемость в закалённом состоянии. | Пружины и пружинящие детали ответственного назначения; износостойкие детали; неискрящий инструмент. |
| Бериллиевые | БрБНТ1,9 | То же назначение и свойства группы (см. строку выше). | Пружины/пружинящие детали; износостойкие детали; неискрящий инструмент. |
| Бериллиевые | БрБНТ1,9Мг | То же назначение и свойства группы (см. строку выше). | Пружины/пружинящие детали; износостойкие детали; неискрящий инструмент. |
| Кремниевые | БрКМц3-1 | Коррозионная стойкость; пригодность к сварке; жаростойкость; высокое сопротивление сжатию. | Детали для химаппаратов; пружины/пружинящие детали; детали для судостроения; сварные конструкции. |
| Кремниевые | БрКН1-3 | Высокие механические и технологические свойства; коррозионная стойкость; хорошие антифрикционные свойства. | Ответственные детали моторостроения; направляющие втулки. |
| Марганцевые | БрМц5 | Высокие механические свойства; хорошая деформируемость (гор./хол.); коррозионная стойкость; повышенная жаростойкость. | Детали и изделия для работы при повышенных температурах. |
| Кадмиевые и магниевые | БрКд1 | Высокая электропроводность и жаростойкость. | Коллекторы электродвигателей; детали машин контактной сварки; прочие токоведущие детали. |
| Кадмиевые и магниевые | БрМг0,3 | Высокая электропроводность и жаростойкость. | Коллекторы электродвигателей; детали машин контактной сварки; прочие токоведущие детали. |
| Серебряная | БрСр0,1 | -- | Коммутаторы; коллекторные кольца; обмотки роторов турбогенераторов. |
| Хромовая | БрХ1 | -- | Сварочные электроды; электрические детали; оборудование сварочных машин. |
| Теллуровая | CuFeP | -- | Детали для обработки на автоматах; элементы телетехники, радиотехники, электротехники и электроники. |
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем преимущество безоловянных бронз перед оловянными?
Безоловянные бронзы (особенно алюминиевые, такие как БрАЖ9-4) часто превосходят оловянные по прочности, твердости и коррозионной стойкости, будучи при этом дешевле из-за отсутствия дорогого олова. Однако у них могут быть хуже литейные свойства (большая усадка).
Можно ли использовать БрАЖ9-4 вместо БрОЦС5-5-5?
Это зависит от условий работы. БрАЖ9-4 значительно тверже и прочнее, она отлично работает при высоких удельных нагрузках, но требует закаленного вала (сопряженной детали). Мягкая БрОЦС5-5-5 лучше прирабатывается и подходит для менее нагруженных узлов и незакаленных валов.
Почему бронза БрБ2 такая дорогая?
Высокая стоимость обусловлена содержанием бериллия — редкого и дорогого металла, а также сложной технологией производства. Однако уникальное сочетание высокой упругости, прочности и электропроводности делает БрБ2 незаменимой для ответственных пружин и контактов.
Подходят ли эти бронзы для сварки?
Да, многие безоловянные бронзы хорошо свариваются. Например, кремнистая бронза БрКМц3-1 обладает отличной свариваемостью и часто используется для сварных конструкций. Алюминиевые бронзы (БрАЖ, БрАМц) также свариваются, но требуют тщательной защиты от окисления.