Бронзовый пруток БрОЦС5-5-5: полный обзор характеристик и применения

Химический состав и маркировка

Бронзовый пруток марки БрОЦС5-5-5 представляет собой оловянно-свинцовую бронзу с цинком, где химический состав строго регламентируется ГОСТ 613-79 и включает следующие компоненты:

• Медь (Cu): 80,7-88% (основа сплава)
• Олово (Sn): 4-6% (улучшает литейные свойства, уменьшает усадку)
• Цинк (Zn): 4-6% (повышает коррозионную стойкость)
• Свинец (Pb): 4-6% (улучшает обрабатываемость резанием)
• Примеси: не более 1,3% суммарно (железо, кремний, фосфор и др.)

Расшифровка маркировки:

• "Бр" - бронза
• "О" - олово (5%)
• "Ц" - цинк (5%)
• "С" - свинец (5%)

Альтернативное обозначение этой же марки - БрО5Ц5С5.

Физико-механические свойства

Прутки БрОЦС5-5-5 обладают уникальным сочетанием характеристик 510:

Основные механические свойства:

• Предел прочности (σв): 147-240 МПа (в зависимости от метода изготовления)
• Предел текучести (σт): 78,4-88,2 МПа
• Относительное удлинение (δ): 4-20%
• Твердость по Бринеллю (HB): 60-70 кгс/мм² (588-686 МПа)
• Ударная вязкость (KCU): ≥98 кДж/м²

Физические параметры:

• Плотность: 8,800-8,830 кг/м³
• Коэффициент трения:
  • Со смазкой: 0,0093-0,016
  • Без смазки: 0,15-0,26
• Температура литья: 1250-1300°C
• Линейная усадка: 1-1,5%

Эксплуатационные характеристики:

• Высокая износостойкость и антифрикционные свойства
• Устойчивость к коррозии (в 4 раза лучше нержавеющей стали AISI 304 в морской воде)
• Хорошая обрабатываемость резанием (до 90% эффективности)
• Жидкотекучесть при литье
• Немагнитные свойства
• Устойчивость к знакопеременным и ударным нагрузкам

Технология производства

Бронзовые прутки БрОЦС5-5-5 изготавливаются по следующим стандартам:

• ГОСТ 613-79 - для литых заготовок
• ГОСТ 24301-93 - для прутков
• ТУ 48-21-867-89 - дополнительные технические условия

Основные методы производства:

1. Непрерывное литье: основной метод получения круглых прутков
2. Литье в кокиль: дает более высокую прочность (σв до 176 МПа)
3. Литье в песчаные формы: обеспечивает большее относительное удлинение (до 6%)

После литья прутки могут подвергаться механической обработке (токарной, фрезерной) для достижения нужных размеров и чистоты поверхности.

Стандартные размеры и формы поставки

Прутки БрОЦС5-5-5 доступны в различных формах и размерах:

• Круглые сечения: диаметром от 20 до 400 мм
• Длина:
  • Стандартная: 800-6000 мм
  • Под заказ: любые размеры
• Другие формы (под заказ):
  • Шестигранные
  • Квадратные
  • Фасонные профили

Прутки поставляются в виде:

• Прямых отрезков
• Бухт (для малых диаметров)
• Слитков (для дальнейшей обработки)

Области применения

Благодаря своим уникальным свойствам, прутки БрОЦС5-5-5 находят применение в различных отраслях промышленности:

1. Машиностроение:
   • Втулки и подшипники скольжения (скорость до 6 м/с)
   • Червячные колеса (скорость 4-10 м/с)
   • Шпиндели, направляющие
   • Клапаны и прокладки ДВС
2. Судостроение:
   • Детали насосов
   • Арматура для морской воды
   • Элементы паровых установок
3. Промышленное оборудование:
   • Вкладыши для тяжелой техники
   • Запорная арматура
   • Детали горно-металлургического оборудования
4. Декоративные изделия:
   • Художественное литье
   • Архитектурные элементы
   • Статуэтки и сувениры (благодаря красивому золотистому цвету)
5. Специальное применение:
   • Детали для опреснительных установок
   • Компоненты котлов отопления
   • Элементы паровых генераторов

Преимущества по сравнению с аналогами

Прутки БрОЦС5-5-5 имеют ряд преимуществ перед другими бронзовыми сплавами:

1. Перед латунями:
   • Более высокая коррозионная стойкость
   • Лучшие антифрикционные свойства
   • Меньший износ сопрягаемых деталей
2. Перед бронзой БрАЖ9-4:
   • Более мягкая (меньше изнашивает валы)
   • Лучшая обрабатываемость
   • Ниже стоимость
3. Перед оловянными бронзами с высоким содержанием олова:
   • Меньшая цена (за счет частичной замены олова цинком)
   • Сохранение хороших литейных свойств
   • Достаточная прочность для большинства применений

Особенности обработки и монтажа

При работе с прутками БрОЦС5-5-5 следует учитывать:

1. Механическая обработка:
   • Хорошо поддаются токарной и фрезерной обработке
   • Рекомендуются высокие скорости резания
   • Образуют гладкую поверхность после обработки
2. Соединение:
   • Возможна пайка и сварка (с ограничениями)
   • Предпочтительны механические соединения (резьбовые, прессовые)
3. Термообработка:
   • Обычно используются без термообработки
   • Допускается низкотемпературный отжиг для снятия напряжений
4. Защита:
   • Дополнительная защита от коррозии обычно не требуется
   • Для особо агрессивных сред возможно лакирование или пассивирование

Международные аналоги

Бронза БрОЦС5-5-5 имеет следующие зарубежные аналоги:

• США: C83600, C83800
• Германия: 2.1097, GCuSn5Zn5Pb5
• Япония: BC6, H5111/class6
• Евросоюз: CuSn5Zn5Pb5-C

Эти аналоги имеют схожий химический состав и свойства, но могут отличаться по некоторым параметрам обработки.

Заключение

Бронзовый пруток БрОЦС5-5-5 представляет собой универсальный полуфабрикат для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях трения и агрессивных сред. Благодаря оптимальному сочетанию олова, цинка и свинца, этот сплав обладает хорошими литейными свойствами, отличной обрабатываемостью и достаточной прочностью для большинства промышленных применений.

При относительно невысокой стоимости (по сравнению с высокооловянистыми бронзами), прутки БрОЦС5-5-5 обеспечивают долгий срок службы изделий и экономическую эффективность производства. Это делает их популярным выбором в машиностроении, судостроении и других отраслях, где требуются надежные антифрикционные материалы.