Характеристики и получение сплава БрАЖ 9-4
Для изготовления этой марки бронзы используют легирующую добавку алюминий. Бронза БрАЖ 9-4 многокомпонентная и легко деформируется и поддается обработке. Кроме алюминия в качестве легирующих компонентов в эту марку вводят железо и медь. Процентные соотношения алюминия и железа в составе марки 10 и 4% соответственно. Бронза БрАЖ с добавлением алюминия позволяет получать высокопрочные и жаропрочные сплавы с кавитационной и коррозионной устойчивостью.
Так как цифры идут в аббревиатуре после букв, в конце, то этот сплав изготавливался путем деформации. Согласно литейно-технологическим свойствам, бронза БрАЖ 9-4 имеет температуру плавления 1040оС и линейную усадку 2,49%.
| Химический состав БрАЖ9-4 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pb | Cu | P | Mn | Al | Si | Fe | Sn | Zn | Примесей |
| до 0.01% | от 84,3 до 90% | до 0.01% | до 0,5% | 8 -10% | до 0,1% | от 2 до 4% | до 0,1% | до 1% | всего около 1,7% |
| Физические свойства БрАЖ9-4 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| T | a 10 6 | C | l | r | E 10— 5 | R 10 9 |
| Град | 1/Град | Дж/(кг·град) | Вт/(м·град) | кг/м3 | Мпа | Ом·м |
| 20 | 58 | 7500 | 1,16 | 120 | ||
| 100 | 16,2 | 423 | ||||
Чтобы бронза была устойчива к коррозии, в ее состав вводится алюминий, за счет чего у нее высокие механические и антифрикционные свойства. Это дает возможность не использовать оловянные легирующие добавки, являющиеся дефицитными. При этом алюминиевые бронзы значительно легче по весу, дешевле, а эксплуатационные характеристики этого сплава заметно выше. За счет добавления в сплав алюминиевой бронзы железа, она становится менее пластичной, но более прочной.
Единственные недостаток алюминиевой бронзы – трудность пайки мягкими и твердыми припоями. При воздействии перегретым паром на БрАЖ 9-4 устойчивость сплава также снижается. Для устранения этой особенности бронзы с алюминием в нее вводят другие добавки, а именно: свинец, никель, марганец и железо.
| Механические свойства БрАЖ9-4 при Т=20oС | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сортамент | sв Мпа | Напр. | sT Мпа | d5 % | Размер мм | y % | KCU кДж / м2 | Термообр. |
| мягкий сплав | 400-500 | 35-45 | ||||||
| твердый сплав | 500-700 | 4-6 | ||||||
Такой сплав может быть деформирован исключительно в горячем виде из-за вхождения в его состав эвтектики, образующейся при охлаждении твердого раствора. Горячая обработка способствует увеличению прочностных и антифрикционных характеристик. Алюминиево-железистые бронзы изготавливаются с использованием технологий деформации и литьем. БрАЖ отражает состав многокомпонентного сплава: А означает алюминий, а Ж – железо, значения 9 и 4 показывают процент содержания этих легирующих компонентов соответственно.
Изделия из бронзы БрАЖ 9-4
Коррозионностойкая бронза с алюминием и железом применяется для изготовления деталей, подвергающихся трению и истиранию: клапаны, винты, кольца, поршневые колеса, клапаны насосов высокого давления. Востребована такая бронза и при изготовлении массивных деталей: ободьев, винтов, арматуры. Кроме этого, бронза БрАЖ востребована на производстве изделий-полуфабрикатов, таких как пруток и труба.
Пруток БрАЖ 9-4 обладает округлой формой с диаметрами сечения от 5 до 40 мм, квадратной и шестигранной с диаметрами от 5 до 41 мм и округлой прессованной с диаметрами проката от 16 до 160 мм. Производство прутка БрАЖ 9-4 регулируется многочисленными нормативами ГОСТ. Выпускают высокоточные прутки с диаметрами до 30 мм и пруток немерной длины на заказ с разными длинами и диаметрами.
Для различных машин и механизмов используются отливки из алюминиевой бронзы в качестве опорных подшипников скольжения. Формируется такая мелкая втулка БрАЖ 9-4 в двух горизонтально расположенных опоках. Для устранения газовой пористости во втулке, заливка в форму производится под большим давлением. Если предполагается изготовить деталь, имеющую большую высоту, то для плавной заливки и равномерного распределения металла, заливку производят через щелевой питатель.
Для производства гаек, клапанов, подшипников и т. д. используются такие элементы, как шестигранник БрАЖ9-4. Нарезка для деталей шестигранной формы производится из прута, имеющего в сечении шестигранную форму.
У этих полуфабрикатов великолепная стойкость к коррозии, а также их соединение между собой при затягивании является герметичным и не дает эффекта соскальзывания. Такие бронзовые шестигранники изготавливаются прессованием, деформацией или прокатом.
