Марочник сталей и сплавов: характеристики, свойства / ОборонСпецСплав

Бронза марки БрА10Мц2Л: характеристики, свойства и области применения

Бронза марки БрА10Мц2Л относится к категории безоловянных литейных бронз с алюминием в качестве основного легирующего элемента. Этот сплав характеризуется высокой коррозионной стойкостью, хорошими механическими свойствами и отличными литейными характеристиками, что делает его идеальным материалом для изготовления деталей арматуры, работающих в пресной воде, жидком топливе и других средах.

Расшифровка маркировки

Маркировка сплава БрА10Мц2Л имеет следующую расшифровку:

Бр – бронза (сплав на основе меди)
А10 – содержание алюминия около 10%
Мц2 – содержание марганца около 2%
Л – литейный сплав (предназначен для изготовления отливок)

Данная система маркировки позволяет быстро определить основной состав сплава и его принадлежность к группе алюминиевых литейных бронз, что характеризует его основные свойства и области применения.

Химический состав

Согласно требованиям ГОСТ 493-79, бронза марки БрА10Мц2Л должна соответствовать следующему химическому составу:

Химический состав бронзы марки БрА10Мц2Л по ГОСТ 493-79
Элемент	Содержание, %	Влияние на свойства
Медь (Cu)	Основа (85,4-88,9%)	Основной элемент, обеспечивающий базовые свойства
Алюминий (Al)	9,6-11,0	Повышает прочность, твердость, коррозионную стойкость
Марганец (Mn)	1,5-2,5	Улучшает механические свойства, антифрикционные характеристики

Допустимые примеси в сплаве БрА10Мц2Л:

Примесь	Максимальное содержание, %
Железо (Fe)	1,0
Никель (Ni)	1,0
Цинк (Zn)	1,5
Свинец (Pb)	0,1
Олово (Sn)	0,2
Кремний (Si)	0,2
Сурьма (Sb)	0,05
Мышьяк (As)	0,05
Фосфор (P)	0,1

Общая сумма примесей не должна превышать 2,8%. Контроль химического состава обеспечивает стабильность свойств и характеристик сплава в различных условиях эксплуатации.

Физические и механические свойства

Бронза марки БрА10Мц2Л обладает следующими физическими и механическими характеристиками:

Плотность: 7,5-7,7 г/см³
Температура плавления: 1040-1050°C
Температура литья: 1100-1180°C
Линейная усадка: 1,8-2,0%
Предел прочности при растяжении (σв): 392-490 МПа
Относительное удлинение (δ): 7-15%
Твердость по Бринеллю: 100-130 HB
Удельное электрическое сопротивление: 0,14-0,16 мкОм·м
Теплопроводность: 42-50 Вт/(м·К)
Модуль упругости: 105-115 ГПа

Литейные и технологические свойства

Бронза БрА10Мц2Л обладает следующими литейными и технологическими характеристиками:

Преимущества:

Высокая жидкотекучесть - позволяет получать отливки сложной конфигурации
Минимальное количество дефектов на поверхности отливок - обусловлено литейным назначением сплава
Хорошая коррозионная стойкость - особенно в пресной воде и жидком топливе
Отличные антифрикционные свойства - низкий коэффициент трения
Высокая механическая прочность - обеспечивает надежность изделий при эксплуатации
Хорошая обрабатываемость резанием - позволяет получать детали с высокой точностью размеров

Недостатки и особенности обработки:

Склонность к окислению в расплавленном состоянии - требуется применение защитных флюсов
Возможность образования пористости - необходима тщательная дегазация расплава
Ограниченная свариваемость - требуются специальные технологии сварки
Снижение механических свойств при работе в морской воде - для морских применений требуются дополнительные меры защиты

При литье бронзы БрА10Мц2Л рекомендуется соблюдать следующие технологические параметры:

Температура литья: 1100-1180°C
Температура прогрева форм: 150-200°C
Скорость охлаждения: умеренная, контролируемая
Применение защитных флюсов на основе буры и хлористого натрия
Проведение модифицирования для улучшения структуры

Области применения

Благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам, бронза марки БрА10Мц2Л находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

Арматуростроение
- Корпуса и детали запорной арматуры
- Клапаны и седла клапанов
- Фитинги и соединительные элементы
- Регулирующая арматура для систем с пресной водой
Машиностроение
- Антифрикционные детали
- Втулки и подшипники скольжения
- Детали, работающие при температурах до 250°C
- Шестерни и зубчатые колеса
Топливно-энергетический комплекс
- Детали, контактирующие с жидким топливом
- Компоненты насосных систем
- Элементы топливной арматуры
- Детали, работающие в паровой среде
Судостроение
- Компоненты судовых механизмов
- Детали водяных и топливных систем
- Элементы валопроводов
- Направляющие втулки
Общее машиностроение
- Корпусные детали механизмов
- Компоненты гидравлических систем
- Детали узлов трения
- Элементы ответственных механизмов

Особенно эффективно применение бронзы БрА10Мц2Л для деталей, работающих в пресной воде, жидком топливе или в паре при температурах до 250°C. В этих условиях сплав демонстрирует оптимальное сочетание коррозионной стойкости, механической прочности и антифрикционных свойств.

Формы поставки

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает бронзу марки БрА10Мц2Л в следующих формах:

Чушки - для последующей переплавки и изготовления литых изделий
Плиты - заготовки для производства плоских деталей
Трубы - для изготовления втулок и цилиндрических деталей
Круги - полуфабрикаты различного диаметра для изготовления деталей вращения
Втулки - готовые детали различных размеров
Прутки - заготовки для механической обработки
Отливки - изготовленные по чертежам заказчика

Все поставляемые формы бронзы марки БрА10Мц2Л соответствуют требованиям ГОСТ 493-79 и сопровождаются необходимыми сертификатами качества.

Маркировка, транспортировка и хранение

Маркировка и приемка

Бронза марки БрА10Мц2Л поставляется в соответствии с требованиями ГОСТ 493-79. Каждая партия сопровождается документацией, содержащей:

Товарный знак предприятия-изготовителя
Марку бронзы
Номер плавки
Массу партии
Результаты химического анализа
Обозначение стандарта (ГОСТ 493-79)

Приемка осуществляется партиями, состоящими из чушек одной марки бронзы, полученных из одной или нескольких плавок. В партии допускается наличие до 1% ломаных чушек, однако для экспортных поставок ломаные чушки не допускаются.

Транспортировка

Транспортировка бронзы марки БрА10Мц2Л производится в пакетированном виде и на паллетах всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Для экспортных поставок используется транспорт крытого типа, обеспечивающий сохранность продукции от атмосферных воздействий.

Хранение

Хранение бронзы марки БрА10Мц2Л может осуществляться как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках с соблюдением условий, предотвращающих загрязнение материала и обеспечивающих его защиту от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется применять консервационные покрытия для предотвращения окисления поверхности.

Сравнение с другими марками бронз

Сравнительная характеристика бронзы БрА10Мц2Л с другими алюминиевыми бронзами
Параметр	БрА10Мц2Л	БрА10Ж3Мц2	БрА9Ж3Л	БрАЖ9-4
Содержание алюминия, %	9,6-11,0	9-11	8-10	8-10
Содержание марганца, %	1,5-2,5	1-3	-	-
Содержание железа, %	≤1,0 (примесь)	2-4	2-4	3-5
Предел прочности, МПа	392-490	400-550	400-500	450-550
Относительное удлинение, %	7-15	4-12	3-10	10-15
Твердость по Бринеллю, HB	100-130	100-140	100-130	110-140
Основная область применения	Детали арматуры для пресной воды и жидкого топлива	Антифрикционные детали, арматура	Втулки, шестерни	Детали судового машиностроения

Как видно из таблицы, бронза марки БрА10Мц2Л отличается от других алюминиевых бронз отсутствием целенаправленного легирования железом, что улучшает ее коррозионную стойкость в пресной воде и жидком топливе. При этом сплав сохраняет высокие механические свойства и хорошие литейные характеристики.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие бронзы БрА10Мц2Л от других алюминиевых бронз?

Основное отличие бронзы БрА10Мц2Л от других алюминиевых бронз заключается в особенностях легирования и предназначении. В отличие от бронзы БрА10Ж3Мц2, сплав БрА10Мц2Л не содержит целенаправленного добавления железа, а содержит его только в виде примеси (не более 1%). Это улучшает коррозионную стойкость сплава в пресной воде и жидком топливе. Буква "Л" в маркировке указывает на то, что сплав разработан специально для литья и обеспечивает получение отливок с минимальным количеством дефектов на поверхности. По сравнению с бронзой БрАЖ9-4, сплав БрА10Мц2Л содержит марганец, который улучшает механические свойства и повышает антифрикционные характеристики. Благодаря этим особенностям, бронза БрА10Мц2Л идеально подходит для изготовления деталей арматуры, работающих в пресной воде, жидком топливе или паре.

Почему бронза БрА10Мц2Л подходит для работы в пресной воде, но не рекомендуется для морской?

Бронза БрА10Мц2Л демонстрирует высокую коррозионную стойкость в пресной воде благодаря образованию на поверхности защитной оксидной пленки, которая предотвращает дальнейшее окисление. Однако в морской воде, содержащей значительное количество хлоридов, эта пленка может разрушаться, что приводит к развитию коррозионных процессов. Кроме того, в морской воде может возникать избирательная коррозия по границам зерен из-за особенностей микроструктуры алюминиевых бронз. Отсутствие в составе БрА10Мц2Л никеля в достаточном количестве (он присутствует только как примесь до 1%) также снижает ее стойкость к морской коррозии. Для морских применений более предпочтительны бронзы с повышенным содержанием никеля, такие как БрАЖНМц9-4-4-1, или классические оловянные бронзы, например, БрО5Ц5С5.

Каковы особенности эксплуатации деталей из бронзы БрА10Мц2Л в узлах трения?

При эксплуатации деталей из бронзы БрА10Мц2Л в узлах трения следует учитывать ряд особенностей: 1) сплав обладает низким коэффициентом трения, что снижает износ сопряженных деталей; 2) для оптимальной работы рекомендуется обеспечивать регулярное смазывание трущихся поверхностей; 3) особенно эффективна работа в паре со сталью, чугуном или другими цветными сплавами; 4) допустимая рабочая температура в узлах трения - до 250°C; 5) при работе в условиях граничного трения и высоких нагрузок возможно образование задиров, для предотвращения которых рекомендуется предварительная приработка; 6) для повышения износостойкости поверхности деталей могут подвергаться термической обработке или поверхностному упрочнению. При соблюдении этих рекомендаций детали из бронзы БрА10Мц2Л демонстрируют длительный срок службы и надежную работу в различных узлах трения.

Можно ли использовать бронзу БрА10Мц2Л для изготовления деталей, контактирующих с пищевыми продуктами?

Использование бронзы БрА10Мц2Л для изготовления деталей, контактирующих с пищевыми продуктами, имеет определенные ограничения. С одной стороны, сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью и не выделяет токсичных веществ при нормальных условиях. С другой стороны, алюминиевые бронзы могут вступать в реакцию с кислыми пищевыми продуктами, что приводит к миграции ионов меди и алюминия. Кроме того, наличие примесей, таких как свинец (до 0,1%), может быть нежелательным для пищевого применения. Для контакта с пищевыми продуктами более предпочтительны специальные нержавеющие стали или оловянные бронзы с подтвержденной безопасностью. Если все же необходимо использовать БрА10Мц2Л в пищевом оборудовании, рекомендуется проводить дополнительные испытания на соответствие санитарно-гигиеническим требованиям и, возможно, применять защитные покрытия.

Какой срок службы имеют детали из бронзы БрА10Мц2Л при различных условиях эксплуатации?

Срок службы деталей из бронзы БрА10Мц2Л существенно зависит от условий эксплуатации. В нормальных условиях (пресная вода, жидкое топливо, умеренные нагрузки) детали арматуры могут служить 15-25 лет без значительной потери эксплуатационных характеристик. При работе в узлах трения со смазкой срок службы составляет 8-12 лет. В условиях повышенных температур (до 250°C) в паровой среде ожидаемый срок службы составляет 5-10 лет. При эксплуатации в агрессивных средах или при повышенных механических нагрузках срок службы может сокращаться до 3-5 лет. Факторы, влияющие на долговечность, включают: качество литья и механической обработки, наличие и регулярность технического обслуживания, режим работы (постоянный или переменный), качество смазочных материалов, соблюдение проектных режимов эксплуатации. Для увеличения срока службы рекомендуется проводить регулярные осмотры, своевременную замену смазки и избегать превышения расчетных нагрузок.

Заключение

Бронза марки БрА10Мц2Л является высококачественным литейным сплавом, сочетающим в себе отличные литейные свойства, высокую коррозионную стойкость в пресной воде и жидком топливе, а также хорошие механические и антифрикционные характеристики. Благодаря этому сплав широко применяется для изготовления деталей арматуры, узлов трения и компонентов различных механизмов, работающих в специфических условиях.

Особенно ценным свойством бронзы БрА10Мц2Л является её способность длительное время сохранять эксплуатационные характеристики при работе в пресной воде, жидком топливе и паре при температурах до 250°C. Сочетание алюминия и марганца в качестве основных легирующих элементов обеспечивает оптимальный баланс механической прочности, пластичности и антифрикционных свойств.

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает бронзу марки БрА10Мц2Л в различных формах поставки с полным комплектом сопроводительной документации. Наши специалисты готовы проконсультировать вас по вопросам выбора оптимального материала и формы поставки в зависимости от конкретных производственных задач.

Данная статья подготовлена на основе нормативно-технической документации ГОСТ 493-79 и многолетнего опыта специалистов компании "ОборонСпецСплав" в области применения цветных металлов и сплавов в различных отраслях промышленности.