Марочник сталей и сплавов: характеристики, свойства / ОборонСпецСплав

Бронза марки БрА10Ж3Мц2: характеристики, свойства и области применения

Бронза марки БрА10Ж3Мц2 относится к категории безоловянных литейных бронз с алюминием в качестве основного легирующего элемента. Этот сплав отличается высокими антифрикционными свойствами, превосходной прочностью и плотностью отливок, что делает его идеальным материалом для изготовления деталей ответственного назначения, работающих в условиях трения и повышенных нагрузок.

Расшифровка маркировки

Маркировка сплава БрА10Ж3Мц2 имеет следующую расшифровку:

Бр – бронза (сплав на основе меди)
А10 – содержание алюминия около 10%
Ж3 – содержание железа около 3%
Мц2 – содержание марганца около 2%

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

Химический состав

Согласно требованиям ГОСТ 493-79, бронза марки БрА10Ж3Мц2 должна соответствовать следующему химическому составу:

Химический состав бронзы марки БрА10Ж3Мц2 по ГОСТ 493-79
Элемент	Содержание, %	Влияние на свойства
Медь (Cu)	Основа (83-87%)	Основной элемент, обеспечивающий базовые свойства
Алюминий (Al)	9-11	Повышает прочность, твердость, коррозионную стойкость
Железо (Fe)	2-4	Улучшает механические свойства, измельчает зерно
Марганец (Mn)	1-3	Повышает жаропрочность, антифрикционные свойства

Допустимые примеси в сплаве БрА10Ж3Мц2:

Примесь	Максимальное содержание, %
Никель (Ni)	0,5
Цинк (Zn)	0,5
Свинец (Pb)	0,3
Олово (Sn)	0,1
Кремний (Si)	0,1
Мышьяк (As)	0,1
Сурьма (Sb)	0,05
Фосфор (P)	0,01

Общая сумма примесей не должна превышать 1%. Контроль химического состава обеспечивает стабильность свойств и характеристик сплава при различных условиях эксплуатации.

Физические и механические свойства

Бронза марки БрА10Ж3Мц2 обладает следующими физическими и механическими характеристиками:

Плотность: 7,5-7,8 г/см³
Температура плавления: 1045°C
Температура литья: 1120-1180°C
Линейная усадка: 1,8-2,0%
Предел прочности при растяжении (σв): 400-550 МПа
Относительное удлинение (δ): 4-12%
Твердость по Бринеллю: 100-140 HB
Удельное электрическое сопротивление: 0,14-0,18 мкОм·м
Теплопроводность: 40-50 Вт/(м·К)

Литейные и технологические свойства

Бронза БрА10Ж3Мц2 отличается следующими литейными и технологическими характеристиками:

Преимущества:

Высокая плотность отливок - сплав обеспечивает получение плотных, малопористых отливок
Хорошая жидкотекучесть - позволяет получать отливки сложной конфигурации
Небольшая линейная усадка - способствует высокой размерной точности отливок
Отличные антифрикционные свойства - идеально подходит для деталей трения
Высокая механическая прочность - обеспечивает надежность изделий при эксплуатации
Хорошая обрабатываемость резанием - позволяет проводить точную механическую обработку

Недостатки и особенности обработки:

Быстрое окисление в жидком состоянии - требуется применение защитных флюсов и минимизация времени выдержки расплава
Склонность к образованию газовых раковин - необходима тщательная дегазация расплава
Затрудненная сварка - требуются специальные технологии и присадочные материалы
Низкая коррозионная стойкость в морской воде - не рекомендуется для морских применений без дополнительной защиты

При литье бронзы БрА10Ж3Мц2 рекомендуется использовать следующие технологические параметры:

Температура литья: 1120-1180°C
Температура прокалки литейных форм: 180-200°C
Время выдержки расплава в печи: минимально возможное
Защитные флюсы: на основе буры или фторидов
Раскисление: фосфористой медью или марганцем

Области применения

Благодаря своим высоким механическим и антифрикционным свойствам, бронза марки БрА10Ж3Мц2 широко применяется в различных отраслях промышленности:

Машиностроение
- Антифрикционные втулки и подшипники скольжения
- Вкладыши подшипников
- Червячные колеса
- Зубчатые передачи
- Втулки направляющих
Арматуростроение
- Корпуса клапанов
- Детали запорной арматуры
- Седла клапанов
- Уплотнительные кольца
Горнодобывающее оборудование
- Детали механизмов, работающих в условиях абразивного износа
- Элементы грузоподъемного оборудования
- Компоненты дробильно-измельчительных установок
Судостроение
- Детали судовых механизмов
- Компоненты винтовых механизмов
- Подшипники валопроводов
Химическая промышленность
- Детали насосов
- Компоненты запорной арматуры
- Элементы перемешивающих устройств

Особенно эффективно применение бронзы БрА10Ж3Мц2 в узлах трения, работающих при повышенных нагрузках в условиях ограниченной смазки или ее отсутствия.

Формы поставки

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает бронзу марки БрА10Ж3Мц2 в следующих формах:

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

Все поставляемые формы бронзы марки БрА10Ж3Мц2 соответствуют требованиям ГОСТ 493-79 и сопровождаются необходимыми сертификатами качества.

Маркировка, транспортировка и хранение

Маркировка и приемка

Бронза марки БрА10Ж3Мц2 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
Номер ГОСТ

Приемка осуществляется партиями, состоящими из чушек одной марки бронзы, полученных из одной или нескольких плавок. В партии допускается наличие до 1% ломаных чушек.

Транспортировка

Транспортировка бронзы марки БрА10Ж3Мц2 производится в пакетированном виде 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 БрА10Ж3Мц2 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 использовать консервационные покрытия для предотвращения окисления поверхности.

Сравнение с другими марками бронз

Сравнительная характеристика бронзы БрА10Ж3Мц2 с другими алюминиевыми бронзами
Параметр	БрА10Ж3Мц2	БрА9Ж3Л	БрА7Мц15Ж3Н2Ц2	БрАЖ9-4
Содержание алюминия, %	9-11	8-10	6-8	8-10
Содержание железа, %	2-4	2-4	2-4	3-5
Содержание марганца, %	1-3	-	14-16	-
Предел прочности, МПа	400-550	400-500	550-650	450-550
Относительное удлинение, %	4-12	3-10	4-8	10-15
Твердость по Бринеллю, HB	100-140	100-130	140-170	110-140
Основная область применения	Антифрикционные детали, арматура	Втулки, шестерни	Высоконагруженные детали	Морское оборудование

Как видно из таблицы, бронза марки БрА10Ж3Мц2 обладает оптимальным сочетанием прочностных и пластических характеристик, что делает ее универсальным материалом для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Почему бронза БрА10Ж3Мц2 считается антифрикционным материалом?

Антифрикционные свойства бронзы БрА10Ж3Мц2 обусловлены особенностями ее микроструктуры. Благодаря наличию в составе алюминия, железа и марганца формируется гетерогенная структура с интерметаллидными включениями, которые выполняют роль твердой смазки при трении. Кроме того, эти включения повышают износостойкость материала и способность выдерживать значительные нагрузки. Марганец в составе сплава способствует улучшению прирабатываемости поверхностей трения, а железо повышает твердость и стойкость к задирам. Такое сочетание свойств делает БрА10Ж3Мц2 идеальным материалом для изготовления подшипников скольжения, втулок и других деталей, работающих в условиях трения.

Можно ли использовать бронзу БрА10Ж3Мц2 для изготовления деталей, работающих в морской воде?

Использование бронзы БрА10Ж3Мц2 для деталей, постоянно контактирующих с морской водой, не рекомендуется без дополнительной защиты. Несмотря на общую коррозионную стойкость алюминиевых бронз, марка БрА10Ж3Мц2 имеет относительно низкую устойчивость к морской коррозии из-за особенностей микроструктуры и наличия интерметаллидных фаз, которые могут становиться очагами избирательной коррозии. Для морских применений более предпочтительны бронзы с добавлением никеля (например, БрАЖНМц9-4-4-1) или оловянные бронзы (БрО5Ц5С5). Если все же необходимо использовать БрА10Ж3Мц2 в морской среде, рекомендуется применять защитные покрытия или катодную защиту для предотвращения коррозионных разрушений.

Какие особенности сварки бронзы БрА10Ж3Мц2?

Сварка бронзы БрА10Ж3Мц2 представляет определенные трудности из-за склонности материала к образованию трещин и пористости в сварном шве. Для успешной сварки рекомендуется: 1) использовать аргонодуговую сварку с неплавящимся электродом; 2) применять присадочную проволоку, соответствующую по составу основному металлу или специальные бронзовые электроды; 3) проводить предварительный подогрев деталей до 200-250°C для снижения термических напряжений; 4) обеспечивать защиту зоны сварки от окисления инертным газом; 5) проводить послесварочную термообработку для снятия напряжений (отжиг при 550-600°C); 6) контролировать скорость охлаждения сварного соединения. При соблюдении этих рекомендаций можно получить качественное сварное соединение с высокими механическими свойствами.

Чем отличается бронза БрА10Ж3Мц2 от других алюминиевых бронз?

Основное отличие бронзы БрА10Ж3Мц2 от других алюминиевых бронз заключается в сбалансированном содержании легирующих элементов, обеспечивающем оптимальное сочетание механических и антифрикционных свойств. По сравнению с бронзой БрА9Ж3Л, сплав БрА10Ж3Мц2 содержит дополнительно марганец (1-3%), который улучшает антифрикционные характеристики и повышает жаропрочность. От бронзы БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 отличается меньшим содержанием марганца и отсутствием никеля и цинка, что делает ее более экономичной, но с несколько меньшей прочностью. От бронзы БрАЖ9-4 отличается наличием марганца и более низким содержанием железа, что обеспечивает лучшие антифрикционные свойства при сохранении достаточной прочности. Таким образом, БрА10Ж3Мц2 занимает промежуточное положение по свойствам и стоимости среди алюминиевых бронз.

Какой срок службы деталей из бронзы БрА10Ж3Мц2?

Срок службы деталей из бронзы БрА10Ж3Мц2 зависит от множества факторов: условий эксплуатации, рабочих нагрузок, наличия смазки, агрессивности среды, качества изготовления и др. При оптимальных условиях работы (умеренные нагрузки, наличие регулярной смазки, отсутствие агрессивных сред) втулки и подшипники скольжения из этой бронзы могут эксплуатироваться от 5 до 15 лет. Детали арматуры, работающие в сухих условиях, могут иметь срок службы до 20-25 лет. При работе в условиях повышенных нагрузок, нерегулярной смазки или при наличии абразивных частиц в зоне трения срок службы может сокращаться до 2-5 лет. Для увеличения долговечности рекомендуется оптимизировать условия эксплуатации, применять качественные смазочные материалы и проводить регулярное техническое обслуживание.

Заключение

Бронза марки БрА10Ж3Мц2 является высококачественным литейным сплавом, сочетающим в себе превосходные антифрикционные свойства, высокую прочность и хорошую обрабатываемость. Благодаря оптимальному химическому составу и сбалансированным механическим характеристикам, этот материал широко применяется для изготовления деталей, работающих в условиях трения и повышенных нагрузок.

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает бронзу марки БрА10Ж3Мц2 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.

Информация для данной статьи 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.