Бронза марки БрО10С10 (БрОС10-10): полное описание и характеристики

Бронза оловянная литейная БрО10С10 (БрОС10-10) представляет собой высококачественный сплав на основе меди, широко применяемый в машиностроении и приборостроении. Данный материал отличается повышенной прочностью, превосходными антифрикционными свойствами и хорошей обрабатываемостью, что делает его оптимальным для изготовления ответственных деталей узлов трения.

Расшифровка марки БрО10С10

Маркировка БрО10С10 имеет четкую структуру и информативность:

• Бр — бронза (медный сплав)
• О10 — содержание олова 10%
• С10 — содержание свинца 10%

Данная маркировка соответствует стандарту ГОСТ 613-79, регламентирующему требования к оловянным литейным бронзам. Альтернативное обозначение сплава — БрОС10-10.

Химический состав БрО10С10 по ГОСТ 613-79

Химический состав сплава БрО10С10 строго регламентируется государственным стандартом и представлен в таблице ниже:

Элемент	Содержание, %	Влияние на свойства сплава
Медь (Cu)	Основа (≈ 80%)	Обеспечивает базовые свойства сплава: пластичность, теплопроводность, электропроводность
Олово (Sn)	9,0-11,0	Повышает прочность, твердость, коррозионную стойкость и литейные свойства
Свинец (Pb)	9,0-11,0	Улучшает антифрикционные характеристики, обрабатываемость, герметичность отливок
Цинк (Zn)	≤ 0,5	Допустимая примесь, при небольшом содержании повышает технологичность литья
Алюминий (Al)	≤ 0,02	Примесь, в малых количествах повышает прочность
Железо (Fe)	≤ 0,2	Примесь, способствует измельчению зерна
Кремний (Si)	≤ 0,02	Примесь, повышает литейные свойства
Фосфор (P)	≤ 0,05	Примесь, влияет на жидкотекучесть и раскисление металла
Сурьма (Sb)	≤ 0,3	Примесь, повышает антифрикционные свойства

Примечание: Общая массовая доля всех примесей не должна превышать 0,9%.

Физические и механические свойства бронзы БрО10С10

Бронза БрО10С10 обладает комплексом физических и механических характеристик, определяющих ее применение в различных отраслях промышленности:

Физические свойства:

• Плотность: 8,8-9,0 г/см³
• Температура плавления: 930-950°C
• Теплопроводность: 50-60 Вт/(м·К)
• Коэффициент линейного расширения: 17,5×10⁻⁶ 1/°C
• Удельное электрическое сопротивление: 0,14-0,16 Ом·мм²/м

Механические свойства:

• Предел прочности при растяжении (σв): 180-220 МПа
• Относительное удлинение (δ): 4-8%
• Твердость по Бринеллю: 60-80 HB
• Коэффициент трения (по стали): 0,05-0,08

Высокое содержание свинца придает сплаву отличные антифрикционные свойства, что особенно важно для деталей, работающих в условиях трения. Благодаря этому бронза БрО10С10 успешно применяется для изготовления подшипников скольжения и других узлов, подверженных износу.

Технологические свойства и обрабатываемость БрО10С10

Бронза БрО10С10 характеризуется отличными литейными качествами и хорошими технологическими свойствами:

Литейные свойства:

• Жидкотекучесть: хорошая, что обеспечивает качественное заполнение форм
• Линейная усадка: 1,3-1,5%, что относительно невелико для бронз
• Чувствительность к газам: низкая, что снижает риск образования пористости
• Склонность к ликвации: средняя, требует контроля скорости охлаждения

Обрабатываемость и технологические особенности:

• Резание: хорошая обрабатываемость благодаря наличию свинца (80-90% от обрабатываемости латуни)
• Свариваемость: удовлетворительная, возможны газовая и аргонодуговая сварка
• Паяемость: хорошая, особенно мягкими и твердыми припоями
• Давление: ограниченная обрабатываемость давлением из-за содержания свинца

Бронза БрО10С10 обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, пресной и морской воде, что расширяет возможности ее применения в различных средах.

Особенности термической обработки

Бронза БрО10С10 относится к литейным сплавам, и термическая обработка для нее имеет свои особенности:

• Отжиг проводится при температуре 700-750°C с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности материала
• Закалка для данного сплава обычно не применяется
• Отпуск может проводиться при температуре 250-300°C для улучшения обрабатываемости

При термической обработке необходимо учитывать наличие свинца в составе сплава, который при высоких температурах может вызывать охрупчивание материала.

Области применения бронзы БрО10С10

Благодаря уникальному сочетанию механических и эксплуатационных характеристик бронза БрО10С10 находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение: подшипники скольжения, втулки, вкладыши, работающие при высоких нагрузках и скоростях скольжения
• Автомобилестроение: детали тормозных систем, элементы коробок передач
• Судостроение: подшипники гребных валов, направляющие элементы, работающие в морской воде
• Гидравлическое оборудование: элементы насосов, клапанов и распределителей
• Общее машиностроение: детали трения в узлах, работающих при повышенных нагрузках
• Арматуростроение: корпуса и детали запорной арматуры

Особенно эффективно применение бронзы БрО10С10 в узлах трения, работающих в условиях повышенного давления и при недостатке смазки, где требуются высокие антифрикционные характеристики.

Формы поставки и сортамент

Согласно ГОСТ 613-79, бронза БрО10С10 поставляется в следующих формах:

Наименование	Описание	Применение
Чушки	Стандартные слитки для последующей переплавки и литья	Литейное производство, металлургия
Слитки	Крупногабаритные заготовки для дальнейшей обработки	Производство крупных деталей и заготовок
Блоки	Формованные заготовки определенной геометрии	Специальное литье, переплавка
Бронзовые листы	Прокатанные плоские изделия различной толщины	Производство плоских деталей, облицовка
Бронзовые круги	Прутки круглого сечения различного диаметра	Изготовление валов, втулок, подшипников
Бронзовые плиты	Толстостенные прямоугольные полуфабрикаты	Производство крупных деталей, фланцев
Отливки	Фасонные детали, полученные литьем	Готовые детали или заготовки под обработку

Изделия из бронзы БрО10С10 принимаются партиями. Каждая партия комплектуется из чушек или слитков одной или нескольких плавок одной марки. На партию оформляется единый документ с указанием товарного знака, массы партии, марки бронзы, номера плавки и другой информации согласно ГОСТ 613-79.

Важно: В партии допускается наличие до 1% ломаных чушек. Для экспортных поставок наличие ломаных чушек не допускается.

Транспортировка и хранение

Изделия из бронзы БрО10С10 транспортируются всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Основной способ транспортировки — в пакетах, что обеспечивает целостность продукции и удобство погрузочно-разгрузочных работ.

Хранение бронзы БрО10С10 допускается как в открытых, так и в закрытых помещениях. Однако для предотвращения образования коррозии и сохранения внешнего вида рекомендуется хранение в сухом закрытом помещении при соблюдении следующих условий:

• Температура: от -50°C до +50°C
• Относительная влажность: не более 80%
• Отсутствие агрессивных сред (кислот, щелочей и их паров)

Преимущества и недостатки

Как и любой конструкционный материал, бронза БрО10С10 имеет свои сильные и слабые стороны, которые необходимо учитывать при выборе сплава для конкретных задач.

Преимущества бронзы БрО10С10:

• Отличные антифрикционные свойства — благодаря оптимальному содержанию свинца (10%) сплав демонстрирует низкий коэффициент трения и высокую износостойкость при работе в парах трения со сталью
• Высокая прочность — достаточная для работы в условиях значительных нагрузок
• Хорошая коррозионная стойкость — устойчивость к воздействию атмосферных условий, пресной и морской воды
• Превосходная обрабатываемость резанием — сплав легко поддается механической обработке, что снижает производственные затраты
• Отличные литейные свойства — малая линейная усадка и хорошая жидкотекучесть обеспечивают получение качественных отливок сложной конфигурации
• Низкая чувствительность к перегреву — сплав менее склонен к образованию дефектов при литье
• Хорошая паяемость — возможность использования различных припоев для создания качественных соединений
• Стабильность размеров — детали из БрО10С10 сохраняют геометрические параметры даже при длительной эксплуатации

Недостатки бронзы БрО10С10:

• Ограничения по температуре эксплуатации — не рекомендуется использовать при температурах выше 250°C из-за возможной деградации свойств
• Наличие свинца в составе — ограничивает применение в пищевой промышленности и в некоторых странах из-за экологических норм
• Относительно высокая стоимость — из-за содержания олова сплав дороже некоторых альтернативных материалов (например, алюминиевых бронз или латуней)
• Ограниченная пластичность — не подходит для операций, требующих значительной деформации
• Склонность к ликвации при литье — требует контроля режимов охлаждения для получения однородной структуры
• Сложности при сварке — требуются специальные технологии сварки для предотвращения дефектов

При правильном учете указанных особенностей бронза БрО10С10 становится оптимальным материалом для производства ответственных деталей узлов трения, особенно работающих в условиях ограниченного смазывания и повышенных нагрузок.

Сравнение с аналогами и альтернативными материалами

Бронза БрО10С10 имеет ряд отечественных и зарубежных аналогов, которые могут использоваться в сходных областях применения:

Марка	Стандарт	Основные отличия	Применение
БрОС10-10	ГОСТ 613-79	Альтернативное обозначение БрО10С10	Идентичное
БрО5С25	ГОСТ 613-79	Меньше олова (5%), больше свинца (25%), лучшие антифрикционные свойства	Подшипники при высоких нагрузках и низких скоростях
СuSn10Pb10	EN 1982	Европейский аналог, аналогичный состав	Подшипники, втулки, вкладыши
C93700	ASTM B505	Американский аналог (80Cu-10Sn-10Pb)	Подшипники, втулки, направляющие

По сравнению с другими сплавами на основе меди, бронза БрО10С10 обладает следующими преимуществами:

• Выше антифрикционные свойства, чем у большинства безоловянных бронз
• Лучшая обрабатываемость по сравнению с алюминиевыми и кремнистыми бронзами
• Более высокая прочность по сравнению с латунями аналогичного назначения
• Лучшая износостойкость по сравнению с медно-никелевыми сплавами

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какие преимущества имеет бронза БрО10С10 перед другими антифрикционными материалами?

Бронза БрО10С10 обладает оптимальным сочетанием антифрикционных свойств, прочности и коррозионной стойкости. В отличие от сплавов на основе алюминия, она сохраняет свои механические характеристики при повышенных температурах. По сравнению с баббитами имеет более высокую прочность и износостойкость. По сравнению с другими бронзами сочетает умеренную стоимость с превосходными эксплуатационными характеристиками.

Можно ли использовать бронзу БрО10С10 в пищевой промышленности?

Использование бронзы БрО10С10 в пищевой промышленности ограничено из-за наличия свинца в составе сплава, который может мигрировать в пищевые продукты. Для пищевой промышленности рекомендуется использовать безсвинцовые бронзы, соответствующие требованиям безопасности для контакта с пищевыми продуктами.

Как влияет содержание свинца на свойства бронзы БрО10С10?

Свинец в количестве 10% в бронзе БрО10С10 существенно повышает ее антифрикционные свойства, образуя в структуре сплава микроскопические включения, которые работают как твердая смазка при трении. Это значительно снижает коэффициент трения и повышает износостойкость. Кроме того, свинец улучшает обрабатываемость сплава резанием, что упрощает изготовление деталей сложной формы.

Возможно ли сварить детали из бронзы БрО10С10?

Сварка деталей из БрО10С10 возможна, но требует соблюдения специальных технологий из-за наличия свинца, который может вызывать образование горячих трещин. Рекомендуется использовать аргонодуговую сварку с применением специальных присадочных материалов на основе оловянных бронз. Также возможно применение газовой сварки при соблюдении режимов нагрева и охлаждения.

Каков срок службы деталей из бронзы БрО10С10?

Срок службы деталей из бронзы БрО10С10 зависит от условий эксплуатации, но при правильном проектировании и соблюдении рекомендуемых режимов работы может составлять 10-15 лет и более. В подшипниках скольжения и втулках, работающих в условиях умеренных нагрузок и скоростей, с достаточным смазыванием, детали могут служить более 20 лет без значительного износа.

Заключение

Бронза БрО10С10 (БрОС10-10) представляет собой высококачественный сплав меди с оловом и свинцом, который благодаря своим уникальным свойствам нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Основными преимуществами данного материала являются:

• Превосходные антифрикционные характеристики
• Высокая прочность и износостойкость
• Отличная обрабатываемость резанием
• Хорошие литейные свойства
• Коррозионная стойкость в различных средах

Эти качества делают бронзу БрО10С10 незаменимым материалом для изготовления ответственных деталей узлов трения, работающих в условиях высоких нагрузок, недостаточного смазывания и агрессивных сред.

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает бронзу БрО10С10 в различных формах поставки, соответствующих требованиям ГОСТ 613-79, что позволяет удовлетворить потребности заказчиков из различных отраслей промышленности.

Информация в данной статье составлена на основе технической документации ГОСТ 613-79, научной литературы по металловедению цветных сплавов, а также многолетнего практического опыта специалистов компании "ОборонСпецСплав" в области производства и применения оловянных бронз в машиностроении.