Цинковый антифрикционный сплав марки ЦАМ9-1,5 представляет собой высококачественный материал, в основе которого лежит цинк (не менее 86,94%) с добавлением алюминия, меди и магния. Данный сплав, соответствующий требованиям ГОСТ 21437-95 и ГОСТ 21438-95, характеризуется оптимальным сочетанием прочностных, антифрикционных и технологических свойств, что делает его незаменимым в производстве биметаллических элементов, изделий для литья, подшипников скольжения и других ответственных деталей в машиностроении, металлургии и смежных отраслях промышленности.

Расшифровка маркировки и состав сплава ЦАМ9-1,5

Маркировка сплава ЦАМ9-1,5 соответствует стандартизированной системе обозначений, принятой в отечественной металлургии:

Ц — цинк (основа сплава)
А — алюминий (основной легирующий элемент)
М — медь (второй легирующий элемент)
9 — процентное содержание алюминия (9%)
1,5 — процентное содержание меди (1,5%)

Химический состав сплава ЦАМ9-1,5

Согласно требованиям ГОСТ 21437-95, химический состав сплава ЦАМ9-1,5 должен соответствовать следующим параметрам:

Элемент	Содержание, %	Влияние на свойства материала
Цинк (Zn)	основа (≈86,94%)	Формирует основу сплава, обеспечивает антифрикционные свойства и коррозионную стойкость
Алюминий (Al)	8,5-9,5 (номинально 9,0)	Повышает прочность, улучшает антифрикционные свойства, снижает коэффициент теплового расширения
Медь (Cu)	1,25-1,75 (номинально 1,5)	Повышает прочность, твердость, износостойкость и сопротивление ползучести
Магний (Mg)	0,03-0,06	Замедляет процессы старения, повышает прочность, предотвращает межкристаллитную коррозию
Железо (Fe)	не более 0,07	Нежелательная примесь, строго контролируется для сохранения технологических свойств
Свинец (Pb)	не более 0,005	Вредная примесь, строго ограничивается для предотвращения изменения размеров
Кадмий (Cd)	не более 0,004	Вредная примесь, строго ограничивается для сохранения стабильности размеров
Олово (Sn)	не более 0,002	Вредная примесь, строго контролируется для предотвращения коробления и растрескивания
Прочие примеси	не более 0,35 (суммарно)	Контролируются для обеспечения стабильности свойств сплава

При производстве сплава ЦАМ9-1,5 особое внимание уделяется использованию цинка повышенной чистоты с минимальным содержанием вредных примесей. Точное соблюдение пропорций основных легирующих элементов и строгий контроль содержания примесей обеспечивают стабильность характеристик материала и его высокие эксплуатационные свойства.

Физико-механические свойства сплава ЦАМ9-1,5

Цинковый антифрикционный сплав ЦАМ9-1,5 обладает комплексом физических и механических свойств, делающих его эффективным для использования в узлах трения и других ответственных механизмах:

Характеристика	Значение	Единица измерения
Плотность	6,6-6,7	г/см³
Температура плавления	380-419	°C
Предел прочности при растяжении	250-290	МПа
Относительное удлинение	2-4	%
Твердость по Бринеллю	90-110	HB
Модуль упругости	82-88	ГПа
Теплопроводность	105-115	Вт/(м·К)
Коэффициент линейного расширения	24-27·10⁻⁶	K⁻¹
Максимальная рабочая температура	80-100	°C
Допустимое удельное давление	200	кгс/см²
Максимальная скорость скольжения	10	м/с

Сплав ЦАМ9-1,5 демонстрирует оптимальное сочетание прочностных и антифрикционных характеристик при комнатной температуре. Он сохраняет свои механические свойства при температурах до 80-100°C, что делает его подходящим для многих промышленных применений. При более высоких температурах происходит значительное размягчение материала, что ограничивает его использование в высокотемпературных условиях.

Важной особенностью сплава является его способность работать при удельных давлениях до 200 кгс/см² и скоростях скольжения до 10 м/с, что делает его эффективной альтернативой более дорогим бронзовым сплавам в узлах трения средней нагруженности.

Технологические свойства и особенности обработки ЦАМ9-1,5

Литейные и деформационные свойства

Сплав ЦАМ9-1,5 характеризуется следующими технологическими особенностями:

Хорошая жидкотекучесть, обеспечивающая качественное заполнение литейных форм
Низкая температура плавления (380-419°C), что снижает энергозатраты при литье
Возможность получения тонкостенных отливок сложной конфигурации
Хорошая обрабатываемость резанием
Удовлетворительная свариваемость при использовании специальных технологий
Способность к прокатке с последующей штамповкой при изготовлении биметаллических изделий

Антифрикционные характеристики

Основным преимуществом сплава ЦАМ9-1,5 являются его выдающиеся антифрикционные свойства, которые обеспечиваются оптимальным содержанием алюминия и меди. Материал демонстрирует:

Низкий коэффициент трения в паре с закаленной сталью
Хорошую прирабатываемость, способствующую формированию оптимальной поверхности контакта
Устойчивость к схватыванию и задирам при правильном подборе смазочных материалов
Способность удерживать смазку на поверхности
Хорошую теплопроводность, обеспечивающую эффективный отвод тепла из зоны трения

Эти характеристики делают сплав ЦАМ9-1,5 эффективной и экономичной альтернативой бронзовым антифрикционным материалам в узлах трения средней нагруженности, работающих при температурах до 100°C и скоростях скольжения до 10 м/с.

Контроль качества и особенности поставки сплава ЦАМ9-1,5

Для обеспечения стабильно высокого качества выпускаемой продукции, сплав ЦАМ9-1,5 проходит многоступенчатый контроль согласно требованиям ГОСТ 21437-95 и ГОСТ 21438-95:

Процедуры контроля качества

Проверка химического состава каждой плавки методами спектрального анализа
Контроль механических свойств на образцах-свидетелях
Визуальный контроль качества поверхности
Проверка массы чушек (не должна превышать 27 кг)

Маркировка и упаковка

Каждый слиток сплава ЦАМ9-1,5 маркируется в соответствии с требованиями нормативной документации:

На каждом слитке наносится товарный знак производителя
Указывается номер плавки для обеспечения прослеживаемости
Наносится цветная маркировка несмываемой краской желтого цвета

Слитки укомплектовываются в пакеты и транспортируются в закрытых автотранспортных средствах или в контейнерах согласно правилам перевозки грузов. Такой подход обеспечивает сохранность продукции во время транспортировки и хранения.

Требования к качеству поверхности

Особое внимание уделяется качеству поверхности слитков и чушек:

На поверхности не допускаются заметные неслитины, заливы и другие дефекты
Допускаются следы устранения дефектов
Проверка качества поверхности осуществляется визуально

Строгий контроль качества на всех этапах производства гарантирует стабильность характеристик материала и его соответствие требованиям потребителей.

Области применения сплава ЦАМ9-1,5

Благодаря своим уникальным свойствам, цинковый антифрикционный сплав ЦАМ9-1,5 находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

Машиностроение

Подшипники скольжения для узлов средней нагруженности
Вкладыши подшипников различного назначения
Втулки и опорные элементы механизмов
Направляющие втулки штоков и валов
Детали узлов трения с ограниченной смазкой

Металлургия

Биметаллические элементы для прокатных станов
Направляющие элементы оборудования
Компоненты систем смазки и охлаждения
Детали механизмов подачи и транспортировки

Автомобильная промышленность

Втулки рессор и подвески
Опорные детали тормозных систем
Компоненты трансмиссии
Детали рулевого управления
Элементы кривошипно-шатунного механизма

Производство биметаллических изделий

Биметаллические ленты из дюралюминия и стали
Многослойные материалы с антифрикционным слоем
Штампованные вкладыши с основой из других металлов
Подшипники с композитной структурой

Судостроение и морская техника

Подшипники скольжения вспомогательных механизмов
Детали палубного оборудования
Компоненты системы управления
Протекторная защита от коррозии

Энергетическое машиностроение

Подшипниковые узлы насосного оборудования
Детали запорной арматуры
Компоненты регулирующих механизмов
Элементы систем охлаждения

Формы поставки сплава ЦАМ9-1,5

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает широкий ассортимент продукции из сплава ЦАМ9-1,5 в различных формах поставки:

Наименование	Характеристики	Описание и применение
Цинковая чушка ЦАМ9-1,5	Вес: до 27 кг Соответствие: ГОСТ 21437-95, ГОСТ 21438-95	Изделие с добавлением алюминия (9%) и меди (1,5%), обладающее выраженными антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Характеризуется хорошей прочностью и применяется для производства подшипников скольжения и других ответственных деталей.
Цинковый блок ЦАМ9-1,5	Размеры: стандартные или по спецификации заказчика	Отличается высокой коррозионной стойкостью и значительным пределом прочности. Преимущественно используется для покрытия изделий из других сплавов с целью защиты от коррозии и создания антифрикционного слоя.
Цинковый лист ЦАМ9-1,5	Толщина: 0,5-5,0 мм Размеры: стандартные или под заказ	Характеризуется хорошими химическими свойствами и температурой плавления около 419°C. Широко применяется для производства ответственных деталей, биметаллических элементов и в качестве материала для изготовления подшипников методом штамповки.
Цинковая лента ЦАМ9-1,5	Толщина: 0,3-3,0 мм Ширина: по требованию заказчика	Используется для производства биметаллических элементов методом прокатки и последующей штамповки. Обладает высокой однородностью структуры и стабильностью свойств по всей длине.
Вкладыши подшипников ЦАМ9-1,5	Размеры: по чертежам заказчика	Готовые изделия для узлов скольжения различного назначения. Отличаются высокими антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью и износостойкостью в условиях средних нагрузок.

Вся продукция из сплава ЦАМ9-1,5 сопровождается сертификатами качества, подтверждающими соответствие материала требованиям ГОСТ 21437-95 и ГОСТ 21438-95. По согласованию с заказчиком возможно изготовление нестандартных типоразмеров и форм поставки, а также производство заготовок и готовых изделий по предоставленным чертежам.

Преимущества и недостатки сплава ЦАМ9-1,5

Преимущества:

Высокие антифрикционные свойства, сравнимые с некоторыми марками бронз
Хорошая коррозионная стойкость в атмосферных условиях
Более низкая стоимость по сравнению с бронзовыми антифрикционными сплавами
Хорошая обрабатываемость резанием
Низкая температура плавления, снижающая энергозатраты при производстве
Способность работать при удельных давлениях до 200 кгс/см²
Хорошая теплопроводность, обеспечивающая эффективный отвод тепла из зоны трения
Возможность использования в биметаллических конструкциях
Экологическая безопасность при эксплуатации

Недостатки:

Ограниченная рабочая температура (до 80-100°C), выше которой материал значительно размягчается
Ограничение по скорости скольжения (до 10 м/с)
Меньшая износостойкость по сравнению с высококачественными бронзами
Ограниченная пластичность, особенно при низких температурах
Необходимость использования смазки для обеспечения оптимальных условий работы
Чувствительность к некоторым агрессивным химическим средам
Возможность коррозии при нарушении защитного поверхностного слоя
Не рекомендуется для узлов с высокими динамическими нагрузками

Сравнение ЦАМ9-1,5 с другими антифрикционными материалами

Для оптимального выбора материала полезно сравнить характеристики сплава ЦАМ9-1,5 с альтернативными антифрикционными материалами:

Параметр	ЦАМ9-1,5	Бронза БрОЦС5-5-5	Баббит Б83	Алюминиевый сплав АО20-1
Предел прочности при растяжении, МПа	250-290	180-200	80-90	340-380
Твердость, HB	90-110	60-80	27-32	100-130
Плотность, г/см³	6,6-6,7	8,5-8,7	10,0-10,5	2,8-3,0
Максимальная рабочая температура, °C	80-100	250-300	120-150	150-200
Допустимое удельное давление, кгс/см²	200	350	150	250
Максимальная скорость скольжения, м/с	10	15	20	12
Коэффициент трения	0,05-0,08	0,04-0,06	0,03-0,05	0,06-0,09
Относительная стоимость	низкая	высокая	очень высокая	средняя

Сплав ЦАМ9-1,5 занимает промежуточное положение между дорогостоящими бронзами и баббитами и более доступными алюминиевыми антифрикционными сплавами. Он обеспечивает хороший баланс между механическими свойствами, антифрикционными характеристиками и стоимостью, что делает его экономически эффективным решением для многих промышленных применений в условиях средних нагрузок и скоростей скольжения.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какие основные преимущества сплава ЦАМ9-1,5 перед бронзовыми антифрикционными материалами?

Основные преимущества сплава ЦАМ9-1,5 перед бронзовыми антифрикционными материалами включают: 1) Существенно более низкую стоимость, что позволяет снизить затраты на производство деталей; 2) Меньшую плотность (6,6-6,7 г/см³ против 8,5-8,7 г/см³ у бронз), что уменьшает массу конструкций; 3) Более низкую температуру плавления, снижающую энергозатраты при литье; 4) Лучшую обрабатываемость резанием, что упрощает механическую обработку; 5) Хорошую прирабатываемость, что важно для подшипников скольжения; 6) Достаточно высокую коррозионную стойкость в большинстве рабочих сред. Эти преимущества делают ЦАМ9-1,5 экономически эффективной альтернативой бронзам во многих применениях со средними нагрузками и скоростями скольжения до 10 м/с.

Как правильно эксплуатировать подшипники скольжения из сплава ЦАМ9-1,5?

Для обеспечения оптимальной работы подшипников скольжения из сплава ЦАМ9-1,5 следует придерживаться следующих рекомендаций: 1) Не допускать работы при температурах выше 80-100°C, поскольку это приводит к размягчению материала и потере формы; 2) Обеспечивать надлежащую смазку, предпочтительно с присадками, улучшающими антифрикционные свойства; 3) Избегать превышения допустимого удельного давления (200 кгс/см²) и скорости скольжения (10 м/с); 4) Использовать в паре с валами, имеющими твердость не менее 45-50 HRC и качественную обработку поверхности (Ra 0,63-0,32); 5) Обеспечивать эффективный отвод тепла от узла трения; 6) Предусматривать защиту от попадания абразивных частиц в зону трения; 7) При монтаже избегать перекосов и неравномерного распределения нагрузки. Соблюдение этих рекомендаций позволяет достичь максимального срока службы подшипников.

Можно ли использовать сплав ЦАМ9-1,5 для производства деталей, работающих без смазки?

Использование сплава ЦАМ9-1,5 для деталей, работающих без смазки, имеет существенные ограничения: 1) В режиме сухого трения значительно снижается допустимая нагрузка (до 50-70 кгс/см²) и скорость скольжения (до 1-2 м/с); 2) Существенно возрастает износ материала и сопряженных деталей; 3) Повышается риск задиров и схватывания трущихся поверхностей; 4) Увеличивается тепловыделение, что может привести к перегреву и деформации. Для улучшения работы в условиях ограниченной смазки или ее отсутствия рекомендуется: 1) Применять специальные технологии пропитки антифрикционными составами; 2) Использовать твердосмазочные покрытия на основе дисульфида молибдена или графита; 3) Предусматривать в конструкции элементы, удерживающие смазку (карманы, канавки); 4) По возможности заменять ЦАМ9-1,5 на самосмазывающиеся материалы для ответственных узлов, работающих без смазки.

Заключение

Цинковый антифрикционный сплав ЦАМ9-1,5 представляет собой эффективный материал для изготовления подшипников скольжения и других деталей узлов трения, работающих при средних нагрузках и скоростях. Благодаря оптимальному содержанию алюминия (9%) и меди (1,5%), а также наличию магния, материал обладает хорошими механическими и антифрикционными характеристиками при сохранении относительно низкой стоимости.

Компания "ОборонСпецСплав" предлагает широкий ассортимент продукции из сплава ЦАМ9-1,5 различных форм и типоразмеров, полностью соответствующей требованиям ГОСТ 21437-95 и ГОСТ 21438-95. Наши специалисты готовы оказать квалифицированную помощь в выборе оптимальных решений и разработке индивидуальных спецификаций в соответствии с конкретными потребностями заказчика.

В данной статье использованы материалы ГОСТ 21437-95, ГОСТ 21438-95 и других нормативных документов, регламентирующих производство и характеристики цинковых антифрикционных сплавов. Представленная информация дополнена результатами исследований и практического опыта специалистов компании "ОборонСпецСплав" в сфере применения антифрикционных материалов для различных отраслей промышленности.

Цинковый антифрикционный сплав ЦАМ9-1,5: подробный обзор характеристик и областей применения