Применение и свойства бронзы БрАЖ9-4 и БрА9Ж3Л

Бронза марки БрАЖ9-4 и бронза БрА9ЖЗЛ изготавливается из медного сплава, содержащего присадки алюминия и до 2-4% примесей железа. Химический состав регулируется двумя ГОСТами:

  • ГОСТ 18175-78 на безоловянные бронзы, обрабатываемые давлением
  • ГОСТ 493-79 на бронзы безоловянные литейные

Сравнение имического состава бронзы БрАЖ9-4 (ГОСТ 18175-78) и БрА9Ж3Л (ГОСТ 493-79)

химсостав БрАЖ9-4
Fe Si Mn P Al Cu Pb Zn Sn Примесей
2 - 4 до 0.1 до 0.5 до 0.01 8 - 10 84.3 - 90 до 0.01 до 1 до 0.1 всего 1.7

химсостав БрАЖ9-3Л
Fe Si Mn Ni P Al Cu As Pb Zn Sb Sn Примесей
2 - 4 до; 0.2 до 0.5 до 1 до 0.1 8 - 10.5 82.8 - 90 до 0.05 до 0.1 до 1 до 0.05 до 0.2 всего 2.7

 

Химический состав БрАЖ по ГОСТ613-79 и ГОСТ1875-78 в сертификатах на бронзовые прутки

химсостав бронзы БрАЖ по ГОСТ 493-79 в сертификате на бронзовый прутокхимсостав БрАЖ 9-4 по ГОСТ 18175-78 в сертификате КУЗОЦМ на пруток

Как видим из приведённых таблиц процент железа (Fe) в сплаве может быть от 2 до 4. Соответственно составители ГОСТа на литейные бронзы взяли среднее значение процентного содержания железа, а составители ГОСТа на бронзу, обрабатываемую давлением - верхнее значение. Сравните, также с химсоставом очень похожей и взаимозаменяемой с рассматриваемыми бронзы марки БрАЖМЦ (химсостав и св-ва БрАЖМц 10-3-1,5) для удобства приведённом на отдельной страницце.

Отличие БрАЖ9-4 и БрАЖ9-3 (или БрА9Ж3Л, БрА9ЖЗЛ) в долях процента на примесные элементы, а фактически - только в способе производства (прокат или литьё). Определить как маркировался сплав из которого изготовлена деталь по химическому составу практически невозможно. Круглые прутки больших диаметров всегда производятся из слитков, а марка бронзы указывается БрАЖ9-4.

Цифры 9, 4 и 3 в маркировке бронз указывают процент А - алюминия и Ж - железа, соответственно.Остальная часть сплава приходится на долю меди, но по действующим стандартам ГОСТ 493-79 и ГОСТ 18175 в нем допускается незначительное содержание других примесей.

Свойства БрАЖ 9-4 и БрА9ЖЗЛ

Физические свойства БрА9Ж3Л
Температура E 10- 5 - Модуль упругости первого рода a 10 6 - Коэффициент температурного расширения l - Коэффициент теплопроводности r - Плотность C - Удельная теплоемкость R 10 9 - Удельное электрическое сопротивление
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.2 16 58.6 7600   110

Физические свойства БрАЖ9-4
20 1.16   58 7500   120
100   16.2     423  

Из сравнения физических свойств мы видим, что эти марки бронзы - фактически абсолютно взаимозаменяемы.

Механические свойства БрАЖ при Т=20oС

Мех св-ва БрАЖ9-4
Сортамент sв  - Предел кратковременной прочности d- Относительное удлинение при разрыве
- МПа %
Пруток прессованый , ГОСТ 1628-78 540 15
Сплав мягкий 400-500 35-45
Сплав твердый 500-700 4-6

Мех. св-ва БрА9Ж3Л
Сортамент sв  - Предел кратковременной прочности d- Относительное удлинение при разрыве
- МПа %
литье в кокиль, ГОСТ 493-79 490 12
литье в песчаную форму, ГОСТ 493-79 392 10

Твердость БрАЖ9-4
Твердость БрАЖ9-4 Пруток прессованный ГОСТ 1628-78 HB 10-1= 110 - 180 МПа
Твердость БрАЖ9-4 Сплав мягкий HB 10-1 100 - 120 МПа
БрАЖ9-4 Сплав твердый HB 10-1= 160 - 200 МПа

Твердость БрА9Ж3Л
Твердость БрА9Ж3Л литье в кокиль ГОСТ 493 HB 10-1= 100 МПа
БрА9Ж3Л литье в песчаную форму ГОСТ 493 HB 10-1= 100 МПа

Коэффициент трения БрАЖ9-4
Коэффициент трения со смазкой : 0.004
Коэффициент трения без смазки : 0.18

Коэффициент трения БрА9Ж3Л
Коэффициент трения со смазкой : 0.004
Коэффициент трения без смазки : 0.18

Использование БрАЖ 9-4 и БрА9Ж3Л

Заготовки и полуфабрикаты из алюминиевых бронз используются в автомобильной, тракторной, авиационной, приборостроительной, станкостроительной, оборонной, нефтяной и химической промышленности, так как алюминиевые сплавы обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами.

Бронзовые прутки БрАЖ9-4 изготовляются методом прессования и имеют диаметр 16-160 мм согласно ГОСТ 1628-78. Прутки БрАЖ9-4 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.

Области применения бронзы БРАЖ9-4

Благодаря своей доступности и отличным антифрикционным качествам, алюминиево-железистая бронза БРАЖ9-4 преимущественно применяется при изготовлении деталей, подвергающихся интенсивному трению и истиранию во время эксплуатации. В частности, из нее производят:

  • крышки подшипников
  • клапаны насосов высокого давления
  • винты для торпедных катеров
  • червячные колеса
  • поршневые колеса
  • контактные кольца
  • направляющие и резьбовые втулки
  • сухари муфт
  • арматура

Бронзовые червячные колеса превосходно работают при средних скоростях скольжения – до 8 м/с. Их зубья обладают необходимой стойкостью к истиранию и заеданию, позволяя увеличивать срок службы червячных передач. Небольшие по габаритам червячные колеса изготавливают целиком из бронзы, а большие по диаметру делают сборными – бронзовый венец, насаженный на чугунную или стальную ступицу.
Не менее востребована алюминиево-железистая бронза БрАЖ9-4 при производстве массивных деталей – ободьев, втулок и гаек нажимных винтов. Их отливают в песчано-глинистые формы, что позволяет получать заготовки массой свыше 2 тонн и диаметром более 2 метров. Поскольку бронза БрАЖ9-4 отличается повышенной хрупкостью, отливки, которые в дальнейшем будут испытывать ударные нагрузки, подвергают полному отжигу. В результате этого снимается внутреннее напряжение сплава и увеличивается прочность готовых литых деталей.

Прутки из коррозионностойкой бронзы БрАЖ9-4 обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами. Добавление алюминия в бронзу БрАЖ9-4 позволяет получать высокопрочный и жаропрочный сплав с кавитационной и коррозионной устойчивостью. Прутки из бронзы БрАЖ9-4 изготавливаются прессованием. Буква А в названии БрАЖ9-4 означает, что в состав  входит алюминий, а Ж – железо, цифр 9 и 4 показывают процент содержания этих легирующих компонентов соответственно.

Добавление алюминия 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 БрАЖ9-4 устойчивость сплава также снижается. Для устранения этой особенности бронзы с алюминием в нее вводят другие добавки, а именно: свинец, никель, марганец и железо.

Бронза БраЖ9-4, обладающая повышенными антикоррозионными свойствами, идет на производство арматуры и различных изделий, которые СаНПиН разрешает использовать в пищевом производстве. В ее составе не содержится вредных примесей, плюс ко всему она великолепно противостоит различным агрессивным средам при нормальных и повышенных температурах.
Кроме этого, бронза БрАЖ9-4 востребована при изготовлении полуфабрикатов: прутков, труб, поковок. Готовые изделия отлично обрабатываются механическим способам – режутся и фрезеруются, позволяя получать износоустойчивые детали сложнейших форм.

Устойчивость сплава к коррозии позволяет использовать детали из алюминиевой бронзы в солёной морской воде, поэтому они нашли широкое применение в судостроении, а отличные антифрикционные свойства сплава позволяют использовать его вместо оловянных бронз, удешевляя стоимость деталей и, кстати говоря, их вес. Например, алюминиевые бронзы хорошо показывают себя в узлах трения различного технологического оборудования для нефтехимической промышленности.

Материал для подшипников скольжения
Бронза марки БрАЖ9-4 зарекомендовала себя как отличный материал для подшипников скольжения, которым предстоит работать на высоких скоростях и с высокими ударными нагрузками. Для подшипников используются круги и полые заготовки из алюминиевой бронзы.

Из бронзы марки БрАЖ9-4 изготавливают:
поковки, прессованные трубы, трубные заготовки и прутки;
гайки нажимных винтов, шестерни, втулки и седла клапанов для авиационной промышленности;
в машиностроении бронзу алюминиевую используют для изготовления отливок массивных деталей в землю.

Бронза марки БрА9Ж3Л используется для изготовления арматуры и антифрикционных деталей.

Поступила на склад проволока медная ММ диаметром 8 мм 5тн,  цена от 698 руб/кг с НДС
Поступление бронзового прутка:
БрАЖ9-4 Ø 60мм - 3,5тн, БрАЖ9-4 Ø 90мм - 300кг, БрАЖ9-4 Ø 210мм - 1,2тн, БрАЖ9-4 Ø85мм - 580кг
 цена - 568 руб/кг с НДС, производство Каменск-Уральский завод ОЦМ
Поступила на склад бронзовая втулка БрАЖ9-4 200*25*170 мм, длина втулок 250мм, в количестве 250кг,             цена 848 руб/кг с НДС
Поступила на склад бронзовая втулка БрАЖМц 85*7,5*70 мм, длина труб 2,5 метра, в количестве 2тн,          цена 598 руб/кг с НДС, производство Кольчугинский ОЦМ