БрОФ8-0,3А сплав

БрОФ8-0,3А — деформируемая оловянно-фосфористая бронза на медной основе. Марка регламентирована ГОСТ 5017-2006 «Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением». Основная область применения: проволока для сеток бумагоделательных машин целлюлозно-бумажной промышленности.

Расшифровка марки и суффикс А

Марка БрОФ8-0,3 расшифровывается как: Бр — бронза, О — олово (≈8%), Ф — фосфор (≈0,3%). Суффикс А означает антимагнитное исполнение: содержание железа в сплаве не превышает 0,02% — это требование для изделий, применяемых в условиях, где недопустимо намагничивание (стандарт ГОСТ 5017-74, примечание к таблице марок).

Зарубежные аналоги

Ближайшие зарубежные аналоги по составу и назначению:

Марка РФ	Европейский стандарт (EN)	Werkstoffnummer (DIN)	США (UNS/ASTM)
БрОФ8-0,3	CW453K (CuSn8)	2.1030	C52100
БрОФ7-0,2	CW452K (CuSn7)	2.1020	C51900
БрОФ6,5-0,4	CW451K (CuSn6)	2.1020	C51900

Химический состав по ГОСТ 5017-2006

Состав сплава БрОФ8-0,3 (А) в % по массе:

Элемент	Содержание, %	Роль в сплаве
Медь (Cu)	Основа (остаток)	Матрица сплава
Олово (Sn)	7,5–8,5	Упрочнение твёрдым раствором, повышение упругости и износостойкости
Фосфор (P)	0,26–0,35	Раскисление расплава, повышение прочности и жидкотекучести
Никель (Ni)	до 0,2	Измельчение зерна, повышение коррозионной стойкости
Цинк (Zn)	до 0,3	Допустимая примесь
Железо (Fe)	до 0,02 (для марки А)	Ограничено для антимагнитного исполнения
Свинец (Pb)	до 0,02	Допустимая примесь
Al, Si, Sb, Bi	до 0,002 каждого	Ограниченные примеси
Сумма прочих примесей	не более 0,1	—

Содержание серы и магния допускается не более 0,002% каждого (примечание к ГОСТ 5017-2006).

Микроструктура

При содержании олова ~8% и стандартных скоростях охлаждения сплав находится вблизи границы однофазной α-области. Микроструктура в литом или деформированном состоянии состоит из кристаллов α-твёрдого раствора олова в меди (ГЦК-решётка) и областей эвтектоида (α + δ). Δ-фаза — электронное соединение Cu₃₁Sn₈ с кубической структурой (пространственная группа F4̄3m), твёрдое и хрупкое. При 350°C δ-фаза теоретически претерпевает эвтектоидный распад δ → α + ε, однако в промышленных условиях охлаждения эта реакция практически не завершается, и структура сохраняет α + (α + δ)-эвтектоид.

Фосфор в количестве 0,26–0,35% раскисляет расплав (снижает содержание Cu₂O, охрупчивающего матрицу) и повышает жидкотекучесть. Никель (до 0,2%) измельчает зерно α-фазы и повышает однородность структуры, что важно при многократном волочении.

Физические и механические свойства

Свойство	Значение
Температура плавления	880 °C
Плотность	8,7 г/см³
Модуль упругости	118 ГПа
Теплопроводность	63 Вт/(м·К)
ТКЛР	17 × 10⁻⁶ К⁻¹

Механические свойства в зависимости от состояния

Состояние	σв, МПа	σ0,2, МПа	δ, %	Твёрдость HB
Мягкое (М, отожжённое)	400–500	≥ 180	55–65	90–100
Твёрдое (Т, х/д)	1000–1200	—	1–2	180–240

Широкий разброс свойств обусловлен степенью холодной деформации: проволока для сеток поставляется в твёрдом (наклёпанном) состоянии с высокой прочностью и минимальным удлинением. Для восстановления пластичности между проходами волочения применяют промежуточный рекристаллизационный отжиг.

Технологические особенности обработки

БрОФ8-0,3А — деформируемый сплав, вся обработка ведётся методами пластической деформации: горячим прессованием заготовки и последующим многопроходным холодным волочением на проволоку. Содержание олова ~8% располагается вблизи предела α-области: при превышении 8–9% в структуре появляется значительное количество хрупкой δ-фазы, что резко затрудняет холодное волочение. Поэтому для данной марки строго контролируют верхнюю границу Sn (≤ 8,5%).

Антимагнитный вариант (суффикс А, Fe ≤ 0,02%) дополнительно ограничивает содержание железа, которое при превышении норм может образовывать магнитные включения в матрице.

Форма поставки

Согласно ГОСТ 5017-2006, БрОФ8-0,3А поставляется в виде проволоки холоднодеформированной (тянутой) — в бухтах или на катушках. Проволока изготавливается в мягком (отожжённом) и твёрдом (наклёпанном) состоянии.

Применение

Нормативно подтверждённое применение по ГОСТ 5017-2006: проволочные сетки для бумагоделательных машин в целлюлозно-бумажной промышленности. Сетки испытывают одновременно высокое механическое натяжение, абразивный износ и воздействие химически агрессивной среды (кислые и щелочные растворы). Именно сочетание высокой прочности в наклёпанном состоянии, упругости (высокий модуль 118 ГПа среди бронз), антифрикционных свойств и коррозионной стойкости в водных средах определяет выбор этой марки.

Антимагнитный вариант (А) используется там, где наличие магнитных включений в изделии недопустимо по техническим условиям.

Смежные марки оловянно-фосфористых бронз

Если требуется меньшее содержание олова при сохранении высокой упругости, применяют бронзу БрОФ7-0,2. Для литых изделий (втулки, подшипники) с повышенным содержанием олова используют сплав из группы БрОФ10-1, регламентированный ГОСТ 613-79 как литейная бронза.