Проволока бронзовая БрАЖ10-1,5

Проволока бронзовая БрАЖ10-1,5 — характеристики, применение, формы поставки

Проволока бронзовая БрАЖ10-1,5 изготавливается из двухкомпонентной алюминиево-железистой бронзы, в которой основными легирующими элементами являются алюминий (~10 %) и железо (~1,5 %), остальное — медь. Марка БрАЖ10-1,5 (полное обозначение по химическому составу — БрА10Ж1,5) относится к безоловянным бронзам, обрабатываемым давлением. Проволока из этого сплава производится по ТУ 48‑21‑5047‑84, а состав чушек для выплавки регламентирован ГОСТ 28873‑90.

Сплав БрАЖ10-1,5 близок по составу к широко применяемым маркам БрАЖ9‑4 и БрАЖМц10‑3‑1,5, но отличается от них пониженным содержанием железа (1,5 % вместо 2–4 %) и отсутствием марганца в качестве обязательного легирующего элемента. Эти различия определяют несколько иной баланс свойств: при сопоставимой коррозионной стойкости и прочности проволока из БрАЖ10-1,5 сохраняет достаточную пластичность, необходимую для волочения на малые диаметры.

Особенности алюминиевых бронз системы Cu–Al–Fe

Алюминий является основным упрочняющим элементом сплавов этой группы. При содержании Al до ~7 % структура бронзы представлена однофазным α-твёрдым раствором, который хорошо деформируется. При увеличении доли алюминия выше 7–8 % в структуре появляется жёсткая γ₂-фаза (эвтектоид), что приводит к росту прочности и твёрдости, но существенно снижает пластичность.

Железо в алюминиевых бронзах выполняет роль модификатора: оно образует с алюминием мелкодисперсные интерметаллидные включения (фаза FeAl₃ и др.), которые препятствуют росту зерна при нагреве и повышают температуру рекристаллизации сплава. В результате бронза сохраняет механические свойства при повышенных температурах и становится менее склонной к разупрочнению при длительных нагревах.

Алюминиевые бронзы системы Cu–Al–Fe обладают хорошей коррозионной стойкостью в пресной воде, во влажной атмосфере, в растворах многих органических кислот. Однако они подвержены коррозии в перегретом водяном паре и в средах, содержащих аммиак. Для повышения стойкости в более агрессивных средах сплавы дополнительно легируют никелем или марганцем — так получают марки БрАЖН10‑4‑4 и БрАЖМц10‑3‑1,5.

Химический состав сплава БрАЖ10-1,5

Химический состав бронзы БрАЖ10-1,5 определяется ТУ 48‑21‑5047‑84 и ГОСТ 28873‑90. Расшифровка марки: Бр — бронза, А — алюминий (~10 %), Ж — железо (~1,5 %), основа — медь.

Элемент	Al (алюминий)	Fe (железо)	Cu (медь)
Номинальное содержание	~10 %	~1,5 %	основа

Допустимые примеси (Mn, Si, Pb, Zn, Sn и др.) контролируются нормативным документом, их суммарное содержание ограничено. Конкретные допуски определены ТУ на проволоку.

Механические и физические свойства

Свойства проволоки из БрАЖ10-1,5 зависят от состояния поставки (мягкое, полутвёрдое, твёрдое) и диаметра. Сплав относится к группе высокопрочных алюминиевых бронз и по механическим характеристикам близок к родственным маркам БрАЖ9‑4 и БрАЖМц10‑3‑1,5.

Общие характеристики алюминиево-железистых бронз данного класса (при температуре 20 °С):

Параметр	Значение
Плотность	7500–7600 кг/м³
Температура плавления	~1040–1060 °С
Модуль упругости	~100–115 ГПа
Предел прочности (прессованный полуфабрикат)	540–600 МПа
Относительное удлинение	10–15 %

Алюминиевые бронзы с ~10 % Al обладают высокой прочностью и износостойкостью, однако их электро- и теплопроводность значительно ниже, чем у чистой меди или низколегированных медных сплавов. По этой причине проволока БрАЖ10-1,5 не применяется в качестве электрического проводника для кабелей, обмоток и проводов.

Термическая обработка

Для алюминиевых бронз с содержанием Al ~10 % характерна возможность упрочнения закалкой с последующим старением. Закалка проводится от температур порядка 900–950 °С с охлаждением в воде, старение — при 350–400 °С в течение 2–4 часов. При этом в структуре выделяются дисперсные фазы, повышающие твёрдость и предел прочности. Отжиг для снятия внутренних напряжений выполняют при 650–700 °С.

Область применения проволоки БрАЖ10-1,5

Основные направления применения проволоки из сплава БрАЖ10-1,5:

Сварка и наплавка. Проволока используется в качестве присадочного материала при сварке и наплавке деталей из алюминиевых бронз. Сварочные электроды на основе этого сплава применяют для восстановления изношенных поверхностей деталей, работающих в условиях трения и износа.

Мелкие детали приборов. Из проволоки БрАЖ10-1,5 изготавливают пружинные элементы, контакты и крепёж для точных приборов, где требуется сочетание прочности, коррозионной стойкости и износоустойчивости.

Антифрикционные и конструкционные элементы. Благодаря высокой стойкости к износу и хорошим антифрикционным свойствам, проволока находит применение при навивке пружин и изготовлении деталей, работающих в паре трения.

Сечения и формы поставки

Проволока бронзовая БрАЖ10-1,5 производится по ТУ 48‑21‑5047‑84 и поставляется:

Параметр	Значение
Форма сечения	Круглая
Диапазон диаметров	От 0,26 мм и выше
Состояние поставки	Мягкое, полутвёрдое, твёрдое (пружинное)
Упаковка	Бухты, катушки, мотки

Конкретные диаметры, допуски и требования к механическим свойствам в зависимости от состояния поставки определяются техническими условиями.

Родственные марки алюминиевых бронз

Сплав БрАЖ10-1,5 входит в группу алюминиево-железистых бронз, к которой также относятся:

Марка	Содержание Al, %	Содержание Fe, %	Дополнительные элементы	Нормативный документ
БрАЖ10-1,5	~10	~1,5	—	ТУ 48-21-5047-84, ГОСТ 28873-90
БрАЖ9-4	8–10	2–4	—	ГОСТ 18175-78
БрАЖМц10-3-1,5	9–11	2–4	Mn 1–2 %	ГОСТ 18175-78
БрАЖН10-4-4	9–11	3,5–5,5	Ni 3,5–5,5 %	ГОСТ 18175-78

Марка БрАЖ10-1,5 отличается минимальным содержанием железа среди бронз этой группы. Более высокое содержание Fe (как в БрАЖ9-4) или дополнительное легирование Mn и Ni повышает жаропрочность, твёрдость и стойкость к эрозии, но одновременно усложняет деформацию в холодном состоянии.

Хранение и транспортировка

Проволоку бронзовую БрАЖ10-1,5 хранят в сухих закрытых складских помещениях, защищённых от воздействия влаги и агрессивных паров. Упаковка в бухты или на катушки обеспечивает сохранность проволоки при транспортировке. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием химического состава, механических свойств и соответствия техническим условиям.