Прутки бронзовые БрОЦС 5-5-5

Пруток бронзовый БрОЦС 5-5-5 — круглая заготовка из оловянно-свинцово-цинковой бронзы, предназначенная для механической обработки на токарных и расточных станках. Из неё изготавливают антифрикционные детали узлов трения: подшипниковые втулки, вкладыши, гайки грузовых винтов, венцы червячных передач, а также детали трубопроводной и запорной арматуры.

Сплав относится к оловянным литейным бронзам по ГОСТ 613-79. Прутки из него производятся методом горизонтального непрерывного литья по ГОСТ 24301-93 — это принципиально отличает их от деформированных бронзовых прутков (ГОСТ 1628-2019), изготавливаемых прессованием или волочением из безоловянных бронз. Подробнее о других видах бронзового полуфабриката — в разделе бронзовый прокат.

Расшифровка марки и химический состав по ГОСТ 613-79

Обозначение БрОЦС 5-5-5 раскрывается так: Бр — бронза, О — олово (Sn), Ц — цинк (Zn), С — свинец (Pb), цифры — номинальное содержание каждого элемента в процентах. В ГОСТ 613-79 марка обозначена как БрО5Ц5С5.

Каждый легирующий элемент выполняет конкретную функцию:

• Олово (Sn, 4–6%). Повышает твёрдость и прочность матрицы, улучшает литейные свойства: усадка не превышает 1% и распределяется равномерно по всему объёму отливки, что обеспечивает плотную структуру без сосредоточенных усадочных раковин.
• Цинк (Zn, 4–6%). Повышает коррозионную стойкость, частично замещает дорогостоящее олово без ухудшения эксплуатационных характеристик.
• Свинец (Pb, 4–6%). Обеспечивает антифрикционные свойства: мягкие включения свинца в структуре действуют как твёрдая смазка, снижая коэффициент трения и износ сопряжённых деталей. Одновременно свинец значительно улучшает обрабатываемость резанием.

Химический состав БрО5Ц5С5 по ГОСТ 613-79

Элемент	Cu	Sn	Zn	Pb	Fe	Sb	P	Al	Si
Содержание, %	80,7–88 (основа)	4–6	4–6	4–6	≤ 0,40	≤ 0,50	≤ 0,10	≤ 0,05	≤ 0,05

Суммарное содержание примесей — не более 1,3%.

Метод изготовления прутков: горизонтальное непрерывное литьё

Прутки БрОЦС 5-5-5 производятся по ГОСТ 24301-93 методом горизонтального непрерывного литья через графитовый кристаллизатор. Это важно понимать при работе с материалом:

• Структура прутка — литая, равноосная. Она отличается от структуры деформированного проката, где зёрна вытянуты вдоль оси.
• На поверхности могут присутствовать продольные гребешки от кристаллизатора — это допустимый дефект по ГОСТ 24301-93 при условии, что он не выводит размеры за предельные отклонения при контрольной обточке.
• Поперечное сечение плотное, без газовых раковин и посторонних включений — это требование ГОСТ 24301-93 (п. 2.2).
• Непрерывное литьё обеспечивает равномерное распределение свинца в структуре, что стабилизирует антифрикционные свойства по всей длине прутка.

Для особо нагруженных узлов, где критична однородность механических свойств по сечению, следует учитывать, что литые прутки уступают деформированным по прогнозируемости характеристик от партии к партии. В таких случаях рассматриваются альтернативные марки из деформируемых бронз.

Механические и физические свойства

Прутки выпускаются двух групп точности; нормируемые механические свойства по ГОСТ 24301-93 (таблица 2) при температуре 20 °C:

Механические свойства прутков БрО5Ц5С5 по ГОСТ 24301-93

Показатель	1-я группа (не менее)	2-я группа (не менее)
Временное сопротивление разрыву σв, МПа	240	200
Относительное удлинение δ, %	20	15
Твёрдость по Бринеллю HB	70	65

Основные физические свойства сплава:

• Плотность: 8,8 г/см³
• Усадка при литье: ≈ 1% (равномерная по объёму)
• Температура литья: 1250–1300 °C

Сочетание умеренной твёрдости (HB 65–70) с высокой пластичностью (δ ≥ 15–20%) делает материал технологичным при расточке, развёртывании и нарезании резьбы. Высокое содержание свинца обеспечивает обрабатываемость резанием на уровне около 90% относительно латуни-автомат ЛС63-3.

Антифрикционные свойства и применение в узлах трения

БрОЦС5-5-5 — типичный антифрикционный сплав для подшипников скольжения и деталей, работающих в паре с незакалённым или закалённым стальным валом. Сплав не вызывает интенсивного задирания поверхности вала в отличие от более твёрдых алюминиевых бронз типа БрАЖ9-4, которые при граничном трении могут давать повышенный износ сопряжённой детали.

Рекомендуемые условия применения подшипников скольжения из БрОЦС5-5-5:

• скорости скольжения до 5–6 м/с при незакалённой опорной поверхности вала;
• умеренные удельные нагрузки на поверхность скольжения;
• присутствие смазки (граничное или смешанное трение).

Для венцов червячных передач: скорости скольжения 4–10 м/с (при надлежащей смазке и закалённом стальном червяке).

Коррозионная стойкость и области применения

Сплав устойчив к коррозии в пресной и морской воде, во влажной атмосфере. Это обусловлено как медной основой, так и присутствием цинка. Скорость коррозии в морской воде не превышает 0,002 мм/год, что позволяет применять материал в арматуре и трубопроводах опреснительных установок и морских систем.

Основные области применения прутков БрОЦС 5-5-5:

• Машиностроение. Подшипниковые втулки и вкладыши подшипников скольжения; гайки грузовых и ходовых винтов; направляющие планки; золотники; оси.
• Автомобилестроение и дорожная техника. Втулки и прокладки клапанов двигателей; вкладыши для двигателей внутреннего сгорания.
• Трубопроводная арматура. Корпусные детали задвижек, клапанов и вентилей для воды и пара; детали арматуры котлов и паровых генераторов.
• Судостроение и судоремонт. Арматура, работающая в контакте с морской водой; втулки гребных валов вспомогательных механизмов.

Полный перечень доступных марок оловянной бронзы и форматов поставки — в разделе бронза БрОЦС 5-5-5.

Сортамент и форма поставки по ГОСТ 24301-93

Прутки поставляются по ГОСТ 24301-93 в двух группах точности (1-я — повышенная, 2-я — нормальная). Стандартный сортамент диаметров и допуски:

Диаметры и предельные отклонения прутков по ГОСТ 24301-93

Диаметр, мм	Отклонение, 1-я группа	Отклонение, 2-я группа
40–50	+0,6 / −0,1	+1,0 / −0,9
53–71	+0,7 / −0,1	+1,2 / −1,0
75–100	+0,9 / −0,2	+1,2 / −1,2
106–140	+1,0 / −0,3	+1,5 / −1,5
150–200	+1,2 / −0,4	+2,0 / −2,0

Стандартный диапазон диаметров — от 40 до 200 мм. Изготовление прутков других диаметров допускается по соглашению с изготовителем. Длина — кратно 400 мм, не более 2000 мм. Кривизна не более 3 мм на 1 м длины.

Пример обозначения при заказе

Пруток из бронзы БрО5Ц5С5 (БрОЦС5-5-5), диаметр 100 мм, длина 800 мм, 2-я группа точности:

Пруток БрО5Ц5С5 100×800-2, ГОСТ 24301-93

При оформлении заявки укажите диаметр (или диапазон диаметров), необходимую длину и группу точности. Партия сопровождается документом о качестве с результатами химического анализа и механических испытаний.