Пруток бронза БрОФ10-1

Бронза БрОФ10-1: расшифровка и нормативная база

Бронза БрОФ10-1 — оловянно-фосфористая литейная бронза на медной основе. Индекс «О» в маркировке обозначает олово, «Ф» — фосфор, цифры — их номинальное процентное содержание. Химический состав сплава регламентирован ГОСТ 613-79 (бронзы оловянные литейные). Прутки круглого сечения, изготавливаемые горизонтальным непрерывным литьём, производятся в соответствии с ГОСТ 24301-93.

Важно понимать принципиальное отличие БрОФ10-1 от марок БрОФ6,5-0,15 и БрОФ7-0,2: последние относятся к деформируемым оловянным бронзам (ГОСТ 5017-2006) и перерабатываются прокаткой и волочением. БрОФ10-1 — исключительно литейный сплав с высоким содержанием олова; деформационная обработка для него не применяется.

Химический состав по ГОСТ 613-79

Элемент	Cu	Sn	P	Fe	Pb	Zn	Sb	Si	Al	Примеси (∑)
Содержание, %	86,9–90,6 (основа)	9–11	0,4–1,1	до 0,2	до 0,3	до 0,3	до 0,3	до 0,02	до 0,02	≤ 1,0

Олово (9–11%) обеспечивает твёрдость и коррозионную стойкость сплава. Фосфор (0,4–1,1%) раскисляет расплав, повышает жидкотекучесть и износостойкость. Содержание фосфора в БрОФ10-1 существенно выше, чем в деформируемых марках (0,15–0,2%), что является одной из причин отнесения сплава к литейным: такой уровень фосфора ухудшает пластичность при холодной деформации, но улучшает антифрикционные характеристики.

Производство прутков: метод горизонтального непрерывного литья

Прутки (круги) из БрОФ10-1 производятся методом горизонтального непрерывного литья (НЛ). Расплав непрерывно подаётся в водоохлаждаемый кристаллизатор горизонтального исполнения; застывающий пруток вытягивается тянущим устройством и нарезается на мерные заготовки. В отличие от литья в песчаную форму или кокиль, метод НЛ обеспечивает равномерную структуру металла по всему сечению и минимальную пористость.

На поверхности непрерывнолитых прутков возможны небольшие вдавления от тянущего устройства и риски от кристаллизатора. Допускаются дефекты поверхности при условии, что они не распространяются в глубину более чем на половину разности измеренного и минимально допустимого диаметров (ГОСТ 24301-93). Трещины, раковины и неметаллические включения недопустимы.

Прутки поставляются в состоянии «как отлито», без разделения по степени твёрдости — в отличие от тянутых прутков деформируемых бронз, которые подразделяют на мягкие, полутвёрдые, твёрдые и особотвёрдые.

Физические и механические свойства

Физические свойства

Свойство	Значение
Плотность	8760 кг/м³
Температура плавления	934 °C
Линейная усадка	1,44 %
Модуль упругости	103 ГПа (1,03×10⁵ МПа)
Коэффициент линейного расширения (20 °C)	17×10⁻⁶ °C⁻¹

Теплопроводность БрОФ10-1 — низкая (характерная для высокооловянистых бронз). Это важная эксплуатационная особенность: деталь, работающая в узле трения, медленнее передаёт тепло в тело конструкции, что снижает риск перегрева при кратковременных пиковых нагрузках.

Механические свойства по ГОСТ 613-79

Способ получения заготовки	σв, МПа	δ, %	Твёрдость HB
Литьё в кокиль	245	3	90
Литьё в песчаную форму	215	3	80

Приведённые значения — нормированные минимумы по ГОСТ 613-79 для отливок. Прутки непрерывного литья обеспечивают механические свойства на уровне кокильного литья и выше. Малое относительное удлинение (δ = 3%) отражает хрупкость, типичную для высокооловянистых бронз: при конструировании деталей из БрОФ10-1 ударные нагрузки следует учитывать отдельно.

Антифрикционные свойства и условия применения

Ключевое достоинство БрОФ10-1 — низкий коэффициент трения: со смазкой 0,008, без смазки 0,15. Это определяет основную область применения сплава — антифрикционные детали узлов трения скольжения.

Рекомендуемые условия эксплуатации

Из НЛ-прутков БрОФ10-1 изготавливают подшипники скольжения, работающие при скоростях до 6 м/с на закалённой опорной поверхности. Венцы червячных передач из данного сплава рассчитаны на скорость скольжения до 12 м/с. При превышении этих значений рекомендуется применение специальных бронз с другим составом.

Сплав устойчив к коррозии в морской воде, что обусловливает применение в судовой арматуре.

Типичные детали из прутка БрОФ10-1

Деталь	Причина выбора сплава
Втулки и подшипники скольжения	Низкий коэффициент трения, стойкость к износу
Нажимные и шпиндельные гайки	Стойкость к высоким контактным нагрузкам
Венцы червячных шестерён	Совместная работа со стальным червяком без задира
Детали шнековых приводов	Высокая нагрузочная способность в паре трения
Узлы трения арматуры	Антифрикционные свойства, коррозионная стойкость
Детали металлургического оборудования (маточные гайки, поршневые кольца)	Совокупность прочности и стойкости к трению

Обрабатываемость резанием и пайка

Литые прутки из БрОФ10-1 хорошо поддаются механической обработке резанием (токарная, фрезерная, расточная), что позволяет получать из заготовки круглого сечения готовые втулки, гайки и другие детали с минимальным объёмом ручной доводки. Сплав поддаётся пайке мягкими и твёрдыми припоями. Сварка применяется ограниченно — преимущественно для устранения дефектов отливок.

Сортамент и формы поставки

Прутки (круги) из бронзы БрОФ10-1 поставляются в виде прямых отрезков круглого сечения. Типовой диаметр — от 20 до 200 мм; нестандартные размеры оговариваются с поставщиком. Длина прутков по ГОСТ 24301-93 кратна 400 мм, максимальная — 2000 мм. Отрезка в размер по чертежу заказчика производится у поставщика.

Помимо прутков, из этого сплава изготавливают готовые заготовки под втулки (полые круглые заготовки) центробежным или кокильным литьём — они позволяют сократить расход металла при расточке по сравнению с прутком.

Пример условного обозначения

Пруток из бронзы БрО10Ф1 (БрОФ10-1) диаметром 80 мм, длиной 800 мм, 2-я группа:
Пруток БрО10Ф1 80 × 800-2, ГОСТ 24301-93

Зарубежные аналоги БрОФ10-1

Страна / система	Марка-аналог	Стандарт
ЕС	CC481K (CuSn11P-C)	EN 1982
Великобритания	PB1	BS
ISO	CuSn10P	ISO 1338
Германия	CuSn10P	DIN
Чехия	423120	ČSN

Подробнее о марке и областях применения — на странице бронза БрОФ10-1. Полный ассортимент оловянных и других бронзовых сплавов представлен в разделе бронза.