Шестигранник бронзовый БрАЖ 9-4

Шестигранник бронзовый БрАЖ 9-4 — общие сведения

Шестигранник бронзовый БрАЖ 9-4 — тянутый пруток с поперечным сечением в форме правильного шестигранника, изготовленный из безоловянной алюминиево-железистой бронзы БрАЖ 9-4. Сплав сочетает высокую механическую прочность, коррозионную стойкость и хорошие антифрикционные свойства, что делает его востребованным при производстве деталей, работающих в условиях трения, ударных нагрузок и агрессивных сред.

Шестигранное сечение обеспечивает надёжный зажим в патроне и удобство подачи в цанговые механизмы токарных автоматов. Из такого прутка изготавливают гайки, болты, втулки, штуцеры и другие крепёжные и фасонные детали — шестигранный профиль минимизирует потери материала при обработке резанием.

Химический состав бронзы БрАЖ 9-4

Химический состав сплава регламентируется ГОСТ 18175-78 «Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки». Основа сплава — медь; главные легирующие элементы — алюминий и железо. Алюминий повышает прочность, твёрдость и коррозионную стойкость за счёт формирования оксидной плёнки на поверхности. Железо измельчает зерно, увеличивает износостойкость и препятствует рекристаллизации при нагреве.

Элемент	Al	Fe	Mn	Zn	Si	Sn	Pb	P	Cu
Содержание, %	8–10	2–4	до 0,5	до 1,0	до 0,1	до 0,1	до 0,01	до 0,01	основа

Суммарное содержание примесей — не более 1,7 %. Расчётное содержание меди составляет около 84,3–90 %. Цифры «9» и «4» в маркировке указывают на среднее содержание алюминия и железа соответственно.

Механические и физические свойства

Свойства бронзы БрАЖ 9-4 зависят от вида полуфабриката и состояния поставки. Ниже приведены справочные значения при температуре 20 °C.

Механические свойства прутков БрАЖ 9-4 по ГОСТ 1628

Вид полуфабриката	σв, МПа	δ5, %	HB
Пруток прессованный (круглый)	≥ 540	≥ 15	110–180
Сплав в мягком состоянии (отожжённый)	400–500	35–45	100–120
Сплав в твёрдом состоянии (нагартованный)	500–700	4–6	160–200

Тянутые шестигранные прутки поставляются в полутвёрдом или твёрдом состоянии. За счёт наклёпа при холодной деформации их прочность и твёрдость выше, чем у прессованных, а пластичность (относительное удлинение) — ниже. Конкретные значения указываются в сертификате качества на партию.

Физические свойства бронзы БрАЖ 9-4

Параметр	Значение
Плотность	7500 кг/м³
Температура плавления	1040 °C
Модуль упругости E	1,16 × 10⁵ МПа
Теплопроводность (20 °C)	58 Вт/(м·°C)
ТКЛР (20–100 °C)	16,2 × 10⁻⁶ 1/°C
Удельное электросопротивление	120 × 10⁻⁹ Ом·м
Удельная теплоёмкость (20–100 °C)	423 Дж/(кг·°C)

Сплав обладает низким коэффициентом трения: 0,18 без смазки и 0,004 со смазкой, что подтверждает его антифрикционные характеристики.

Нормативные документы и метод изготовления

Шестигранные бронзовые прутки регламентируются ГОСТ 1628-2019 «Прутки бронзовые. Технические условия» (заменил ГОСТ 1628-78). Стандарт распространяется на тянутые прутки круглого, квадратного и шестигранного сечений, а также на прессованные и горячекатаные прутки круглого сечения из безоловянных бронз.

Шестигранные прутки изготавливаются методом холодного волочения (тянутые). Прессование по ГОСТ 1628 предусмотрено только для круглого сечения. За размер шестигранного прутка принимается диаметр вписанной окружности — расстояние между параллельными гранями (размер «под ключ»).

Химический состав сплава определяется ГОСТ 18175-78 «Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки». В документации на продукцию обычно указываются оба стандарта: марка по ГОСТ 18175-78, сортамент и технические требования — по ГОСТ 1628-2019.

Точность изготовления

Тянутые прутки из бронзы БрАЖ 9-4 выпускаются нормальной, повышенной и высокой точности. Прутки повышенной точности изготавливают диаметром от 16 до 50 мм, высокой — от 16 до 30 мм. Состояние поставки тянутых прутков — полутвёрдое или твёрдое.

Сортамент и формы поставки шестигранника БрАЖ 9-4

Тянутые шестигранные прутки поставляются немерной, мерной или кратной мерной длины. Допустимое отклонение по длине мерных тянутых прутков — +10 мм. В одной партии немерных прутков допускается до 10 % укороченных (длиной не менее 0,3 м для прутков диаметром до 40 мм). Тянутые прутки диаметром менее 14 мм могут поставляться в бухтах.

Типичный ряд размеров шестигранных прутков (размер «под ключ»): 17, 19, 22, 24, 27, 32, 36 мм. Шестигранный профиль удобен для зажима в цанге и подачи в магазинный механизм токарного автомата, что обеспечивает высокую производительность при серийном изготовлении крепежа и фасонных деталей.

Требования к поверхности

Поверхность прутков должна быть чистой, без дефектов, затрудняющих осмотр. Допускаются малозначительные плены, раковины, вмятины, задиры и царапины глубиной не более предельного отклонения по размеру. На тянутых прутках допускаются следы технологической смазки и цвета побежалости после низкотемпературного отжига.

Радиус закругления рёбер

Продольные рёбра тянутых шестигранных прутков имеют радиус закругления не более 0,5 мм (для размеров до 25 мм включительно) и не более 1,0 мм (для размеров свыше 25 мм).

Области применения шестигранника из бронзы БрАЖ 9-4

Бронзовый шестигранник БрАЖ 9-4 используется как заготовка для изготовления деталей, подвергающихся интенсивному трению и износу. Основные области применения:

В машиностроении — гайки, болты, штуцеры, шестерни, втулки, седла клапанов, нажимные винты. Шестигранный профиль оптимален для изготовления крепежа и резьбовых деталей на токарных и фрезерных станках. В авиастроении — седла клапанов, втулки и элементы гидросистем, где требуется сочетание прочности и коррозионной стойкости. В нефтехимическом оборудовании — детали арматуры и узлов трения, работающих в контакте с агрессивными средами. В судостроении — арматура и крепёж, эксплуатируемые в условиях морской воды, благодаря стойкости алюминиевой бронзы к хлоридной коррозии.

Сплав пригоден для работы при повышенных температурах (до 300–350 °C без существенной потери механических свойств). При необходимости детали подвергают термической обработке: закалка при 900–950 °C с последующим отпуском при 250–300 °C повышает твёрдость и износостойкость.

Упаковка, маркировка, хранение и транспортировка

Прутки связывают в пучки массой не более 80 кг. По согласованию с потребителем допускается формирование связок (плетей) массой до 500 кг. К каждому пучку крепится металлический или фанерный ярлык по ГОСТ 14192 с указанием марки сплава, размера, номера партии и массы. Для маркировки прутков БрАЖ 9-4 применяется сокращённое буквенное обозначение «БЖ».

Хранение — в закрытых помещениях или под навесом, защищающим от атмосферных осадков, на стеллажах или поддонах, без контакта с влагой. Транспортировка осуществляется любым видом транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов. При соблюдении условий хранения прутки не изменяют своих потребительских свойств.

Аналоги и смежные марки

Международный аналог бронзы БрАЖ 9-4 — CuAl9Fe3 (ISO), C61900 (UNS, США). Литейным аналогом является бронза БрА9Ж3Л по ГОСТ 493-79: фактически тот же сплав, но выпускаемый литейным способом, с незначительными отличиями в допусках по примесям.

Если требуется круглый пруток из бронзы БрАЖ 9-4, он доступен в прессованном и тянутом исполнении в более широком диапазоне диаметров (от 5 до 160 мм).