Сплав БрО19

Цена: договорная
- от объёма, заполните заявку

Сплав БрО19 — оловянная литейная бронза с высоким содержанием олова (18–19,5 %), предназначенная для фасонных отливок и арматуры ответственного назначения. Качество сплава регламентировано отраслевым стандартом ОСТ 190054-72 (код В-51, «Цветные металлы и их сплавы»). Благодаря повышенной концентрации олова бронза БрО19 отличается высокой твёрдостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью, однако практически не поддаётся обработке давлением и применяется исключительно в виде литых заготовок.

Химический состав оловянной бронзы БрО19

Содержание компонентов сплава по ОСТ 190054-72 приведено в таблице. Медь является основой — её процентное содержание определяется как разность между 100 % и суммой остальных элементов.

Элемент	Обозначение	Массовая доля, %
Медь	Cu	79,3–82 (основа)
Олово	Sn	18–19,5
Свинец	Pb	до 0,5
Сурьма	Sb	до 0,3
Цинк	Zn	до 0,2
Фосфор	P	до 0,1
Кремний	Si	до 0,02
Алюминий	Al	до 0,02
Висмут	Bi	до 0,02
Сумма примесей	—	не более 1,2

Высокое содержание олова (около 19 %) определяет присутствие в структуре эвтектоидной составляющей с интерметаллидной фазой Cu₃Sn₈. Именно эта фаза обеспечивает сплаву высокую твёрдость и износостойкость, но одновременно делает его хрупким и непригодным для обработки давлением.

Влияние примесей на свойства сплава

Содержание свинца (до 0,5 %) улучшает обрабатываемость резанием и антифрикционные качества отливок. Фосфор (до 0,1 %) выполняет роль раскислителя и способствует повышению жидкотекучести расплава. Сурьма, висмут и кремний являются нежелательными примесями, поступающими из шихтовых материалов, — их содержание строго ограничено стандартом.

Механические свойства бронзы БрО19 при литье в кокиль

Механические характеристики сплава определены для условия литья в металлическую форму (кокиль) при температуре 20 °C.

Параметр	Обозначение	Значение
Предел кратковременной прочности	σ_в	295 МПа
Предел текучести	σ_0,2	175 МПа
Ударная вязкость	KCU	41 кДж/м²
Твёрдость по Бринеллю	HB 10⁻¹	157 МПа

Отличительная черта сплава — сочетание высокой прочности (σ_в = 295 МПа) с выраженной хрупкостью. Относительное удлинение при разрыве крайне мало, что характерно для высокооловянных бронз с двухфазной структурой. Это принципиально ограничивает область применения БрО19 литейными заготовками — деформируемые полуфабрикаты (прокат, проволока, лента) из данного сплава не выпускаются.

Физические свойства литейного сплава БрО19

Параметр	Обозначение	Значение (при 20 °C)
Плотность	ρ	8600 кг/м³
Модуль упругости	E	96 ГПа
Коэффициент линейного расширения	α_l	18,8 × 10⁻⁶ °C⁻¹
Температура плавления	T_пл	880 °C

Плотность 8600 кг/м³ соответствует теоретическому расчёту для медно-оловянного сплава данного состава. Относительно низкая температура плавления (880 °C) и широкий интервал кристаллизации — характерные признаки высокооловянных бронз, благоприятные для литейного производства.

Коэффициент трения бронзы БрО19

Условия	Коэффициент трения
Со смазкой	0,005
Без смазки	0,4

Низкий коэффициент трения со смазкой (0,005) определяет пригодность сплава для деталей узлов трения — подшипников скольжения, направляющих втулок, вкладышей. Пористая структура отливок, обусловленная широким интервалом кристаллизации, способствует удержанию смазочного материала на рабочих поверхностях.

Особенности литья и технологические свойства

Сплав БрО19 относится к оловянным литейным бронзам и обладает набором технологических характеристик, определяющих выбор метода литья и параметров формовки.

Широкий температурный интервал кристаллизации (порядка 180 °C) приводит к образованию рассеянной усадочной пористости вместо концентрированных раковин. Это упрощает получение герметичных отливок для арматуры и трубопроводных деталей, однако требует внимания к режимам заливки и питания отливки.

Жидкотекучесть бронзы БрО19 ниже, чем у многокомпонентных оловянных бронз (например, БрО5Ц5С5 или БрО10Ц2), что связано с высоким содержанием олова и отсутствием в составе цинка как легирующего элемента. При проектировании литниковой системы необходимо предусматривать достаточное сечение подводящих каналов и минимизировать длину пути расплава.

Линейная усадка сплава относительно невелика, что является преимуществом при литье деталей сложной конфигурации — монолитных плит, корпусных деталей, полых изделий с каналами и отверстиями.

Методы литья

Основные методы получения отливок из БрО19:

Литьё в кокиль (металлическую форму) — обеспечивает наиболее высокие механические свойства благодаря ускоренному охлаждению и мелкозернистой структуре.
Литьё в песчаные формы — применяется для крупногабаритных и единичных отливок. Механические характеристики несколько ниже, чем при кокильном литье.
Центробежное литьё — используется для получения втулок, подшипников скольжения и иных тел вращения.

Коррозионная стойкость бронзы БрО19

Сплав обладает высокой стойкостью в следующих средах:

пресная и морская вода;
водяной пар до температуры +250 °C;
растворы хлористых солей;
разбавленные растворы ряда кислот;
щелочные среды.

Коррозионная стойкость обусловлена образованием на поверхности защитной оксидной плёнки, содержащей оксиды олова и меди. Скорость коррозии на открытом воздухе незначительна. Это позволяет применять отливки из БрО19 в трубопроводной арматуре, работающей с агрессивными жидкими и газовыми средами.

Область применения сплава БрО19

Комбинация высокой износостойкости, антифрикционных свойств и химической стойкости определяет основные направления использования сплава.

Антифрикционные детали

Подшипники скольжения, направляющие втулки и вкладыши для узлов, работающих при значительных нагрузках. Низкий коэффициент трения со смазкой и способность удерживать смазочный материал в порах отливки делают БрО19 эффективным антифрикционным материалом для условий умеренных скоростей скольжения.

Трубопроводная арматура

Задвижки, вентили, краны и фитинги для водопроводных и паропроводных систем с рабочей температурой до +250 °C. Герметичность отливок обеспечивается за счёт рассеянной пористости без концентрированных раковин.

Детали для агрессивных сред

Корпуса насосов, клапаны и другие элементы оборудования, контактирующие с растворами хлоридов, щелочей, разбавленных кислот. Высокая коррозионная стойкость позволяет использовать отливки в химической и пищевой промышленности.

Фасонные отливки

Небольшая объёмная усадка при затвердевании позволяет получать отливки сложной геометрии: плиты, корпусные детали, элементы с внутренними каналами. Это востребовано в машиностроении и приборостроении.

Форма поставки бронзы БрО19

В связи с высоким содержанием олова и крайне низкой пластичностью сплав БрО19 поставляется исключительно в литых формах:

чушки и слитки для последующего переплава и литья;
фасонные отливки по чертежам заказчика (литьё в кокиль, в песчаные формы, центробежное);
литые втулки, вкладыши, плиты.

Деформируемые полуфабрикаты — прокат, проволока, лента, труба — из БрО19 не выпускаются. Для таких изделий применяют низкооловянные деформируемые бронзы с содержанием олова 3–7 % (например, БрОФ6,5-0,15 или БрОЦ4-3).

Сравнение БрО19 с другими оловянными бронзами

Для понимания места БрО19 среди оловянных бронз полезно сопоставить его с типичными марками, стандартизированными по ГОСТ 613.

Параметр	БрО19	БрО10Ц2	БрО5Ц5С5
Содержание Sn, %	18–19,5	9–11	4–6
σ_в, МПа (кокиль)	295	250	180
HB 10⁻¹, МПа	157	75	60
Пластичность	крайне низкая	умеренная	хорошая
Стандарт	ОСТ 190054-72	ГОСТ 613	ГОСТ 613

БрО19 существенно превосходит стандартные литейные бронзы по твёрдости и прочности, но уступает им по пластичности и жидкотекучести. Выбор этого сплава оправдан в случаях, когда приоритетом являются износостойкость поверхности и сопротивление истиранию при работе в узлах трения.