Бронза БрАЖ9-4

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 17 Августа 2024

Содержание:
Марка: БрАЖ9-4
Класс: Бронза, обрабатываемая безоловянная обрабатываемая давлением
Промышленное применение: используется в авиастроении и машиностроении; обладает высокими механическими характеристиками, отличными антифрикционными свойствами и стойкостью к коррозии
 
Химический состав сплава БрАЖ9-4, %
Fe 2 - 4  
Si не более 0,1
Mn не более 0,5
P не более 0,01
Al 8 - 10
Cu 84,3 - 90
Pb не более 0,01
Zn не более 1
Sn не более 0,1
Дополнительная информация и параметры
Твердость материала: HB 10 -1 = 100 - 120 МПа
Температура плавления, °C: 1040
Коэффициент трения со смазкой: 0,004
Коэффициент трения без смазки: 0,18
Механические характеристики сплава БрАЖ9-4 при T=20 °C
Прокат Размер Напр. σв(МПа) s T (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж/м2)
сплав мягкий 400-500 35-45
сплав твердый 500-700 4-6
Физические параметры сплава БрАЖ9-4
T (Град) E 10 - 5 (МПа) a 106 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 109 (Ом·м)
20 1.16 58 7500 120
100 16.2 423

Характеристики алюминиевых бронз: Добавление железа существенно улучшает механические свойства алюминиевых бронз за счет уменьшения зернистости; оно также помогает отсрочить процесс рекристаллизации. Алюминиево-железные бронзы марки БрАЖ9-4 подвергаются старению при температуре 250-300 °С в течение 2-3 часов после закалки при 950 °С для повышения их прочностных свойств. Эти материалы находит применение в производстве шестерен, червяков, втулок, седел клапанов и гаек нажимных винтов, преимущественно в авиационной отрасли.

Никель улучшает механические характеристики, устойчивость к высоким температурам, повышает температуру рекристаллизации и коррозионную стойкость алюминиевых бронз, а также улучшает их антифрикционные свойства и устойчивость к низким температурам. Алюминиево-железоникелевые бронзы применяются для производства направляющих втулок, клапанов, шестерен и других ответственных деталей, главным образом в авиационной промышленности.

Добавление марганца в алюминиевые бронзы улучшает их технологические и коррозионные свойства. Эти бронзы хорошо поддаются обработке давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Они используются для изготовления червячных винтов, шестерен и втулок, а также в морском судостроении для деталей, работающих при температурах до 250 °С.

Механическая обработка: Сплав БрАЖ9-4 хорошо поддается механической обработке, как резанием, так и давлением. Это позволяет легко изготавливать детали сложных форм, такие как шестерни, втулки и фланцы, с высокими требованиями к точности и прочности.

Сварка: БрАЖ9-4 подходит для различных методов сварки, включая TIG и MIG сварку. Тем не менее, при сварке необходимо учитывать высокую температуру плавления сплава и его склонность к быстрому охлаждению, что может вызвать трещины.

Антикоррозийные свойства: Благодаря высокому содержанию алюминия и железа, сплав БрАЖ9-4 имеет отличную стойкость к коррозии, что делает его идеальным для использования в агрессивных средах, включая морскую воду и химические растворы.

Устойчивость к износу: Благодаря своим антифрикционным свойствам и высокой твердости, сплав БрАЖ9-4 демонстрирует отличную устойчивость к износу, что делает его подходящим материалом для изготовления деталей, подвергающихся высоким механическим нагрузкам.

Сплав БрАЖ9-4 представляет собой одну из разновидностей бронзы, которая нашла широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Этот сплав получил свое название из-за состава: бронза (Бр), алюминий (А), железо (Ж) и 9-4 процентное соотношение главных легирующих элементов. История этого уникального материала насчитывает несколько десятилетий, начиная с середины XX века.

Первоначально разработка сплавов на основе меди с добавками алюминия и железа началась в ответ на потребности индустрии в новых материалах, обладающих повышенной прочностью и антифрикционными свойствами. Исследования по созданию БрАЖ9-4 стартовали примерно в 1940-х годах. Основная цель заключалась в повышении механических характеристик бронзы без существенного увеличения стоимости и сложности производства.

ЭтапОписание
1940-е годы Начало исследований по разработке сплавов меди с добавками алюминия и железа.
1950-е годы Проведение опытов и первых производственных проб по получению нового сплава. Определение оптимальных процентных соотношений легирующих элементов.
1960-е годы Начало промышленного производства сплава БрАЖ9-4 и его первые применения в машиностроении и других отраслях.
Советский Союз Активное применение БрАЖ9-4 в различных секторах промышленности, в том числе в оборонной и космической сферах.
Последние десятилетия Совершенствование технологии производства и адаптация под современные промышленные стандарты. Продолжение исследований для улучшения характеристик сплава.

В процессе усовершенствования, который продолжался до 1960-х годов, были определены оптимальные процентные соотношения алюминия и железа, позволяющие добиться максимальных эксплуатационных характеристик. С этого времени БрАЖ9-4 начал массово использоваться в таких отраслях, как машиностроение, авиационная промышленность, производство морской техники и многих других.

Особенно широкое распространение сплав получил в Советском Союзе, где его применяли не только в гражданской промышленности, но и в оборонной и космических отраслях. Высокая прочность, износостойкость и коррозионная стойкость сделали БрАЖ9-4 незаменимым материалом для производства различных технических элементов, начиная от подшипников и заканчивая сложными механизмами.

На сегодняшний день сплав БрАЖ9-4 продолжает оставаться востребованным материалом, а технологические особенности его производства и дальнейшего использования продолжают совершенствоваться. Остается важным исследования и модернизация сплава для соответствия современным стандартам и требованиям различных отраслей.