Втулка изготовлена из БрА10Мц2Л — безоловянной литейной бронзы на основе меди и алюминия. Материал предназначен для антифрикционных деталей и элементов арматуры, работающих в пресной воде, жидком топливе и паре при температуре до 250 °C. Основу сплава формируют медь (83,7–88,9 %) и алюминий (9,6–11 %), а марганец добавлен в количестве 1,5–2,5 % для повышения прочности и износостойкости. Железо, никель, кремний, фосфор и другие элементы нормированы как примеси с общим содержанием до 2,8 %.
Втулка имеет наружный диаметр 18 мм, внутренний диаметр 14 мм и толщину стенки 2 мм. Размеры определяют посадку на вал, зазор в узле и площадь контактной поверхности. При подборе втулки нужно сверить внутренний диаметр с диаметром вала, а толщину стенки — с допустимой нагрузкой и условиями работы подшипникового узла.
Свойства материала
Механические характеристики БрА10Мц2Л определены при температуре 20 °C. Временное сопротивление составляет 490 МПа, относительное удлинение — 12 %, твердость по Бринеллю HB 10⁻¹ = 110 МПа. Показатели относятся к литому состоянию и зависят от способа литья: в кокиль или песчаную форму. Обе технологии дают близкие значения прочности и пластичности, но способ изготовления влияет на структуру отливки и должен учитываться при оценке детали.
Бронза обладает антифрикционными свойствами и применяется в узлах трения, где требуется сочетание прочности, стойкости к износу и совместимости с валом. Алюминий повышает прочность и коррозионную стойкость сплава, марганец улучшает механические характеристики, а отсутствие олова делает материал более доступным по сравнению с оловянными бронзами. Состав позволяет использовать втулки в условиях контакта с водой, жидким топливом и паром без значительной деградации металла.
Размеры и геометрия втулки
Наружный диаметр 18 мм задает внешний габарит изделия и определяет посадку втулки в корпус узла. Внутренний диаметр 14 мм обеспечивает зазор для вала и влияет на величину рабочего зазора в подшипнике скольжения. Толщина стенки 2 мм связана с прочностью втулки под радиальной нагрузкой и её способностью противостоять деформации при установке и эксплуатации.
Разность между наружным и внутренним диаметрами определяет толщину материала по всей окружности. При уменьшении толщины стенки снижается жесткость изделия, при увеличении растет масса и требуется больше места в корпусе. Размеры втулки подбирают исходя из диаметра вала, типа посадки, величины нагрузки и конструктивных ограничений узла.
Применение и условия работы
Втулка из БрА10Мц2Л используется как антифрикционная деталь в подшипниках скольжения, направляющих, шарнирах и других узлах, где требуется снижение трения между валом и корпусом. Материал работает в пресной воде, жидком топливе и паре до 250 °C, что подтверждено назначением сплава по справочным данным. Эти среды не вызывают быстрого разрушения бронзы, если соблюдены температурные пределы и отсутствуют агрессивные компоненты.
В узлах трения втулка устанавливается с натягом в корпус и с зазором относительно вала. Зазор заполняется смазкой, которая снижает износ и отводит тепло. Если смазка отсутствует или её подача недостаточна, антифрикционные свойства бронзы помогают избежать задира и заклинивания, но ресурс детали сокращается. При выборе втулки нужно учитывать скорость вращения вала, величину радиальной нагрузки, режим работы узла и способ подачи смазки.
Химический состав и нормирование
Состав БрА10Мц2Л установлен стандартом и включает медь, алюминий, марганец, железо, никель, кремний, фосфор, мышьяк, свинец, цинк, сурьму и олово. Содержание меди, включая остальное после вычета других компонентов, составляет 83,7–88,9 %. Алюминий добавлен в количестве 9,6–11 %, марганец — 1,5–2,5 %. Железо допускается до 1 %, никель — до 1 %, кремний — до 0,2 %. Остальные элементы нормированы в меньших пределах: фосфор до 0,1 %, мышьяк до 0,05 %, свинец до 0,1 %, цинк до 1,5 %, сурьма до 0,05 %, олово до 0,2 %.
Общее содержание примесей ограничено значением 2,8 %. Контроль состава необходим для обеспечения механических свойств и коррозионной стойкости. Алюминий повышает прочность и твердость, марганец улучшает литейные характеристики и сопротивление износу, железо влияет на структуру сплава, а никель может повышать прочность и пластичность. Превышение установленных пределов по примесям меняет свойства материала и может привести к несоответствию требованиям стандарта.
Литье и изготовление втулок
Втулки из БрА10Мц2Л получают методом литья в кокиль или песчаную форму. Оба способа обеспечивают временное сопротивление 490 МПа и относительное удлинение 12 % при 20 °C, но технология влияет на структуру металла, качество поверхности и точность размеров. Литье в кокиль даёт более плотную структуру и лучшую размерную точность за счёт металлической формы, литье в песчаную форму позволяет изготавливать изделия сложной геометрии и крупных габаритов.
После литья втулки могут подвергаться механической обработке для достижения требуемых размеров внутреннего и наружного диаметров, а также для обеспечения чистоты поверхности. Обработка точением, растачиванием или шлифованием используется для коррекции диаметров и получения нужных допусков. Финишная обработка внутренней поверхности важна для снижения трения и равномерного распределения нагрузки в узле.
Выбор втулки и проверка соответствия
При подборе втулки из БрА10Мц2Л сначала определяют диаметр вала и требуемый зазор, затем выбирают втулку с внутренним диаметром 14 мм, который обеспечит этот зазор с учётом допусков. Наружный диаметр 18 мм должен соответствовать посадочному месту в корпусе, а толщина стенки 2 мм — выдерживать расчётную нагрузку без пластической деформации.
Далее проверяют, что условия работы узла совпадают с областью применения бронзы: пресная вода, жидкое топливо или пар до 250 °C. Если среда содержит агрессивные компоненты, температура превышает 250 °C или требуется работа в морской воде, необходимо уточнить пригодность материала по дополнительной технической документации. Механические характеристики сплава сопоставляют с нагрузкой, скоростью и режимом эксплуатации, чтобы избежать преждевременного износа или разрушения детали.
Купить бронзовые втулки БрА10Мц2Л с диаметром 18 мм, внутренним диаметром 14 мм и толщиной стенки 2 мм можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 909 руб./кг. Для уточнения наличия, сроков поставки и стоимости заказа обращайтесь по телефону +7 (343)343-30-84 или электронной почте zakaz@fedmet.ru.