Втулки латунные из ЛЦ40С изготавливают по ГОСТ 17711-93, который устанавливает требования к химическому составу и механическим свойствам литейных медно-цинковых сплавов. Диаметр изделия составляет 28 мм. ЛЦ40С относится к литейным свинцовым латуням и содержит медь в количестве 57-61%, цинк 35-42,2% и свинец 0,8-2%. Присутствие свинца снижает коэффициент трения и улучшает обрабатываемость резанием, что важно для изготовления деталей узлов трения.
Химический состав материала определяют по ГОСТ 1652.1-77 - ГОСТ 1652.13-77. Стандарт нормирует содержание основных компонентов и допустимые массовые доли примесей: железо до 0,8%, кремний до 0,3%, марганец до 0,5%, никель до 1%, алюминий до 0,5%, сурьма до 0,05%, олово до 0,5%. Температура плавления ЛЦ40С составляет 885 °C. Плотность равна 8500 кг/м³, теплопроводность 68 Вт/(м·град), модуль упругости первого рода 20,1 МПа.
Механические свойства втулок из ЛЦ40С
ГОСТ 17711-93 устанавливает показатели прочности, удлинения и твёрдости в зависимости от способа литья. Для центробежного литья временное сопротивление разрыву составляет 215 МПа, относительное удлинение 20%, твёрдость по Бринеллю 80 МПа. При литье в песчаную форму предел прочности также равен 215 МПа, однако относительное удлинение снижается до 12%, а твёрдость до 70 МПа. Кокильное литье даёт те же значения, что и центробежное: 215 МПа прочности, 20% удлинения и 80 МПа твёрдости.
Для прутков из ЛЦ40С по ГОСТ 24301-93 установлен диапазон временного сопротивления разрыву 200-250 МПа, относительного удлинения 15-20% и твёрдости 70-80 МПа. Способ получения заготовки влияет на сочетание прочности и пластичности, поэтому при подборе изделия учитывают как марку материала, так и технологию изготовления.
Коэффициент трения ЛЦ40С со смазкой составляет 0,013, без смазки 0,17. Эти показатели относятся к справочным данным материала и характеризуют его поведение в сопряжённых парах. Свинец в составе сплава способствует образованию смазывающего слоя на поверхности трения, что снижает износ и позволяет использовать втулки в подшипниковых узлах, ползунах и направляющих.
Механические испытания проводят по ГОСТ 1497 для определения временного сопротивления и относительного удлинения, твёрдость по Бринеллю измеряют по ГОСТ 9012. Образцы для испытаний отливают отдельно либо вырезают из отдельно отлитых проб. Способ литья образцов должен соответствовать способу изготовления отливок. Для литья под давлением и центробежного литья допускается заливка проб в кокиль.
ГОСТ 17711-93 приводит примеры назначения литья для отдельных марок. ЛЦ40С применяют для втулок, арматуры и сепараторов шариковых и роликовых подшипников. Эти изделия работают в условиях трения скольжения, где требуется сочетание прочности, износостойкости и низкого коэффициента трения. Материал подходит для деталей, контактирующих с валами и осями из стали или чугуна.
Диаметр и подбор втулок
Диаметр 28 мм определяет внешний размер изделия. Для втулок также нормируют внутренний диаметр и толщину стенки, которые влияют на несущую способность и равномерность распределения нагрузки по поверхности контакта. При подборе сопоставляют размеры втулки с диаметром вала или оси, зазором в сопряжении и условиями монтажа.
В каталоге представлены втулки с диаметрами от 6 до 200 мм. Конкретная позиция характеризуется сочетанием диаметра, марки материала и технического стандарта. Размерный ряд позволяет подобрать изделие для подшипниковых узлов разной мощности, направляющих и опор механизмов.
Стандарт устанавливает допустимые отклонения размеров и формы отливок. Для литых втулок контролируют овальность, конусность, прямолинейность образующей и шероховатость поверхности. Эти параметры влияют на точность посадки, равномерность зазора и условия работы пары трения. При необходимости отливки подвергают механической обработке для достижения требуемых допусков.
Для деталей, работающих при повышенных температурах, учитывают коэффициент температурного линейного расширения ЛЦ40С, который составляет 108,8·10-6 1/град. При нагреве изменяются зазоры в сопряжениях, что может привести к заеданию или увеличению износа. Температура плавления 885 °C ограничивает применение материала в высокотемпературных узлах.
Технология литья и формы поставки
Втулки из ЛЦ40С изготавливают центробежным литьём, литьём в кокиль, в песчаную форму или под давлением. Центробежное литьё обеспечивает плотную структуру металла, равномерное распределение компонентов и хорошие механические свойства. Кокильное литьё даёт более высокую точность размеров и чистоту поверхности по сравнению с литьём в песчаную форму. Литьё под давлением позволяет получать тонкостенные изделия сложной формы с минимальными припусками на обработку.
Выбор технологии зависит от размеров детали, требований к точности, объёма производства и экономической целесообразности. Для втулок диаметром 28 мм наиболее распространено центробежное литьё, которое обеспечивает сочетание прочности, пластичности и стабильности размеров.
ГОСТ 24301-93 нормирует прутки и трубы бронзовые и латунные литые. Для прутков из ЛЦ40С установлены механические свойства в диапазонах, что позволяет изготавливать втулки механической обработкой из литых заготовок. Прутки используют как промежуточную форму поставки, когда требуется дополнительная обработка резанием или когда размеры изделия не соответствуют стандартному сортаменту литых втулок.
Химический состав контролируют на соответствие нормативным требованиям. При разногласиях в оценке качества применяют методы химического анализа по ГОСТ 1652.1-77 - ГОСТ 1652.13-77. Механические свойства определяют на образцах, отлитых тем же способом, что и детали. Количество образцов и проб устанавливают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.
Применение втулок из ЛЦ40С
Втулки из ЛЦ40С применяют в подшипниковых узлах, направляющих, ползунах и шарнирных соединениях. Материал обеспечивает работу в условиях трения скольжения при умеренных удельных нагрузках и скоростях. Свинец в составе сплава снижает склонность к задиру и позволяет работать при кратковременном недостатке смазки.
Сепараторы шариковых и роликовых подшипников изготавливают из ЛЦ40С для подшипников качения, работающих при невысоких скоростях вращения. Арматура из этого материала используется в трубопроводных системах и регулирующих устройствах, где требуется коррозионная стойкость и обрабатываемость резанием.
Для вагонных подшипников, работающих при повышенных нагрузках, применяют марганцово-свинцовую латунь ЛЦ38Мц2С2, для которой установлены более высокие показатели прочности. Для червячных передач и нажимных устройств используют алюминиево-железо-марганцевую латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2, обладающую повышенной твёрдостью и износостойкостью. Выбор марки зависит от условий эксплуатации, требуемого сочетания свойств и конструктивных особенностей узла.
В каталоге представлены втулки латунные из ЛЦ40С диаметром 28 мм по ГОСТ 17711-93. Купить продукцию можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Подбор осуществляется по размерам, марке материала и способу литья с учётом условий работы узла.