Втулка из ЛЦ16К4 изготовлена по ГОСТ 17711-93. Стандарт устанавливает требования к составу, размерам, допускам и контролю литейных латуней, используемых для втулок, подшипников и деталей узлов трения.
Марка материала и состав сплава
ЛЦ16К4 представляет кремнистую литейную латунь. Основу составляет медь, цинк занимает диапазон 12–19 %, а кремний входит в количестве от 3 до 4,5 %. Железо, марганец, никель, свинец, олово, алюминий, фосфор и сурьма нормируются как примеси. Марка предназначена для отливок, работающих при температуре до 250 °C и подвергающихся гидровоздушным испытаниям. Материал используют для деталей в морской воде при обеспечении протекторной защиты, а также в шестернях и узлах трения.
Химический состав приведён в нормативном документе, который определяет содержание компонентов и допустимую массовую долю примесей. Температура плавления составляет 900 °C. Предел кратковременной прочности для литья в кокиль указан 343 МПа, для литья в песчаную форму — 294 МПа. Относительное удлинение при разрыве для обоих способов литья составляет 15 %. Твёрдость по Бринеллю при литье в кокиль достигает HB 10⁻¹ = 110 МПа, при литье в песчаную форму — HB 10⁻¹ = 100 МПа.
Размер и геометрия втулки
Втулка имеет наружный диаметр 35 мм. Этот параметр определяет посадочный размер детали и совместимость с корпусом или гнездом механизма. Геометрия втулки обеспечивает распределение нагрузки по поверхности контакта с валом и корпусом. Диаметр выбирают по чертежу узла и требованиям к зазорам между сопряжёнными деталями.
Стандарт регулирует размеры отливок и допустимые отклонения. Точность изготовления и качество поверхности влияют на работу втулки под нагрузкой, скорость износа и возможность обработки после литья. При выборе диаметра учитывают способ монтажа, требования к посадке и условия работы узла.
Требования технического стандарта
ГОСТ 17711-93 определяет химический состав, способы литья и механические свойства латуней. В документе перечислены марки для разных видов отливок, включая свинцовые, марганцевые, алюминиевые, кремнистые и кремнисто-свинцовые сплавы. Каждая марка нормируется по временному сопротивлению разрыву, относительному удлинению и твёрдости по Бринеллю.
Способ литья отражается в таблицах стандарта через обозначения П для песчаной формы, К для кокильного литья, Д для литья под давлением и Ц для центробежного литья. Значения прочности, удлинения и твёрдости различаются в зависимости от выбранного способа изготовления. Механические свойства определяют на отдельно отлитых образцах или пробах, способ их заливки должен соответствовать способу изготовления отливок.
Стандарт предусматривает испытания химического состава по ГОСТ 1652.1-77 - ГОСТ 1652.13-77, испытания на растяжение по ГОСТ 1497 и определение твёрдости по ГОСТ 9012. Примеры назначения литья для кремнистой латуни включают детали узлов трения, шестерни, подшипниковые детали и втулки, работающие при повышенных температурах.
Физические свойства и характеристики трения
При температуре 20 °C модуль упругости первого рода составляет 83,7 ГПа, коэффициент линейного температурного расширения указан как 17 на 10⁻⁶ 1/°C, теплопроводность равна 17 Вт/(м·°C). Плотность материала составляет 8300 кг/м³, удельная теплоёмкость равна 200 Дж/(кг·°C), удельное электросопротивление достигает 0,01 Ом·м.
Для оценки работы втулки в узлах трения приведены значения коэффициента трения со смазкой и без смазки. Со смазкой показатель составляет 0,01, без смазки — 0,19. Эти величины помогают оценить условия контакта с валом, нагрузку на поверхность и необходимость подачи смазки.
Зарубежные аналоги марки включают C87400 и C87500 для США, G-CuZn15Si4 для Германии, CuZn16Si4-C и CuZn16Si3.5 для Евросоюза. Соответствия приведены в нормативном документе и используются при сопоставлении требований технической документации разных стран.
Выбор втулки и условия работы
При выборе втулки учитывают диаметр, марку материала и требования стандарта. Назначение детали, действующие нагрузки, скорость движения сопряжённых поверхностей, температура и наличие смазки определяют требования к материалу и способу изготовления отливки.
Для втулок, работающих в условиях трения, обращают внимание на твёрдость, износостойкость и значение коэффициента трения. Для деталей в морской воде проверяют совместимость с протекторной защитой. Для механизмов при повышенных температурах учитывают стойкость состава и механических свойств в рабочем диапазоне.
Способ литья выбирают по конструкции детали, требованиям к точности и качеству поверхности. Литьё в кокиль обеспечивает более высокую прочность и твёрдость, литьё в песчаную форму применяют для сложных по конфигурации отливок. Для точных размеров и массовой продукции рассматривают литьё под давлением.
Втулки латунные из ЛЦ16К4 по ГОСТ 17711-93 диаметром 35 мм можно купить в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Для подбора продукции учитывают чертёж узла, условия работы и требования к материалу.