| Основные свойства бронзы БрБ2.
Сплав БрБ2 является весьма специфичным, отличным от других медных сплавов. Специфика этого сплава обусловлена содержащимся в нем бериллия (Ве). Бериллиевые бронзы относятся к классу так называемых дисперсионно-упрочняемых сплавов, особенностью которых является зависимость растворимости легирующих компонентов от температуры, что позволяет управлять свойствами бронз, как при производстве проката, так и при изготовлении изделий.
В промышленных сплавах системы Cu-Be, как и в большинстве материалов с эффектом дисперсионного упрочнения, концентрационная область располагается возле границы максимальной растворимости в твердом растворе, и соответствует примерно 2% содержания Be.
При концентрации бериллия от 1.6 до 2.0% веса, модификация бериллия, известная как β - фаза, присутствует при температуре ниже 600˚С. Эта фаза формируется как результат ограниченной твердой растворимости бериллия. В этот фактор более всего способствует отвердению при термообработке («старении»). При нагревание сплава до температуры 780˚С бериллий растворяетсяся в α -фазе (твердый раствор α + β). Резкое охлаждение до комнатной температуры поддерживает бериллий в твердом растворе. Этот процесс, называемый отжигом и делает сплав мягким и тягучим, помогает регулировать размер кристаллов, подготавливает сплав к операции «старения». Нагревание насыщенного твердого раствора до температуры 315˚С с выдержкой на этой температуре 2-3 часа вызывает осаждение упрочняющей фазы и придает сплаву высокую твердость.
Одним из важных свойств материала, используемого для опор скольжения, является устойчивость к нагреву.
В табл.1 приведено изменение механических свойств сплава БрБ2, содержащего 2% Ве, в зависимости от температуры и продолжительности нагрева. Перед нагревом образцы были подвергнуты старению при Т=320 ˚С в течение t=2 часов.
Таблица 1 Изменение механических свойств образцов меднобериллиевого сплава БрБ2, с повышением температуры и продолжительности выдержки при заданной температуре | № п\п | Температура, С | Время выдержки, час | Предел прочности, МПа | Условный предел текучести 0,2%, МПа | Удлиннение, % | | 1 | 20 | 1 | 1265 | 1065 | 6,8 | | 2 | 250 | 1 | 1350 | 1050 | 5,8 | | 3 | 250 | 500 | 1260 | 1005 | 3,9 | | 4 | 250 | 1000 | 1020 | 945 | 3,9 | | 5 | 300 | 1 | 1178 | 940 | 2,0 | | 6 | 300 | 500 | 1022 | 750 | 3,0 | | 7 | 300 | 1000 | 971 | 730 | 4,0 | | 8 | 400 | 1 | 795 | 416 | 7,0 | | 9 | 400 | 500 | 532 | 300 | 16,0 | | 10 | 400 | 1000 | 492 | 287 | 20 |
Вывод: Как видно из данных таблицы, до 250˚С механические свойства практически не меняются даже при выдержке в течение 1000 часов, что говорит о хорошей устойчивости бериллиевой бронзы к температурному воздействию.
Важнейшим из свойств подшипникового материала является износостойкость и антифрикционность.
Вследствие большой твердости, которую изделия из меднобериллиевых сплавов приобретают после старения, они обладают и высоким сопротивлением износу при хороших антифрикционных свойствах. Коэффициент трения подвергнутого отпуску меднобериллиевого сплава марки БрБ2 в паре осевой железнодорожной сталью и смазкой веретенным маслом №2, полученный при испытании на машине Амслера, равен 0,05.
Хорошее скольжение обеспечивается наличием на поверхности изделий окисной пленки.
Кроме того КТР бронзы БрБ2 близок к КТР инструментальных сталей, что также способствует надежной работе этих материалов в одном узле.
|
