Марка бронзы БрАЖ9-4 (CuAl9Fe4) относится к безоловянным алюминиевым бронзам, химический состав которых чётко прописан в ГОСТ 18175-78 (для безоловянных бронз, обрабатываемых давлением).
Марка многокомпонентной бронзы БрАЖ9-4 относится по технологии производства к деформируемым бронзам, на что указывает её обозначение, принятое в России, причём, цифры следуют после перечисления всех букв и указывают на среднее значение легирующих элементов, содержащихся в сплаве.
Основными легирующими элементами в бронзе марки БрАЖ9-4 являются алюминий, содержание которого может доходить до 10%, и железо — до 4%, остальное структурное содержание отводится меди — основе сплава. В сплаве допускается присутствие небольшого количества примесей.
Если цифры в марке бронзы указываются непосредственно после каждой буквы, то по технологии производства бронзу относят к литейным — БрА9Ж3Л. Химический состав безоловянных литейных бронз определяется в соответствии с ГОСТ 493-79.
Раньше, когда действовал ГОСТ 493-54, где обозначение для марки литейной бронзы было следующим: БрАЖ9-4Л, в конце аббревиатуры ставили букву «Л», чтобы указать, что эту же бронзу можно изготавливать как литейным способом, так и способом деформирования.
Полуфабрикаты из алюминиевой бронзы:
Литейно-технологические свойства алюминиевых бронз
В системе Cu-Al-Fe, согласно исследованиям сплавов цветных металлов, обнаружены 4 фазы: α — твёрдый раствор Al и Fe в Cu; Fe — твёрдый раствор на основе Fe; β — твёрдый раствор на основе соединения Cu3Al; γ —твёрдый раствор.
На изотермических сечениях показано положение фазовых областей в медном углу диаграммы при температурах 1000 и 700 градусов.
Алюминий вводится в состав меди, чтобы улучшить свойства получаемого сплава, благодаря чему бронза становится коррозийно устойчивой, обладает высокими механическими и антифрикционными свойствами, что позволяет без потерь использовать вместо дефицитных легирующих добавок из олова сплав из алюминиевых бронз.
Алюминиевые бронзы значительно дешевле оловянных бронз, а детали из них получаются заметно легче, причём, эксплуатационные характеристики сплава даже повышаются (смотри таблицу ниже).
Добавление в алюминиевые бронзы более 2-3% железа повышает прочностные свойства бронз, немного снижая их пластичность.
Применение марок БрАЖ9-4 и БрА9Ж3Л
Заготовки и полуфабрикаты из алюминиевых бронз рекомендуется использовать в автомобильной и тракторной, авиационной и приборостроительной, станкостроительной и оборонной, нефтяной и химической промышленности, так как алюминиевые сплавы обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами.
Устойчивость сплава к коррозии позволяет использовать детали из алюминиевой бронзы в солёной морской воде, поэтому они нашли широкое применение в судостроении, а отличные антифрикционные свойства сплава позволяют использовать его вместо оловянных бронз, удешевляя стоимость деталей и, кстати говоря, их вес.
Например, алюминиевые бронзы хорошо показывают себя в узлах трения различного технологического оборудования для нефтехимической промышленности.
Бронза марки БрАЖ9-4 зарекомендовала себя как отличный материал для подшипников скольжения, которым предстоит работать на высоких скоростях и с высокими ударными нагрузками. Для подшипников используются круги и полые заготовки из алюминиевой бронзы.
Из бронзы марки БрАЖ9-4 изготавливают:
- поковки, прессованные трубы, трубные заготовки и прутки;
- гайки нажимных винтов, шестерни, втулки и седла клапанов для авиационной промышленности;
- в машиностроении бронзу алюминиевую используют для изготовления отливок массивных деталей в землю.
Бронза марки БрА9Ж3Л используется для изготовления арматуры и антифрикционных деталей.