Бронзовый крепеж

Бронзовый крепеж крайне привлекателен для тех отраслей, где особенно важны высокие антикоррозийные, эстетические и прочностные качества крепления. Нередко его предпочитают нержавеющим болтам, винтам, саморезам из-за благородного цвета металла, превосходных коррозионностойких свойств, прочности и долговечности.

Резьбовые детали изготавливают методом литья, точения или деформации из сплавов на основе меди. В их состав входит ряд легирующих добавок – олово, свинец, алюминий, никель, цинк, кремний или другие металлы, которые улучшают механические свойства изделий. Чаще всего для производства крепежа используется оловянная бронза с небольшим добавлением кремния или безоловянная алюминиевая бронза с добавлением марганца. По сравнению с латунью они намного тверже,  прочнее, более устойчивы к износу и коррозии.

Особенности и преимущества бронзовых деталей крепления:

• Выдающиеся антифрикционные свойства положительно влияют на износостойкость и свинчиваемость соединений.
• Высокая степень теплопроводности способствует снижению силы трения между деталями.
• Хорошая «прирабатываемость» резьбовых деталей, способствующая равномерному распределению нагрузки и снижению износа.
• Коррозионная стойкость выше, чем у медных и латунных метизов.
• Очень медленно корродируют в морской среде.
• По прочности болты из бронзы находятся на одном уровне с аналогами из углеродистой стали.
• Стабильность свойств в течение всего длительного срока службы.

Бронзовый крепеж используют при изготовлении мебели из массива древесины, в строительстве деревянных лодок, монтаже уличных настилов, креплении оконной фурнитуры, светильников, элементов в бассейнах и санузлах, в реставрационных работах. Износостойкий крепеж из антифрикционного коррозиестойкого материала вытесняет стальные детали механизмов в местах наибольших нагрузок.

Деформируемые оловянные бронзы марок Бр.ОФ8-0,3, Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5 выпускают в виде прутков, лент, проволоки для пружин. Структура этих бронз состоит из α-твердого раствора. Основным видом термической обработки бронз является высокий отжиг по режиму: нагрев до 600—650° С, выдержка при этой температуре в течение 1—2 ч и быстрое охлаждение. Прочность после отжига σ_в — 350-450 МПа, относительное удлинение б= 18—22%, твердость НВ 70—90.

Литейные оловянные бронзы марок Бр.ОЦ5-5-5, Бр.ОСНЗ-7-5-1, Бр.ОЦСЗ,5-7-5 используют для изготовления антифрикционных деталей (втулок, подшипников, вкладышей и др.). Литейные оловянные бронзы подвергают отжигу при 540—550° С в течение 60—90 мин.

Безоловянные бронзы Бр.5, Бр.7, Бр.АМц9-2, Бр.КН1-3  и другие марки имеют высокую прочность, хорошие антикоррозионные и антифрикционные свойства. Из этих бронз изготовляют шестерни, втулки, мембраны и другие детали. Для облегчения обработки давлением бронзы подвергают гомогенизации при 700—750° С с последующим быстрым охлаждением. Отливки, имеющие внутренние напряжения, отжигают при 550° С с выдержкой 90—120 мин.

Наиболее часто в промышленности применяют двойные -алюминиевые бронзы марок Бр.А5, Бр.А7 и бронзы, добавочно легированные никелем, марганцем, железом и другими элементами, например БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4-1, БрАЖНМЦ9-4-4-1. Эти бронзы используют для различных втулок, фланцев, направляющих седел, шестерен, крепежа и других небольших деталей, испытывающих большие нагрузки.

Двойные алюминиевые бронзы подвергают закалке и отпуску по режиму: нагрев под закалку до 880—900° С со скоростью 180—200° С/ч, выдержка при этой температуре 1,5—2 ч, охлаждение в воде; отпуск при 400—450° С в течение 90—120 мин. Структура сплава после закалки состоит из мартенсита, после отпуска—из тонкой механической смеси; прочность бронзы σ_в = 550МПа, δ = 5%, твердость НRC 39 -40 .

Бериллиевая бронза Бр.Б2 — сплав меди с бериллием. Уникальные свойства — высокая прочность и упругость при одновременной химической стойкости, немагнитность и способность к термическому упрочнению — все это делает бериллиевую бронзу незаменимым материалом для изготовления пружин часов и приборов, мембран, пружинистых контактов и других деталей. Высокая твердость и немагнитность позволяют использовать бронзу в качестве ударного инструмента (молотки, зубила), не образующего искр при ударе о камень и металл. Такой инструмент применяют при работах во взрывоопасных средах. Бронзу Бр.Б2 закаливают при 800—820° С с охлаждением в воде, а затем подвергают искусственному старению при 300—350° С. При этом прочность сплава σ_Β=1300 МПа, твердость HRC 37-40.

Характерные свойства и примерное назначение безоловянных бронз, обрабатываемых давлением