Износостойкие контакты сварочных машин из бронзы БрНБТ
Бронзовые сплавы бериллиевой группы широко используются в технике и машиностроении. Один из таких сплавов БрНБТ, содержащий никель, титан и бериллий. Низкое содержание легирующих компонентов, тем не менее, определяет ряд уникальных свойств. Основная характеристика, определяющая сферу применения сплава — высокая жаростойкость. Используется бронза этой марки для производства контактов сварочных машин. Помимо того, что детали получаются жаропрочными, они еще и очень твердые и упругие. Модуль твердости сплава превышает 210 единиц НВ.
Характеристики бериллиевой бронзы БрНБТ
Сплав обладает рядом свойств, позволяющих считать его одним из лучших для применения в сварочном деле. Это:
- хорошая электропроводность;
- стойкость к знакопеременным нагрузкам;
- отличная теплопроводность;
- температурной стойкостью (не снижает прочности до 550 оС).
По сроку эксплуатации электроды из БрНБТ значительно превышают сделанные из сплавов БрХ. и БрХЦр. Применяют бронзовые электроды для сварки легированных сталей и жаропрочных сплавов.
Создан сплав в СССР на Московском заводе ОЦМ группой сотрудников под руководством профессора
- проводников в железнодорожном транспорте;
- коллекторных пластин;
- обмоток генераторов;
- контактов муфельных печей;
- теплообменников.
Повсюду, где нужна высокая электропроводность в сочетании с жаропрочностью и твердостью, используют бронзовые сплавы БрНБТ по ТУ 48−21−92−89.
Химический состав бронзы
Содержание компонентов сплава очень низкое, бериллия находится 0 т 0,2 до 0,4%, никеля — не более 1,8% и титана в пределах 0,05 — 0,15%. Это достаточно дорогие компоненты, определяющие стоимость сплава. По электропроводности и жаростойкости — это один из лучших сплавов, превосходящий медь и большинство бронз.
Производство
Изготавливаются плиты методом литья или горячей прокатки. В холодном состоянии бронза деформируется плохо. Сплав относится к группе термически уплотняемых материалов. В процессе плавки в качестве сырья используются отходы содержащих бериллий бронз практически всех марок — Бр. Б2, Бр. Б2,5 и Бр. БНТ1,9 и Бр. БНТ1,7. Плавка происходит в индукционных печах на воздухе при температуре 1200 градусов Цельсия. Расплав покрывается слоем древесного угля, очищенного калением.
Формовка плит проводится методом полунепрерывного литья с постоянным притоком воды. Скорость отливки — 4 — 5 м/ч. Слитки в виде полуфабриката разрезают на фрагменты мерной длины и нагревают до 900 -950 оС, необходимых для горячей деформации. При такой температуре слитки выдерживают не менее 2 часов, только затем приступают к прокатке.
На прокатном стане диаметр прутка постепенно уменьшается в несколько стадий. Первоначальные 70 мм превращаются в 25 мм, проходя вальцы, расположенные на расстоянии 50, 46, 37 и 30 мм. После окончания прокатки заготовки опять выдерживаются при 950 градусах два часа и охлаждаются до 480 — 500 оС для окончательного отвердевания. Если температурный режим повысить, то структура бронзы нарушается, в изделиях крупных габаритов могут появиться трещины и другие дефекты.
Также при производстве применяется метод сочетания литья с закалкой. Это достигается путем поливания заготовок водой. Этот метод позволяет исключить из технологии производства плит этап горячей деформации и высокотемпературной закалки. По жаропрочности горячедеформированные изделия уступают закаленным при литье.
После закалки бронзовые сплавы БрНБТ обрабатывают по одной из двух схем. Первая включает холодную деформацию до 60% и отпуск, или просто отпуск. Холодная деформация несколько улучшает свойства сплава, но и без этого этапа бронза отлично подходит для изготовления контактов сварочных агрегатов. Для производства роликов и губок машин шовного и стыкового типа часто используют упрощенную технологию (литье с закалкой), без процесса горячего деформирования.
