Описание
Обзор ГОСТ 15835-70: Практическое применение прутков из бериллиевой бронзы
В машиностроении, при производстве деталей, эксплуатируемых в сложных условиях, критически важно правильно выбрать материал. Бериллиевые бронзы, благодаря своим уникальным свойствам, занимают особое место среди медных сплавов. ГОСТ 15835-70, действующий стандарт, регламентирует производство прутков из бериллиевых бронз, таких как БрБ2 и БрБНТ1.9, и остаётся актуальным для инженеров и специалистов в области снабжения. В данном обзоре представлен анализ содержания стандарта и его практическое применение.
Цель стандарта
ГОСТ 15835-70 определяет технические требования к производству прутков из бериллиевых бронз различных видов: холоднотянутых и горячепрессованных. Такие прутки предназначены для изготовления деталей, подвергающихся значительным нагрузкам, трению и требующих высокой упругости и износостойкости.
Примеры применения:
-
Пружинные элементы и детали, требующие упругих свойств (например, контакты в электронной аппаратуре, мембраны);
-
Втулки и вкладыши для подшипников, эксплуатируемых в агрессивных средах;
-
Инструменты, используемые в условиях, где образование искр недопустимо (например, во взрывоопасных зонах);
-
Компоненты авиационной и оборонной техники.
Особенности производства и обработки
Для достижения необходимых эксплуатационных характеристик бериллиевая бронза подвергается специальной термообработке. Стандарт предусматривает поставку материала в двух состояниях: мягком (после отжига для улучшения пластичности) и твёрдом (после холодной деформации для повышения прочности).
Основные требования к материалам
Стандарт регламентирует химический состав, механические свойства, размеры и состояние поверхности прутков.
Химический состав
ГОСТ 15835-70 описывает характеристики двух основных сплавов:
-
БрБ2: Содержит бериллий (1,9-2,2%), никель (0,2-0,5%) и медь. Этот сплав отличается высокой упругостью и прочностью после старения.
-
БрБНТ1.9: Помимо бериллия (1,85-2,1%) и никеля (0,2-0,4%), включает титан (0,1-0,25%). Титан способствует улучшению технологичности термообработки.
Механические свойства
Прутки из бериллиевых бронз могут быть в следующих состояниях:
-
Мягкие (М): Обладают высокой пластичностью, позволяющей проводить дальнейшую деформацию с сохранением прочностных характеристик после термообработки.
-
Твёрдые (Т): Имеют повышенную прочность сразу после изготовления, требующую дополнительной термообработки для достижения максимальной твёрдости.
-
Особотвёрдые (ОТ): Обладают изначально высокой твёрдостью, которая может быть дополнительно улучшена термообработкой.
Для прутков из сплава БрБ2 в твёрдом состоянии установлены следующие требования:
-
Предел прочности при растяжении: не менее 650 МПа;
-
Относительное удлинение при разрыве: не менее 2%.
Требования к размерам
Прутки изготавливаются диаметром от 3 до 50 мм. Точность изготовления регламентируется следующим образом:
-
Для холоднотянутых прутков: класс точности h21 или h22;
-
Для горячепрессованных прутков: класс точности менее точный.
Важно учитывать не только марку сплава и состояние прутка, но и требования к чистоте поверхности и точности размеров, особенно для деталей, обрабатываемых на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).
Методы контроля качества
Контроль качества прутков осуществляется по следующим параметрам:
-
Геометрические параметры: Измерение диаметра прутков с использованием штангенциркуля или микрометра для обеспечения соответствия заданным размерам.
-
Состояние поверхности: Визуальный осмотр на наличие дефектов, таких как трещины, вмятины и другие повреждения.
-
Механические свойства: Проведение испытаний на растяжение и твёрдость для оценки соответствия заданным требованиям.
-
Химический состав: Анализ химического состава сплава для подтверждения соответствия стандартам.
На месте часто проводят экспресс-контроль твёрдости с использованием твердомера для оперативного подтверждения соответствия материала требованиям.
Сравнение с другими материалами
При выборе материала для изготовления деталей необходимо учитывать его преимущества и недостатки по сравнению с аналогами. В таблице представлены основные характеристики бериллиевой бронзы и других бронз, регламентируемых соответствующими ГОСТами.
/ Критерий / Бериллиевая бронза (ГОСТ 15835-70) / Другие бронзы (ГОСТ 1628-78) / /----------------------------------/------------------------------------------------------/--------------------------------------------------/ / Назначение / Детали для машин, работающих в сложных условиях / Детали общего назначения, в том числе для морской воды / / Прочность после обработки / До 130-140 МПа / До 600-700 МПа / / Твёрдость после старения / HB 350-420 / HB 150-180 / / Модуль упругости / Около 132 ГПа / Около 110 ГПа / / Термообработка / Необходима для раскрытия всех свойств / Не всегда необходима / / Стоимость и обработка / Высокая стоимость, требует специальных условий / Умеренная стоимость, легко обрабатывается /
Практические рекомендации
При работе с прутками из бериллиевой бронзы следует учитывать следующие рекомендации:
-
Точность заказа: При оформлении заказа необходимо указывать марку сплава, состояние, размеры и другие параметры прутков.
-
Контроль качества: При получении партии прутков следует проверять их маркировку, измерять диаметр и осматривать поверхность на наличие дефектов.
-
Оценка твёрдости: Рекомендуется проводить контроль твёрдости прутков для выявления возможных неоднородностей и дефектов.
-
Меры безопасности: При работе с бериллиевой бронзой необходимо соблюдать меры предосторожности, включая защиту органов дыхания и обеспечение достаточного охлаждения.
-
Контроль для ответственных деталей: Для изготовления деталей, имеющих критическое значение, рекомендуется проводить 100% контроль на наличие внутренних дефектов.
Заключение
ГОСТ 15835-70 является важным нормативным документом, регламентирующим производство прутков из бериллиевой бронзы. Понимание требований стандарта позволяет обеспечить высокое качество и надёжность деталей, изготовленных из этих материалов, что особенно важно в условиях эксплуатации в сложных и агрессивных средах.
