Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9861-1:2013 về Ổ trượt - Hợp kim đồng - Phần 1: Hợp kim đồng đúc

• Số hiệu: TCVN9861-1:2013
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2013

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9861-1:2013

ISO 4382-1:1991

Ổ TRƯỢT – HỢP KIM ĐỒNG - PHẦN 1: HỢP KIM ĐỒNG ĐÚC DÙNG CHO Ổ TRƯỢT NGUYÊN KHỐI VÀ THÀNH DÀY NHIỀU LỚP

Plain bearings – Copper alloys – Part 1:Cast copper alloys for solid and multiplayer thick-walled plain bearings

Lời nói đầu

TCVN 9861-1:2013 hoàn toàn tương đương ISO 4382-1:1991.

TCVN 9861-1:2013 do Viện Nghiên cứu Cơ khí – Bộ Công Thương biên soạn, Bộ Công Thương đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn và Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 9861 (ISO 4382) Ổ trượt – Hợp kim đồng bao gồm các phần sau:

...

...

...

- TCVN 9861-2:2013 (ISO 4382-2:1991) Phần 2: Hợp kim đồng ép đùn dùng cho ổ trượt nguyên khối.

Ổ TRƯỢT – HỢP KIM ĐỒNG - PHẦN 1: HỢP KIM ĐỒNG ĐÚC DÙNG CHO Ổ TRƯỢT NGUYÊN KHỐI VÀ THÀNH DÀY NHIỀU LỚP

Plain bearings – Copper alloys – Part 1:Cast copper alloys for solid and multiplayer thick-walled plain bearings

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định yêu cầu đối với hợp kim đồng đúc dùng cho ổ trượt nguyên khối và ổ trượt thành dày nhiều lớp. Tiêu chuẩn này đưa ra việc lựa chọn giới hạn các hợp kim sử dụng hiện nay cho mục đích chung.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 9862:2013 (ISO 4383:2000) - Ổ trượt – Vật liệu nhiều lớp dùng cho ổ trượt thành mỏng.

...

...

...

TCVN 9863-2:2013 (ISO 4384-2:2011) - Ổ trượt – Thử độ cứng kim loại – Phần 2: Vật liệu nguyên khối.

TCVN 197:2002 (ISO 6892:1998) – Vật liệu kim loại – Thử kéo ở nhiệt độ thường.

3. Yêu cầu

Nếu khách hàng yêu cầu các giới hạn của thành phần hóa học không được qui định hoặc các giới hạn khác với quy định trong tiêu chuẩn này, các giới hạn này phải theo thỏa thuận giữa người cung cấp và khách hàng.

3.1. Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của hợp kim đồng đúc phải theo chỉ dẫn trong các Bảng 1 và 2, trong đó các giá trị đơn chỉ trị số lớn nhất.

3.2. Phân tích

Phương pháp phân tích các nguyên tố hợp kim, các tạp chất cho phép trong hợp kim hoặc độ tinh khiết của hợp kim được lựa chọn hoặc theo quy định của các tiêu chuẩn quốc gia phù hợp hoặc theo sự thỏa thuận giữa người cung cấp và khách hàng.

4. Tính chất

...

...

...

Trị số độ bền kéo, độ giãn dài tối thiểu qui định trong các Bảng 1 và 2 là tính chất có thể hỗ trợ cho các nhà thiết kế. Thử độ cứng Brinell là thử kiểm tra chất lượng bắt buộc. Nếu yêu cầu thử độ bền kéo và độ dãn dài, khách hàng phải qui định lúc đặt hàng.

Độ cứng Brinen phải được kiểm tra thông thường đối với các ổ đã hoàn thiện.

Bảng 1 – Hợp kim đồng đúc đồng/chì/thiếc và đồng/nhôm dùng cho ổ trượt nguyên khối và thành dày nhiều lớp

Các nguyên tố hóa học và tính chất

Thành phần hóa học, % (m/m)

CuPb9Sn5

CuPb10Sn10^1)

CuPb15Sn8

CuPb20Sn5

...

...

...

Cu

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Sn

4 đến 6

9 đến 11

...

...

...

4 đến 6

0,2

Pb

8 đến 10

8 đến 11

13 đến 17

18 đến 23

0,1

Zn

...

...

...

2

2

2

0,5

Fe

0,25

0,25

0,25

0,25

...

...

...

Ni

2

2

2

2,5

3,5 đến 6,5

Sb

0,5

0,5

...

...

...

0,75

-

P

0,1^1)

0,05^2)

0,1^2)

0,1^2)

-

Al

...

...

...

0,01

0,01

0,01

8 đến 11

Mn

0,2

0,2

0,2

0,2

...

...

...

Si

0,01

0,01

0,01

0,01

0,1

S

0,1

0,1

...

...

...

-

Cu+Fe+Ni+Al+Mn

-

-

-

-

>99,2

Tính chất của thanh thử

...

...

...

HB 2,5/62,5-10, min

GS – Khuôn cát

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

...

...

...

55

60

60

60

65

65

70

70

60

...

...

...

65

65

45

50

50

50

140

140

140

...

...

...

Độ bền, kéo, R_m,

MPa, min

GS – Khuôn cát

160

180

...

...

...

170

150

600

GM – Khuôn vĩnh cửu

...

...

...

GC – Đúc liên tục

200

220

230

220

220

220

200

220

...

...

...

170

180

180

600

680

680

Độ dãn dài sau khi đứt, A, %, min

...

...

...

GS – Khuôn cát

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

7

5

6

...

...

...

7

3

6

6

5

3

8

8

5

...

...

...

7

7

10

12

12

12

Ứng suất chảy

0,2 %

R_{p 0,2} , MPa, min

...

...

...

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

60

80

80

...

...

...

80

140

110

110

...

...

...

80

100

00

100

60

80

...

...

...

80

250

250

280

280

Mô đun đàn hồi, E MPa                      ≈

...

...

...

90.10^3

85.10^3

75.10^3

120.10^3

Hệ số giãn nở nhiệt,

α_l
10^-6 K                     ≈

18

...

...

...

18

18

19

...

...

...

16

Độ dẫn nhiệt, , ở 15^oC
W/(m.K)                ≈

71

47

47

...

...

...

60

Khối lượng riêng, ρ,
kg/dm^3≈

9

9

9

9,3

7,6

^1) Thành phần hóa học của hợp kim khác thành phần hóa học của hợp kim để chế tạo ổ trượt thành mỏng nhiều lớp, xem TCVN 9862:2013 (ISO 4383).

...

...

...

^3) Đối với thử độ cứng, xem TCVN 9863-2:2013 (ISO 4384-2).

Bảng 2 – Hợp kim đúc đồng/chì/thiếc và đồng/nhôm để chế tạo ổ trượt nguyên khối

Nguyên tố hóa học và tính chất

Thành phần hóa học, % (m/m)

CuSn8Pb2

CuSn10P

CuSn12Pb2

CuPb5Sn5Zn5

CuSn7Pb7Zn3

...

...

...

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Phần còn lại

Sn

6 đến 9

10 đến 11,5

11 đến 13^1)

...

...

...

6 đến 8

Pb

0,5 đến 4

0,25

1 đến 2,5

4 đến 6

5 đến 8

Zn

3

...

...

...

2

4 đến 6

2 đến 5

Fe

0,2

0,1

0,2

0,3

0,2

...

...

...

2,5

0,1

2

2,5

2

Sb

0,25

0,05

0,2

...

...

...

0,35

P

0,05^2)

0,5 đến 1

0,05 đến

0,4^2) 3)0,05^2)

 0,1^2)

Al

0,01

...

...

...

0,01

0,01

0,01

Mn

-

0,02

0,2

-

-

...

...

...

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

S

0,1

0,05

0,05

...

...

...

0,1

Tính chất vật liệu thanh thử

Độ cứng Brinell^4)

HB 2,5/62,5/10,min

...

...

...

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

60

85

85

85

70

95

...

...

...

95

80

-

90

90

60

60

65

65

...

...

...

65

70

70

Giới hạn bền kéo

R_m MP_a, min

GS – Khuôn cát

GM – Khuôn vĩnh cửu

...

...

...

220

220

310

240

-

...

...

...

200

200

210

210

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

...

...

...

270

330

360

280

280

250

250

260

260

...

...

...

GS – Khuôn cát

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

...

...

...

2

4

5

3

2

4

6

7

-

...

...

...

7

13

13

13

13

12

12

12

12

...

...

...

R_{p 0,2}, MP_a, min

GS – Khuôn cát

GM – Khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

130

130

...

...

...

130

130

170

170

170

...

...

...

-

150

150

90

90

100

100

...

...

...

100

100

120

120

Mô đun đàn hồi, E MPa                      ≈

75.10^3

95.10^3

95.10^3

...

...

...

85.10^3

Hệ số giãn nở nhiệt,

α_l
10^-6 K                     ≈

18

18

18

18

18

Độ dẫn nhiệt, ở 15^oC
W/(m.K)                ≈

...

...

...

50

54

71

59

Khối lượng riêng, ρ,
kg/dm^3≈

8,8

8,8

8,7

8,7

...

...

...

^1) Đối với đúc ly tâm và đúc liên tục, cho phép hàm lượng của thiếc từ 10,5 % đến 13 %;

^2) Đối với đúc liên tục, theo thỏa thuận hàm lượng của phốt pho có thể tăng tối đa 1,5 %;

^3) Theo thỏa thuận, hàm lượng phốt pho phải được cố định;

^4) Đối với thử độ cứng, xem TCVN 9863-2:2013 (ISO 4384-2).

4.2. Phương pháp thử

4.2.1. Thử độ cứng

Tiến hành thử độ cứng theo TCVN 9863-1:2013 (ISO 4384-1) và TCVN 9863-2:2013 (ISO 4384-2). Nếu kích thước của mẫu không cho phép tiến hành thử theo qui định thì có thể lựa chọn phương pháp thử theo phương pháp thỏa thuận giữa người cung cấp và khách hàng. Chấp nhận giá trị nhỏ nhất khi thỏa thuận.

4.2.2. Thử kéo

Tiến hành thử kéo theo TCVN 197:2002. Nếu kích thước của mẫu không cho phép sử dụng mẫu thử tiêu chuẩn thì có thể lựa chọn phương pháp thử và các giá trị phải đạt khi thử theo thỏa thuận giữa người cung cấp và khách hàng.

...

...

...

Mẫu thử có thể được thử hoặc ở dạng đúc hoặc có thể đã được gia công cơ.

Mẫu thử đúc phải có đường kính nằm trong phạm vi từ 12 mm đến 25 mm; mẫu thử đã được gia công cơ, phải có đường kính sau gia công nằm trong phạm vi từ 10 mm đến 18 mm. Trong trường hợp mẫu thử đã được gia công cơ, nên dùng đường kính 14 mm ± 0,5 mm.

5. Ký hiệu và thông tin đặt hàng

Ký hiệu được phân theo các dạng đúc sau:

GS – Đúc trong khuôn cát

GM – Đúc trong khuôn vĩnh cửu

GZ – Đúc ly tâm

GC – Đúc liên tục

Các phương pháp thử dưới đây do khách hàng yêu cầu:

...

...

...

Ra:       Thử độ bền kéo và độ giãn dài;

H:         Thử độ cứng Brinell (cho vật liệu đúc hoặc ổ trượt một lớp hoàn chỉnh).

VÍ DỤ: Ký hiệu kim loại ổ được đúc (GC) CuPb10Sn10, được tiến hành thử độ bền kéo và độ giãn dài (RA) trên mẫu thử:

Kim loại ổ trượt TCVN 9861:2013 – GC – CuPb10Sn10 – RA

Đối với vật liệu đã gia công cơ khí hoàn chỉnh, các kích thước có thể được chọn, ví dụ theo TCVN 9866:2013 (ISO 4379).

Đối với vật liệu chưa qua gia công cơ khí, lượng dư gia công cơ khí của nhà chế tạo phải được cộng thêm với đường kính ngoài và trừ đi đường kính trong.

Người giao hàng phải trình ra chứng chỉ thích hợp yêu cầu.

PHỤ LỤC A

...

...

...

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG KIM LOẠI Ổ ĐỂ CHẾ TẠO Ổ TRƯỢT VÀ ĐỘ CỨNG CỦA NGÕNG TRỤC LẮP VÀO Ổ (TRỤC)

Hợp kim ổ

Đặc tính và ứng dụng chính ^1)

Độ cứng nhỏ nhất của ngõng trục ^2)

CuPb9Sn5

Hợp kim ổ trượt mềm, có kim loại nền là đồng, thích hợp cho chế độ tải trọng trung bình và vận tốc trượt từ trung bình đến cao. Hàm lượng thiếc tăng sẽ làm tăng độ cứng và độ chịu mòn

250 HB

CuPb10Sn10

CuPb15Sn8

...

...

...

250 HB

CuPb20Sn5

Hợp kim ổ trượt mềm, có kim loại nền là đồng, thích hợp cho chế độ tải trọng trung bình và vận tốc trượt từ trung bình đến cao. Hàm lượng thiếc tăng sẽ làm tăng độ cứng và độ chịu nước. Thích hợp cho bôi trơn bằng nước.

200 HB

CuAl10Fe5Ni5

Hợp kim rất cứng dùng cho các bộ phận làm việc trong điều kiện trượt. Thích hợp với môi trường biển. Trục được làm cứng. Hợp kim tương đối khó bám dính.

55 HRC

CuSn8Pb2

Áp dụng cho các trường hợp thông thường không có yêu cầu nghiêm ngặt với tải trọng thấp và trung bình; có bôi trơn đầy đủ.

...

...

...

CuSn7Pb7Zn3

CuSn10P

Dùng cho ổ cứng, làm việc trong điều kiện tải trọng cao, vận tốc trượt cao chịu tải va đập trước khi được bôi trơn đầy đủ và có bộ đồng tâm tốt.

55 HRC

CuSn12Pb2

CuPb5Sn5Zn5

Áp dụng cho các trường hợp thông thường không có yêu cầu nghiêm ngặt với tải trọng thấp; có bôi trơn đầy đủ.

250

^1) Hàm lượng chì cao hơn sẽ cải thiện được dung sai của độ đồng tâm và bôi trơn gián đoạn.

...

...

...

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 9866:2013 (ISO 4397:1997), Ổ trượt – Bạc hợp kim đồng.