Тема: Исследование влияния термической обработки на структурообразование и механические свойства многокомпонентных латуней

Интерес к сплавам на основе меди и цинка, обозначен тем, что они широко применяются в машиностроении. Проявление свойств в процессе производства и в готовых деталях - также, является темой для обсуждения. В качестве износостойкого материала, работающего в условиях трение - износа, в автомобилестроении широко применяют кремнемарганцевистые латуни - медно - цинковый сплав с армирующими интерметаллидами на основе системы Mn-Si. Замена оловянистых и алюминиевых бронз на высокопрочные, износостойкие ( а + b) - латуни - повышает работоспособность и долговечность изделия [28, 9]. Наибольшее распространение такие латуни нашли в машиностроении, в частности для производства направляющих втулок и блокирующих колец синхронизаторов [28].
Для производства колец синхронизатора используют кремнисто - марганцовистые латуни, которые дополнительно легированы для получения требуемой структуры, определяющей их свойства. В зависимости от состава, вида и режимов термической обработки (ТО), материал может быть обеспечен различным уровнем механических и трибологических свойств. Что, должным образом, удовлетворяет противоречивым требованиям, предъявляемым к характеристикам разного вида изделий. Так, определяется более чёткое регламентирование требований к структуре и свойствам сплавов с определенным соотношением фазовых составляющих и, следовательно, приводит к минимизированию потерь, связанных с браком.
Объектом исследования настоящей работы являются сложнолегированные марки сплавов ЛМцАЖКС, ЛМцАЖН. Которые проявляют высокие свойства в эксплуатации при использовании в парах трения. Цель работы направлена на получение дополнительных сведений о процессах, протекающих при различных режимах ТО и их влиянии на структуру и свойства кремне-марганцевистых латуней, выявление закономерностей изменения твёрдости сплава в условиях технологического цикла.
Несмотря на то что исследуемые материалы применяются в производстве давно [30,29,19,14,10,2], существуют ограничения на пути повышения качества [29,19,10], связанные с нестабильными свойствами в процессе технологической переработки. В исходной шихте используют большое количество отходов, которые повышают максимально допустимое процентное содержание примесей, как кремний, олово, свинец [19]. Это приводит к браку при горячей обработке, так как образуются трещины по критическим сечениям заготовки 19]. В связи с этим, целью настоящей работы является изучение влияния ТО на физико-механические свойства и структуру материала.
Основным способом упрочнения двухфазных латуней данного класса является дисперсионное твердение [10,14], однако до последнего времени ни в отечественной, ни в зарубежной литературе процессы протекающие при выделении упрочняющих фаз подробно не изучались, поэтому, предполагается, что данная работа позволит получить актуальные сведения для дальнейшего развития промышленных ( а + b) - латуней. Поэтому поиск оптимальных вариантов режимов ТО, обеспечивающих повышение механических свойств деталей в зависимости от различной концентрации легирующих элементов, является одним из перспективных направлений для повышения их работоспособности.
Купить

В результате работы были сформированы закономерности, позволившие получить более подробные сведения о процессах, протекающих в латунных сплавах. То есть, мы получили дополнительную информацию по последовательным изменениям в сплавах в процессе постепенного повышения температур термообработки.
В процессе настоящей работы в итоге достигнуты следующие основные результаты:
1. Количество интерметаллидных включений может влиять на механические свойства материала;
2. Режимы, которые назначаются для проведения термической обработки, должны учитывать вероятность изменения содержания силицидов в сплаве, а в нормативной документации, должно быть учтено минимальное значение допустимого уровня количества силицидов, т.к. именно они главным образом обеспечивают сопротивление истиранию;
3. Сравнительный анализ показал, что показатели плотности могут зависеть от разного процентного содержания силицидов. Различия фазового состава при аналогичном химическом составе объясняется различием в технологии производства;
4. Эксперимент по абразивному износу подтвердил, что стабилизация сплавов способствует повышению износостойкости, а минимум силицидов при 750°С способствует снижению сопротивлению абразивному износу;
5. Максимальное упрочнение сплава при старении происходит в интервале температур 700...750°С при условии кратковременного нагрева;
6. Высокотемпературный отжиг снижает сопротивление абразивному износу, что не подкреплено данными других видов испытаний на износостойкость.
Купить