Тема: Влияние режимов термической обработки на микроструктуру и свойства деталей из бронзы БрАЖН 10-4-4, работающих в условиях износа

Впервые находки сплавов из бронзы были найдены еще в третьем тысячелетии до нашей эры. Люди той эпохи смешивали медь с оловом, дабы получить материал со специальными характеристиками и внешним видом. В те времена из бронзы и ее сплавов изготавливалась посуда, статуэтки, украшения и орудия труда. Большую популярность данный сплав обрел во времена средневековья, благодаря тому, что из него изготавливали орудия труда и самообороны.
Бронза - сплав меди и олово, где олово выступает основным легирующим элементом, но в которой также могут присутствовать и другие легирующие элементы, такие как: алюминий, кремний, никель, железо и другие элементы. В зависимости от содержания легирующих элементов, сплав получает свое название.
БрАЖН 10-4-4, это медно-алюминиевый сплав, с дополнительными легирующими элементами в виде никеля и железа. Широко применяется во многих отраслях промышленности, за счет своих хороших механических и фрикционных свойств. Он используется в судостроении благодаря своей коррозионной стойкости к воде. Из данного сплава производятся червячные винты и втулки, которые контактируют с водной поверхностью. Также он может встречаться в авиационном строение, где из данного сплава делаются винты и лопасти самолетов, и в машиностроении. Из этого сплава изготавливаются детали, работающие на повышенных скоростях и при трении - седла, шестерни, подшипники скольжения, колодки и так далее.
На производстве АО “АвтоВАЗ”, данная бронза используется для производства направляющих колодок. Данная колодка работает в условиях сухого трения, когда между борштангой (которая сама проходит через колодку) и самой колодкой забивается абразивный шлам - мелкая алюминиевая стружка. Колодки по-разному изнашиваются, в зависимости от своих износостойких характеристик. Для этого, нами была поставлена цель
устранить данную проблемы следующим образом: укрепление
микроструктуры и увеличение сопротивления к абразивному износу...
Купить

Проведен анализ литературного обзора и подобраны режимы термической обработки в соответствии с рекомендациями источников и предварительными исследованиями БрАЖ 9-4.
Подобрано современное и точное оборудование, для проведения различных видов экспериментов, необходимых для достижения результатов исследований.
Установлено влияние параметров упрочняющей термической обработки на микроструктуру, твердость и сопротивление к абразивному износу образцов из БрАЖН 10-4-4. Выявлены направления дальнейших исследований.
Определены режимы термической обработки для изделий из бронзы БрАЖН 10-4-4, позволяющих получить наилучший показатель сопротивлений к абразивному износу.
Обобщая результаты настоящих и предварительных исследований, можно сказать, что для повышения износостойкости алюминиевых бронз необходимо проводить закалку в воде из двухфазной области а+Р и отпускать детали при температурах эвтектоидного распада бета - фазы.
Режим обработки с последующим происходящими фазовыми превращениями, является наиболее благоприятным для нашего медного сплава алюминиевой бронзы БрАЖН 10-4-4, позволяющего уменьшить затраты на производстве и увеличить срок службы детали, за счет получения микроструктуры с наилучшим показателем сопротивления абразивному изнашиванию.
Вполне возможно, что аналогичные исследования других марок алюминиевых бронз и сравнительный анализ успешных упрочняющих режимов термической обработки, позволят определить универсальный режим термической обработки, повышающий износостойкость, для близких по составу марок алюминиевых бронз.
По результатам работы сформулированы основные выводы:
а) сплав БрАЖН 10-4-4, благодаря своему химическому составу обладает высокой способностью к упрочнению термической обработкой.
б) максимальной износостойкостью обладают образцы микроструктура которых состоит из P-фазы с вкраплениями k - фазы и зерен а - раствора с равномерно распределенной внутри дисперсной у2-фазой, причем количество а - фазы незначительно превышает количество P-фазы.
в) количественное преимущество одной из фаз (как а, так и Р) в микроструктуре сплава БрАЖН 10-4-4 негативно сказывается на износостойкости сплава. Данное преимущество сказывается на механических свойствах сплава из алюминиевой бронзы марки БрАЖН 10-4-4, что не подходит для применения в производстве.
г) рекомендовать к применению термическую обработку, состоящую из закалки в воде с температуры 800° С и последующего отпуска при 400ОС в течение 1 часа для изделий из БрАЖН 10-4-4, как обеспечивающую высокую стойкость к абразивному изнашиванию.
Купить