📄Работа №216033

Тема: Сравнительный анализ трибоакустических характеристик легированного латунного сплава ЛМцАЖКС 70-7-5-2-2-1 в зависимости от условий термообработки

📝
Тип работы Бакалаврская работа
📚
Предмет материаловедение
📄
Объем: 69 листов
📅
Год: 2025
👁️
Просмотров: 4
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Введение 6
1 Аналитический обзор 7
1.1 Механические и эксплуатационные свойства специальных
латунных сплавов 7
1.2 Влияние легирующих элементом на механические свойства 8
1.3 Трибологические свойства латунных сплавов и их связь с
параметрами акустической эмиссии 10
1.4 Влияние термической обработки и охлаждающей способности
закалочных сред на свойства латуней 13
1.5 Формирование цели и задач 16
2 Методики проведения исследований 17
2.1 Технические требования на сплав ЛМцАЖКС 70-7-5-2-2-1 17
2.2 Определение химического состава 18
2.3 Охлаждающая способность закалочных сред 19
2.4 Термическая обработка 21
2.5 Анализ микроструктуры 23
2.6 Измерение твердости 25
2.7 Трибологические испытания 26
2.8 Оценка характеристик акустической эмиссии 32
2.9 Обработка результатов экспериментов 33
3 Результаты исследований и испытаний 35
3.1 Химический состав и микроструктура сплава в состоянии
поставки 35
3.2 Охлаждающая способность закалочных сред 36
3.3 Влияние закалочной охлаждающей среды на величину
остаточных напряжений сплава 37
3.4 Изменение твердости и микроструктуры в зависимости от
охлаждающей среды 38
3.5 Изменение твердости и микроструктуры в зависимости от
времени старения 43
3.6 Влияние микроструктуры сплава на износостойкость 49
3.7 Сигналы акустической эмиссии и их связь с трибологическими показателями 52
Заключение 61
Список используемых источников 62
Приложение А Изменение микроструктуры после 4 часов старения 68

📖 Введение

С увеличением механических нагрузок на двигатели автомобиля, все больший интерес приобретает исследование материалов, повышающих надежность и долговечность узлов трения машин и механизмов. Так же не следует забывать, что в условиях массового производства деталей, исследуемые материалы должны сочетать в себе такие характеристики, как: обрабатываемость, штампуемость, и иметь высокий коэффициент трения.
Миниатюризация коробок передач привела к увеличению нагрузки на блокирующие кольца синхронизатора. Из-за боковых усилий, действующих на кольца синхронизатора во время переключения передач, возникает пластическая деформация, которая вызывает дополнительные проблемы, такие как затрудненное переключение передач или даже поломка сихронизатора.
Для изготовления данных деталей особое внимание уделяется материалам, сочетающими в себе высокие технологические и эксплуатационные свойства. В рамках данной работы изучен марганцевый латунный сплав ЛМцАЖКС 70-7-5-2¬2-1 (далее ЛМцАЖКС).
Трибологические испытания специальных латунных сплавов представляют собой важный аспект исследования их поведения при трении. Новые инновации в области легирования и технологии производства могут привести к усовершенствованию уже известных сплавов, а проведение комплексных испытаний в конечном итоге приведет к повышению надежности и долговечности изделий.
Таким образом трибологические испытания с использованием метода акустической эмиссии способны обеспечить глубокое понимание механики трения и процессов износа материалов. Успешное применение данного метода может значительно улучшить работоспособность колец синхронизатора.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В результате проведенной работы установлено, что коэффициент корреляции показателей акустической эмиссии с трибологическими свойствами зависит от формирования микроструктуры в процессе термической обработки, тем самым позволяя оценить состояние материала и прогнозировать долговечность изделия.
В ходе исследований было установлено:
- наиболее благоприятной температурой нагрева под закалку является температура выше 750°С, но ниже 800°С, так как нагрев до 800 °С приводит к ускоренному распаду пересыщенного раствора;
- в зависимости от рабочей концентрации водополимерного раствора можно зафиксировать различное структурное состояние и добиться твердости латуни ЛМцАЖКС, эквивалентной достигаемой при закалке в воде (и выше). При этом значимые деформации сплава не зафиксированы;
- установлено, что после закалки фиксируются: в воде - стабильная мартенситоподобная микроструктура; 10% водополимерный растворе - неустойчивый перенасыщенный раствор 0-фазы и метастабильные полосы a-фазы, уменьшение концентрации способствует появлению мартенситоподобных структур с меньшим количеством полос, увеличение концентрации раствора способствует выделению стабильной фазы по границам зерен;
- увеличение твердости на 35.. .55 %, относительно закаленного состояния, в результате старения, связано с формированием мелкодисперсных структур;
- выявлена сильная связь между коэффициентом трения неустойчивого раствора и абсолютной энергией АЭ;
- значительное, более чем двукратное (260%), увеличение износостойкости сопровождается устойчивой зависимостью сигнала АЭ от коэффициента трения. Это открывает перспективные возможности для мониторинга динамики структурных изменений, происходящих непосредственно в процессе трения.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Акустическая эмиссия. [Электронный ресурс]: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/(дата обращения 10.09.2024).
2. Анализатор SIAMS 800 [Электронный ресурс] - URL : https://siams.com/siamss800/(дата обращения 20.10.2024).
3. Антипов В.В. Исследование фазового состава и повышение эксплуатационных характеристик марганцевых латуней, используемых в автомобильной промышленности : дис. канд. тех. наук: 05.16.01 / Антипов Владислав Валерьевич. - Москва, 2002 - С 32.
4. Влияние охлаждающей способности на механические свойства латуней. [Электронный ресурс]: URL: https://masters.donntu.ru/2015/fmf/suprun/diss/index.htm(дата обращения 25.10.2024).
5. ГОСТ 2999-75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу : Государственный стандарт СССР : дата введения 1985-09-27 / Государственный комитет СССР по стандартам. - Изд. Официальное. - Москва : Госстандарт, 1985-31 с.
6. ГОСТ Р 52727-2007. Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования : национальный стандарт Российской Федерации : дата введения 2007-06-14 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Изд. Официальное. - Москва : Стандартфарм, 2007 - 16 с.
7. ГОСТ 8233 - 56. Сталь. Эталоны микроструктуры : Межгосударственный стандарт : дата введения 1957-07-01 / Комитет стандартов, мер и приборов при совете министров СССР. - Изд. Официальное. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 1957 - 12 с.
8. ГОСТ 9716.1-79. Сплавы медно-цинковые. Методы спектрального анализа : межгосударственный стандарт : дата введения 1990-07-01 / Министерство цветной металлургии СССР . - Изд. Официальное. - Москва : Издательство стандартов, 1990 - 7 с.
9. Деев А.А. Акустические колебания в фрикционном контакте как способ
контроля поверхностей трения на этапе прироботки двигателей внутреннего сгорания / А.А.Деев // Cyberleninka : электронная библиотека [Электронный ресурс]: URL: https://eyberleninka.ru/artiele/n/akustieheskie-kolebaniya-v-
friktsionnom-kontakte-kak-sposob-kontrolya-poverhnostey-treniya-na-etape-prirabotki- dvigateley-vnutrennego/viewer (дата обращения 6.11.2024)
10. Изменение свойств закалочных сред в зависимости от температуры нагрева / А. В. Святкин, В. Г. Азизбекян, Н. И. Сардаев [и др.] // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. - 2011. - № 2(16). - С. 74-76.
11. Исследовательская микроскопия. [Электронный ресурс]: URL: https://www.zeiss.eom/mieroseopy/en/produets/sem-fib-sem/sem/evo.html(дата обращения 10.02.2025).
12. Классификация закалочных сред. [Электронный ресурс]: URL:
https://autoeode.by/oils-lubrieants/zakaloehnye-sredy-i-masla/zakal.html (дата
обращения 30.10.2024).
13. Козлов В. В. Влияние кремния и интерметаллида Mn5Si3на структуру и механические свойства кремнисто-марганцовистых латуней / В.В. Козлов, А. А. Тишков, В. Н. Федоров // Тематический сборник научных трудов "Оптимизация свойств и рациональное применение латуней и алюминиевых бронз". - Москва, 1988. 95 с. - ISBN 5-229-00219-0.
14. Копыл М.Д. Латунные сплавы для колец синхронизаторов совершенствуются / М.Д. Копыл, А.В. Тропотов, И.В. Котляров // Автомобильная промышленность. - 1999 - № 10 - С. 26 - 29.
15. Котляров И.В. Влияние химического и фазового состава специальных латуней на их твердость и износостойкость: автореферат дис. канд. тех. наук: 05.16.01 / Котляров Игорь Викторович. - Тула, 2009 - 25 с.
16. Котов Д.А. Комплексное воздействие на структуру литых заготовок из сложнолегированных латуней: дис. канд. тех. наук: 05.06.04 / Котов Дмитрий Анатольевич. - Екатеринбург, 2005 - 169 с.
17. Кузьмин О.С. Разработка технологии полунепрерывного литья кремнемарганцевых износостойких латуней, применяемых в автомобилестроении: дис. канд. тех. наук: 05.16.04 / Кузьмин Олег Сергеевич. - Екатеринбург, 1999 - 174 с.
18. Куксенова Л.И. Методологические основы выбора состава латуней для узлов трения скольжения в среде поверхностноактивных смазочных материалов / Л.И. Куксенова, С. А. Поляков // Вестник научно-технического развития . - 2022 - № 164-С.10-22.
19. Лабораторная исследовательская система сбора и анализа акустической эмиссии PAC PCI-2. [Электронный ресурс]: URL: https://www.tltsu.ru/science-and- innovation/scientific-innovative-activity/equipment/234(дата обращения 25.10.2024).
20. Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов: справочник / М.В. Мальцев ; "Металлургия" - Москва : [б. и.], 1970. - 364 с.
21. Машков Ю. К. Трибофизика конструкционных материалов : учебное пособие / Ю. К. Машков, О. В. Малий ; Омский государственный технический университет - Омск, 2017. 176 с. - ISBN 978-5-8149-2439-1.
22. Меркулова Г.А. Металловедение и термическая обработка цветных сплавов: курс лекций / Г.А. Меркулова ; ФГОУВПО "Сибирский Федеральный Университет" - Красноярск : [б. и.], 2007. - 263 с.
23. Мурашкин С.В. Применение метода акустической эмиссии для оценки величины износа пары трения скольжения в условиях лабораторных испытаний на стенде с возвратно-поступательным движением образцов / С.В. Мурашкин, Е.Н. Гайворонская, Е.В. Пучнина, Е.В. Мезенцева // Маханика и машиностроение / ред. Известия Самарского научного центра Российской академии наук - г. Самара, 2016.
- т. 13, вып. 4-С.1148-1153.
24. Микротвердомеры KB30S [Электронный ресурс] - URL : https://priby.ru/catalog/nerazrushayushchiykontrol/tverdomery/mikrotverdomery/mikrot verdomery-kb10s-kb30s-kb50s/ (дата обращения 20.10.2024).
25. Осколкова Т.Н., Шорохова О.В. Закалка легированных сталей в водном растворе полимра «Термовит-М» // Успехи современного естествознания. - 2011. -№5.-С. 141.
26. Патент № 2764687 Российская Федерация. Высокопрочный латунный сплав и изделие из высокопрочного латунного сплава : № 2021105171 : заявл. 29.10.2018 ; опубл. 19.01.2022 / Б. Реетц, Г. Гуммерт, Т. Плетт [Электронный ресурс]: URL: https://patents.google.com/patent/RU2764687C1/ru(дата обращения 5.11.2024).
27. Патент № 3255161 Европейское патентное ведомство. Специальный латунный сплав и изделия из сплава : № 20171213 / MITSUBISHI MATERIALS CORP [Электронныйресурс]: URL: https://data.epo.org/gpi/EP3255161A1-SPECIAL- BRASS-ALLOY-AND-ALLOY-PRODUCT(дата обращения 6.11.2024).
28. Пугачева Н. Б. Управление структурой и свойствами (а + 0)-латуней / Н.Б. Пугачева, А.А. Панкратов, А.Г. Титова, Л.М. Жукова, И.В. Котляров, Н.Ю. Фролова // ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет" - Екатеренбург, 2006. - С.117-121.
29. Растегаев И.А. Методика определения критических точек при трибологических испытаниях с применением метода акустической эмиссии / И.А.Растегаев, Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов, А.В. Данюк // Elibrary : электронная библиотека [Электронный ресурс]: URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25717333(дата обращения 6.11.2024).
30. Растегаев И.А. Методические указания по работе на трибометре NANOVEA TRB 50N / И.А. Растегаев, М.А. Афанасьев // Научно¬исследовательский институт прогрессивных технологий / ред. Тольяттинский государственный университет - г.Тольятти, 2017. - 60 с.
31. Растегаев И.А. Методические указания по работе на трибометре NANOVEA TRB 50N / И.А. Растегаев, М.А. Афанасьев // Научно¬исследовательский институт прогрессивных технологий / ред. Тольяттинский государственный университет - г.Тольятти, 2017. - 60 с.
32. Свойства латунных сплавов. [Электронный ресурс]: URL: https://cuprum--metall-ru.turbopages.org/turbo/cuprum-metall.ru/s/informatsiya/latun/(дата обращения 10.09.2024).
33. Святкин А.В. Влияние нагрева латуни марки ЛМцАЖН в диапозоне температур горячей деформации на размер и форму включений упрочняющей фазы / А.В. Святкин, Н.Н. Грызунова, А.М. Гнусина // Сборник материалов XI международной школы "Физическое материаловедение" / ред. Тольяттинский государственный университет - г.Тольятти, 2023. - С.128-129.
34. Святкин А.В. Изменение свойств закалочных сред в зависимости от
температуры нагрева / Святкин А. В., Азизбекян В. Г., Сардаев Н. И., Герасин А. П., Абрамова А. Н., Викарчук А. А. // Вектор науки Тольяттинского
государственного университета / ред. ТГУ - г. Тольтти, 2011. - № 2 - С. 74-76.
35. Сканирующий конфокальный лазерный микроскоп Olympus LEXT OLS4000. [Электронный ресурс]: URL: https://www.tltsu.ru/science-and-innovation/scientific-innovative-activity/equipment/160(дата обращения 15.11.2024).
36. СТО 83120.0050-2024. Технологическая документация. Изготовление образцов и шлифов для контроля качества металлопроката, комплектующих изделий и других автомобильных компонентов : Стандарт организации - Тольятти : АО "АвтоВАЗ", 2024 - 25 с.
37. СТО 00232934-03.13. Технологическая документация. Подготовка образцов для металлографического анализа : Стандарт организации - Тольятти : АО «АвтоВАЗ», 2021 - 13 с.
38. Титарев Н. Я. Влияние марганца и кремния на свойства и структуру износостойкой латуни / Н.Я. Титарев, Л.И. Митина, Э.И. Мироненко // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. - 1982 - №2. - С.105 - 110.
39. ТУ 184550-106-033-97. Технологические условия. Трубы прессованные латунные для колец синхронизатора : Стандарт организации - Тольятти : АО "АвтоВАЗ", 2016 - 25 с.
40. Шмыров С.С. Использование трибоакустической эмиссии для контроля качества поверхностей трения / С.С. Шмыров, И.Д. Ибатуллин, А.А. Минаев, А.В. Скользнев, А.В. Иващенко // Машиностроение и машиноведение / ред. Известия Самарского научного центра Российской академии наук - г. Самара, 2016. - т. 18, вып. 4 - С.383-388.
41. ASTM G 99. Стандартный метод испытания на износ с использованием штифтодисковой машины : стандарт Амереканского общества испытаний и материалов : дата введения 2000-05 / Комитет ASTM G02 по износу и эрозии. - Изд. Официальное. - Германия : Beuth Verlag GmbH, 1996 - 12 с.
42. IVF SmartQuench [Электронный ресурс] - URL : https://www.semanticscholar.org/paper/ivf-SmartQuench(дата обращения 20.10.2024).
43. ISO 9950. Промышленные закалочные масла. Определение характеристик охлаждения : Международный стандарт : дата введения 1995-05-01 / Международная организация по стандартизации. - Изд. Официальное. - Швейцария, 1996 - 12 с.
44. OBLF QSG 750-II - оптико-эмиссионный спектрометр [Электронный ресурс] - URL: https://patents.google.com/patent/RU2764687C1/ru(дата обращения 19.10.2024).
45. Matucha H, Becker H.-J. und Bernd Mittelbach.Verbesserte Wercstoffe fur Synchronzing. ATZ Automobitechnische Zeitschrift. № 5 (83). 1981. P. 227-230.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ