ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ В ОБЛАСТИ ОБРАБОТКИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЛАТУНЕЙ 9
1.1 Обоснование перехода от производства двойных латуней к производству многокомпонентных латуней 9
1.2 Технологические особенности плавки медных сплавов, содержа
щих тугоплавкие легкоокисляемые легирующие компонен
ты 25
1.3 Особенности горячей деформации сложнолегированных лату
ней 33
1.4 Анализ дефектов промышленных заготовок из латуней 36
1.5 Влияние обработки на структуру и механические свойства сложнолегированной лату-
ни 42
2 ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦИК
ЛА 48
2.1 Технологический регламент плавки и литья сложнолегированной
латуни ЛМцАКНХ 62-3-2-0,8-0,40,2 48
2.2 Резка слитков на шашку 51
2.3 Технологический регламент обработки трубы для ОАО «АвтоВАЗ» из сложнолегированной латуни ЛМцАКНХ 62-3-2-0,8-0,4-0,2 52
3 ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 59
3.1 Измерение твердости 59
3.2 Измерение удельного электросопротивления 63
3.3 Испытания механических свойств 64
3.4 Исследование микроструктуры 66
4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 68
4.1 Методика промышленного эксперимента 69
4.2 Анализ результатов 72
5 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ИЗ СПЛАВА
ЛМцАКНХ 62-3-2-0,8-0,4-0,2 НА ОАО «АВТОВАЗ» 84
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 91
В настоящее время в машиностроении медные сплавы находят широкое применение. Требуемый уровень механических и эксплуатационных свойств постоянно повышается из-за возрастающих требований к надежности изделий и продолжительности их работы. Сочетание необходимых эксплуатационных свойств изделий, таких как коррозионная стойкость, износостойкость и др., технологичность при изготовлении деталей обеспечивают сложнолегированные латуни. Одним из основных свойств, которое определяет долговечность работы деталей, эксплуатирующихся в условиях износа, является износостойкость, которая обеспечивается фазовым составом сплава, равномерностью распределения свойств. Требуемые параметры структуры можно получить управляя соотношением легирующих элементов в составе многокомпонентного сплава. Некоторые химические элементы, входящие в состав сложнолегированных латуней, растворяются в матрице сплава, увеличивая его коррозионную стойкость и твердость, другие элементы за счет химического сродства образуют интерметаллидные соединении, которые армируют сплав, повышая его износостойкость.
В настоящее время разработана технология литья и горячей обработки сложнолегированных латуней ЛМцАЖН 59-3,5-2,5-0,5-0,4, ЛМцАЖКС 70-75-2-2-1, ЛМцСКА 58-2-2-1, ЛМцКНС 58-3-1,5-1,5-1. На смену этих марок латуней приходят другие, обладающие повышенными эксплуатационными характеристиками. Одна из латуней имеет химический состав, оцениваемый сочетанием Си2п30А12Мп381МСг или ЛМцАКХН 62-3-2-0,8-0,2-0,4. Наличие в ней хрома позволяет дополнительно упрочнить металл в сочетании с дополнительными приемами обработки. В настоящее время частично описаны свойства этой латуни в состоянии после литья либо на отдельных образцах. Вместе с тем свойства новой марки латуни в горячедеформированном состоянии, особенно достигаемые в условиях реального производства, описаны недостаточно. Следует отметить, что описание свойств отдельного образца не создает полной картины состояния металла заготовки большого диаметра и большой длины. Из-за особенности производственного процесса свойства металла обычно подвержены изменению в системе координат: по длине заготовки, по радиусу и по тангенциальной координате.
В настоящей работе выполнено изучение свойств заготовок из латуни Си2н30А12Мн381МСг (ЛМцАКХН 62-3-2-0,8-0,2-0,4) на стадии горячего прессования.
По итогам работы совместно с Логиновым Ю.Н. подготовлена рукопись статьи (приложение 9), которая направлена в редакцию журнала «ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ».
В настоящей работе описан технологический регламент производства трубной заготовки из сплава ЛМцАКНХ 62-3-2-0,8-0,4-0,2 для изготовления колец синхронизаторов на ОАО «Автоваз».
Выполненные измерения механических свойств латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии показали, что в промышленных условиях производства наблюдается значительная дисперсия твердости, временного сопротивления, условного предела текучести и относительного удлинения до разрыва, что объяснено сложностью химического состава, фазового и структурного состояния сплава. Установлены средние значения достигаемых в производственных условиях величин с0,2 = 519 МПа, п.„ = 783 МПа, 5 = 8 %, HRB = 91.
Твердость латуни в утяжинной части трубы оказывается выше, чем для выходной части, что объяснено явлением захолаживания металла к концу процесса деформации и что затормаживает процесс рекристаллизации.
Выявлен эффект уменьшения удельного электросопротивления сплава на 17 % при снижении содержания алюминия (на 0,43 %) и марганца (на 0,09 %).
Обнаружено проявление анизотропии твердости: при перемещении индентора в радиальном направлении твердость по Виккерсу оказывается на 30%, по Роквеллу на 5 % и по Бринеллю на 9 % ниже, чем в остальных направлениях.
Структура трубной заготовки полностью соответствует требованиям, предъявляемым ОАО «Автоваз».
По результатам испытаний, проведенных на опытных партиях на ОАО «Автоваз» выявлено:
- сплав ЛМцАКНХ обладает удовлетворительной технологичностью по сравнении со сплавом ЛМцАЖН;
• сплав ЛМцАКНХ обладает повышенной штампуемостью по сравнению со сплавом ЛМцАЖКС и пониженной обрабатываемостью резанием - образуется сливная стружка;
• сплав ЛМцАКНХ достигает максимального упрочнения быстрее, чем серийные марки, при отжиге за 60 мин вместо 90 мин, при старении ха 3,5 часа вместо 4 часов;
• при нагреве сплава ЛМцАКНХ выше 700 0С происходит полная перекристаллизация сплава.
Проведена сравнительная оценка интенсивности изнашивания образца, отобранного от трубы из сплава марки ЛМцАЖКС 70-7-5-2-2-1 и образца, отобранного от трубы из сплава марки ЛМцАКНХ 62-3-2-0,8-0,4-0,2. Установлено, что интенсивность изнашивания 1ь образца из сплава ЛМцАКНХ 623-2-0,8-0,4-0,2 составляет 5,7, что на 30% меньше интенсивности изнашивания образца из сплава ЛМцАЖКС 70-7-5-2-2-1 (1ь=8,15).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
