Исследование фазового состава и повышение эксплуатационных характеристик марганцевых латуней, используемых в автомобильной промышленности

• Автор: Антипов, Владислав Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 201 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Диаграммы состояния многокомпонентных, систем на основе

меди с Ъху Мп, Бц А1, 1, Бе и РЬ

1.2. Особенности технологической обработки латуней

1.3. Многокомпонентные латуни, легированные марганцем, кремнием, алюминием, никелем, железом и свинцом

1.4. Постановка задачи и цели исследования

Г лава 2. Методика экспериментального исследования

2.1. Методика приготовления экспериментальных сплавов

2.2. Дифференциальный термический анализ

2.3. Металлографический анализ
2.4. Рентгеноструктурный анализ
2.5. Рентгеноспектральный анализ
2.6. Механические испытания
2.6.1. Испытания на растяжение
2.6.2. Испытания на износ
2.6.3. Испытания на твердость и микротвердость
2.6.4. Динамические испытания на изгиб образцов с надрезом
2.7. Статистическая обработка результатов Глава 3. Изучение раздельного влияния А1, 1 и на фазовый состав
марганцевой латуни ЛМц,,5
3.1. Построение политерм и ческого разреза диаграммы состояния системы Си7пМпА1 при постоянном содержании ,5 Си и
3.5 Мп по массе
3.2. Построение политермического разреза диаграммы состояния системы Си2пМпГП при постоянном содержании ,5 Си и
3.5 Мп по массе
3.3. Построение политермического разреза диаграммы состояния
системы i при постоянном содержании ,5 Си и
3,5 Мп по массе
Глава 4. Изучение совместного влияния , i и i на фазовый состав марганцевой латуни I,,
4.1. Исследование сплавов системы i при постоянном содержании ,5 Си и 3,5 Мп по массе
4.1.1. Построение изотермических разрезов диаграммы состояния системы i при температурах и 0 С в области сплавов, содержащих до 2,5 А1 и 4,0 i по массе
4.1.2. Изучение фазовых превращений в сплавах системы i методом дифференциального термического анализа
4.2. Исследование сплавов системы i при
постоянном содержании ,5 Си и 3,5 Мп по массе
4.2Д. Построение изотермических разрезов диаграммы состояния системы i при температурах и 0 С в области сплавов, содержащих до 2,5 А1 и 0,7 i по массе
4.2.2. Изучение фазовых превращений в сплавах системы i методом дифференциального термического анализа
4.3. Исследование сплавов системы ii при
постоянном содержании ,5 Си и 3,5 Мп по массе
4.3.1. Построение изотермических разрезов диаграммы состояния системы ii при температурах и 0 С в области сплавов, содержащих до 0,7 i и 4,0 i по массе
4.3.2. Изучение фазовых превращений в сплавах системы ii методом дифференциал ьного термического анализа
Глава 5. Изучение влияния структуры и фазового состава на грибологические и механические свойства сложнолегирован них латуней
5.1. Влияние структуры и фазового состава на износостойкость материалов
5.2, Влияние структуры и фазового состава на характеристики прочности, пластичности и вязкости лату ней
Глава 6. Оптимизация химического состава промышленных лагу ней
ЛМцАЖН,,,,,4 и ЛМцАЖКС1
Выводы
Литература


Построенные в работе иол термические и изотермические сечения диаграмм состояния систем , Си7пМп, ii, i и СиглМпМц а также участок поверхности ликвидуса системы i являются справочными данными и могут быть использованы при анализе процессов, протекающих в сплавах указанных систем. Полученные в работе данные о влиянии легирующих элементов на фазовый состав и механические свойства исследованных латуней позволили разработать рекомендации проект технических условий по оптимизации состава промышленных латгней ЛМцАЖ9,,,,,4 и ЛМиАЖКС1. На основании полученных результатов выбраны оптимальные по механическим свойствам сплавы, являющиеся аналогами промышленных латуней ЛМцАЖН,,,,,4 и ЛМцАЖКС1, из которых изготовлены и отправлены в научнотехнический центр АвтоВАЗа заготовки для изготовления опытной партии колец синхронизаторов коробок передач с целью проведения сравнительных стендовых испытаний. Результаты исследования многокомпонентных фазовых диаграмм системы Си2пМпА1 при ,5 Си и 3,5 Мп. Закономерности влияния фазового состава на механические и трибологические свойства латуней указанной системы. ГЛАВА 1. Фазовым превращениям в сплавах системы СипА1 посвящено большое число исследований 6. Согласно данным в системе Си2пА1, помимо двойных фаз систем СиА1 и Сип а, 3, у, , е, V, р, А1 присутствует тройная фаза ГСиюА1п. По данным 7 тройное соединение не вступает в равновесие с твердым раствором а основе меди. На рис. Си2пА1 6, которая находится в хорошем согласовании с данными работы 8, в которой авторами построены участки поверхностей ликвидуса и солидуса системы Си2пА1 рис. В работе 6 диаграмма состояния СигпА1 изучена методом высокотемпературного рентгеновского анализа. Определена поверхность ликвидуса системы, построены изотермические сечения при 0, 0, 0 и 0 С рис. Ъь и вдоль линии между р и в фазами рис. Политермические разрезы диаграммы состояния СигпА, построенные авторами работы 9 методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеновского анализов, представлены на рис. На рис. С 5. Тройное соединение по данным 6 образуется по квазибинарной реакции Ж , б Т и не образует с другими фазами твердых растворов. В работе обнаружена еще одна квазибинарная тройная реакция Т фаза р , протекающая при 0 С. АЬ. Рис. Рис. Си. Рис. Рис. Вертикальные разрезы системы Си7. Л1 6 а при ат. К
1. IV, ,
и Г 1
2п, мо. У
масс. Рис. Рис. Изотермические разрезы системы СипЛ1 апри 0 С б при 0 С
МИ крорентгеноспектрального анализов. В анализируемой работе установлено наличие следующих нонвариантных перитектоилных реакций р Т а г при температуре между 0 и 0 С а в и Т р при 8 С 3 е а г при 6 С. Превращения в твердом состоянии в сплавах системы СиАп имеют сложный характер, им посвящены работы 9, результаты которых не всег да однозначны. Диаграмма состояния системы Си2пМп была изучена авторами 7, . По данным , 7, в системе образуется тройное соединение Г, имеющее состав в вес. Мп, Си, Хх. Гфаза имеет кубическую структуру с периодом решетки а 6,9 А . Образование соединения происходит в результате фазовых превращений в твердом состоянии, температура распада Гфазы при нагреве 2 С 7. В работе диаграмма состояния Си2пМп изучена методами дифференциального термического, дилатометрического, микроскопического, рентгеновского анализов и измерения электросопротиатения. На рис. Си2п тройной системы Си2пМп, которая была построена в этой работе. Области кристаллизации первичных кристаллов фаз указаны на рисунке. В ранней работе авторы предположили наличие области первичной кристаллизации фазы г твердого раствора на основе цинка, вблизи цинкового угла системы Си2пМп. Данное предположение оказалось верным. На рис. Си2пМп в цинковом углу, . Построенные в фазовые области системы Си2пМп на стороне Си2п при комнатной температуре и 0 С, а также политермический разрез 3 Т представлены на рис. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си2пМп при температурах 5, 4, 8 и
7п,бк. Рис. Рис. Ък. Рис. Изотермические разрезы системы Си2пМп а, б при С в при 0 С
Рис. Политермичсский разрез р Г системы Си7.