Комплексное воздействие на структуру литых заготовок из сложнолегированных латуней

• Автор: Котов, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Химический состав, свойства и область применения

сложнолегированных кремнемарганцевых латуней

1.2. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства кремнемарганцевых латуней

1.3. Модифицирование медных сплавов

1.3.1. Влияние технологических факторов на величину дендрита

1.3.2. Модифицирование легкоплавких эвтектик в медных сплавах

1.3.3. Физикохимические свойства РЗМ и термодинамические параметры соединений РЗМ с примесями в латуни

1.4. Термообработка сложнолегированных латуней

1.5. Проблемы получения качественных литых заготовок из кремнемарганцевых латуней при полунепрерывном литье
1.6. Задачи исследования
2. Методики исследований
2.1. Оборудование и материалы, использованные в работе
2.2. Методика обработки статистических данных
2.3. Металлографическое исследование микроструктуры
литых и прессованных заготовок
2.3.1. Подготовка образцов из прессовых труб к количественному анализу
2.3.2. Подготовка аппаратуры
2.3.3. Измерения, вычисления, обработка данных
2.4. Исследование качества слитка
2.5. Методика определения триботехнических характеристик пары трения кольцо синхронизатора шестерня КПП
2.5.1. Порядок проведения испытаний
3. Влияние химического состава и режимов термообработки латуни ЛМцАЖКС 1 на ее свойства и структуру
3.1. Требования, предъявляемые к структуре и механическим свойствам
латуни ЛМцАЖКС 1
3.2. Сравнительный анализ морфологии и размеров ингерметаллидов сплава I 0 производства фирмы , Германия и его аналога ЛМцАЖКС производства ОАО РЗ ОЦМ и ОАО КЗ ОЦМ
3.3. Исследование макро и микроструктуры сложнолегированных
латуней в литом и деформированном состояниях
3.4. Исследование распределения элементов по структурным составляющим в кремнемарганцевых латунях
3.5. Прогнозирование изменения фазового состава сложнолегированных кремнемарганцевых латуней
3.6. Термообработка прессовых заготовок из сложнолегированных
латуней
3.7. Схема возможных фазовых превращений, происходящих при охлаждении сложных латуней
3.8. Влияние кремния на морфологию и размеры интерметаллидов
3.8.1. Анализ слитков сплава ЛМцАЖКС с различным содержанием
кремния 0, . 2,7 мас.
3.9. Выводы по третьей главе
4. Модифицирование медных сплавов
4.1. Терминология и классификация
4.2. Анализ процессов упрочнения металлов
4.3. Обоснование выбора модификаторов
4.4. Модифицирование сложнолегированных латуней
4.4.1. Исследование структуры и свойств латуней ЛМцСКА, ЛМцАЖКС
4.4.2. Изучение механических свойств латуни ЛМцАЖКС
модифицированной лигатурой i
4.5. Выводы по четвертой главе
5. Опытнопромышленное опробование технологии плавки и литья
слитков латуни ЛМцАЖКС
щ 5.1. Металлографическое исследование слитков с введением
модификатора i и различным содержанием кремния
5.2. Влияние содержания алюминия на структуру и свойства сплава ЛМцАЖКС
5.3. Анализ изменения микроструктуры сплава ЛМцАЖКС
в процессе получения колец синхронизаторов
5.4. Износостойкость и металлографические аспекты износа колец синхронизаторов
5.5. Влияние термической обработки на микроструктуру и свойства колец синхронизаторов из латуни ЛМцАЖКС
А 5.5.1. Влияние температуры нагрева иод штамповку на структуру и
свойства
5.5.2. Влияние старения на твердость сплава ЛМцАЖКС
5.6. Выводы по пятой главе
Выводы по работе
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение
Актуальность


В литом состоянии сплав имеет структуру, состоящую из аир твердых растворов, силицидов на основе Мп1з и Ре1 кристаллизационного происхождения и включений свинца. СТо. СГВ и твердость, а относительное удлинение металла значительно снижается. Такое же влияние оказывает увеличение концентрации в твердом растворе элементов упрочнителей, например алюминия. Некоторое уменьшение содержания свинца также способствует упрочнению сплавов. Показатели механических свойств зависят также от количества, равномерности распределения и дисперсности включений избыточных фаз в микроструктуре сплава. Их огрубление и менее равномерное распределение, наблюдающееся при увеличении диаметра литых прутков, понижают уровень прочности и пластичности. Таким образом, механические свойства прутков из латуни ЛМцСК 1 значительно зависят как от химического состава, так и от диаметра заготовок. Влияние марганца и кремния при их совместном присутствии на свойства и структуру латуни, содержащей свинец и примесь железа, изучалось в работе 6. Введение марганца в латунь, содержащую кремний и свинец, вызывает появление в ее структуре дисперсных частиц кристаллизационного происхождения, которые имеют глобулярную, плоскогранную и игольчатую форму. Это может свидетельствовать о том, что в многокомпонентной латуни при определенной концентрации примеси железа образуется соединение, имеющее структуру Мп1з, в которой часть атомов марганца замещена атомами железа. В сплавах, содержащих 0,3 железа, в состав осадка полученного путем растворения стружки в НЫОз , входит не менее двух соединений, одно из которых соответствует фазе Мп1з, а второе Ре1з. Авторы предполагают, что в зависимости от состава сплава и температуры могут возникать частицы соединений различной природы 6. Мп1з, или же на легирование твердого раствора при введении марганца в латунь, увеличение количества соединения Мп1з происходит до определенного предела. Образование силицида заканчивается при отношении Мп1,4. Избыточное содержание марганца поступает в твердый раствор, в связи с чем объемное содержание 3фазы увеличивается это противоречит данным работы 3, где марганец включен в число астабилизирующих элементов. Образование в расплаве соединения Мп приводит к обеднению твердого раствора кремнием и, следовательно, к увеличению соотношения а и Рфаз. На рис. Увеличение содержания марганца приводит к разупрочнению латуни. Повышение пластичности исследуемой латуни при введении марганца происходит в концентрационном интервале увеличения объемной доли интерметаллида Мп1з. При этом, чем выше содержание кремния в сплаве, тем больше необходимо марганца для достижения максимальной пластичности. На рис. Видно, что концентрационные кривые прочностных свойств характеризуются наличием минимума. Причем, с повышением содержания марганца минимум предела прочности, вызываемый введением кремния, сдвигается к большим ы концентрациям кремния, а эффект разупрочнения увеличивается. О сложном характере изменения состава твердого раствора при увеличении содержания кремния в сплаве свидетельствует уменьшение, а затем увеличение периода решетки 3фазы рис. Если уменьшение периода решетки Рфазы определяется изменением концентрации марганца в твердом растворе, то его увеличение вызывается растворением кремния. Минимальному значению периода решетки рфазы соответствует максимум электропроводности. Авторами статьи установлено, что взаимодействие присутствующих в двухфазной свинцовой латуни примесей железа, кремния и марганца или железа и кремния приводит к формированию новой структурной составляющей, в состав которой входит твердый раствор железа с ОЦК решеткой и силицид железа Ре,. Образование новой структурной составляющей оказывает сильное влияние на физические и механические свойства латуни. Согласно полученным данным, в результате связывания примесей в процессе формирования структурной составляющей серого цвета интерметаллидной фазы, матрица сплава разупрочняется. Установлено, что в сплавах с 0, железа и 0,. Под влиянием железа различие механических свойств сплавов при добавках кремния становится еще более значительным. Бц ,6 Рис. Твердость НКВ.