Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства бронзы БрО10С2Н3статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 17 ноября 2021 г.
Аннотация:В машиностроении для изготовления деталей, работающих на трение, применяются антифрикционные оловянные бронзы. В частности, бронза БрО10С2Н3 нашла применение в узлах системы торможения самолетов. Одним из способов повышения свойств оловянно-свинцовых бронз является увеличение скорости охлаждения при кристаллизации. В настоящей работе исследовали влияние скорости охлаждения и изменения содержания легирующих элементов (в пределах, установленных ОСТ 1 90054-72) на свойства бронзы БрО10С2Н3. Для обеспечения различной скорости охлаждения приготовленные сплавы заливали в формы из холодно-твердеющий смеси, стали и графита, для которых скорость охлаждения составила 0,4, 5,0 и 14,6 °С/с соответственно. Изучали влияние скорости охлаждения и состава бронзы на интервал кристаллизации, макроструктуру, микроструктуру, теплопроводность, механические и трибологические свойства. С помощью дифференциально-термического анализа было показано, что легирование бронзы БрО10С2Н3 по верхнему пределу приводит к снижению температуры солидуса на 40 °С, что следует учитывать при деформационной и термической обработках. Увеличение скорости охлаждения при затвердевании слитков из бронзы БрО10С2Н3 приводит к значительному измельчению зерна, изменяет количество, размер и морфологию фаз. Так, например, при литье в металлическую и графитовую формы уменьшается размер и повышается сферичность частиц свинца. Изменение содержания Sn в пределах, установленных ОСТ, оказывает значительное влияние на долю интерметаллической фазы γ-(Cu,Ni)3Sn. Увеличение скорости охлаждения практически не влияет на теплопроводность бронзы БрО10С2Н3, но приводит к повышению твердости на 30 HB, а также предела текучести и предела прочности при испытаниях на растяжение. Трибологические исследования, проведенные по схеме «вал – частичный вкладыш» в среде керосина со стальным контртелом, показали, что увеличение скорости охлаждения при затвердевании приводит к повышению интенсивности изнашивания бронзы с ~0,4·10–8 до ~1,2·10–8, а изменение состава в пределах ОСТ практически не влияет на интенсивность изнашивания, но вызывает небольшой рост коэффициента трения.