Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛАТУНИ ЛМцА НА ЕЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ

Муратов В.С., Святкин А.В.

В период освоения на ОАО "АВТОВАЗ" сплава ЛМцА 58-2-1 возникали проблемы с низкой стойкостью режущего инструмента - резцов и сверл. Основные операции обработки направляющих втулок клапана  - это операции обработки резанием: обточка и сверление. На всех стадиях обработки получают чрезвычайно мелкую сыпучую стружку.

После металлографического анализа партий сплава ЛМцА, имеющих различную обрабатываемость было выявлено, что металл хорошей обрабатываемости имеет стабильную двухфазную (b+a)-структуру. Напротив, металл плохой обрабатываемости преимущественно однофазный (только зерна b-фазы).

Из числа легирующих элементов наиболее сильное b-образующее влияние оказывает алюминий. Действительно, образцы деталей хорошей и плохой обрабатываемости гарантированно отличались друг от друга по содержанию алюминия (среднее содержание алюминия в партиях хорошей обрабатываемости - 1,172%, плохой - 1,315%).

Помимо алюминия существенное влияние на обрабатываемость латуни оказывает кремний. Известно, что в сложнолегированных латунях, в отличие от обычных кремнистых, кремний не растворен в твердом растворе, а практически полностью связан в силициды. Кроме кремния, в состав этих силицидов входят железо, марганец, в отдельных случаях никель. Атомы данных металлов при определенных условиях могут взаимно замещать друг друга. В этой связи говорят о силицидах переменного химического состава, который в общем случае отвечает приближенной стехиометрической формуле Me5Si3. Причем известно, что сердцевина силицидных частиц, особенно крупных (50 мкм и более) обогащена железом. Соединение железо-кремний играет роль своеобразного зародыша, на котором затем нарастает обогащенная марганцем и обедненная железом оболочка. При механической обработке наличие в структуре крупных силицидов приводит к неудовлетворительной обрабатываемости. Логично предположить, что одним из путей измельчения силицидов является ограничение железа при сохранении стабильным остального химического состава. К слову, в материале Cu Zn 40 Al 2 - PTL2101, как ранее и в Cu Zn  40 Al 2 содержание железа было оговорено, в отличие от первоначальной марки ЛМцА 58-2-1.

В процессе исследований было изучено влияние химического состава на фазовый состав. Для прогнозирования разброса химического состава легированных латуней при серийной выплавке в производственных условиях использовали метод случайных реализаций Монте-Карло. Сопоставление рассчитанного  интервала значений [Znэ] с диаграммой Cu-Zn позволяет прогнозировать фазовый состав сплава  - как на промежуточных стадиях обработки, так и в готовом изделии.

Проведенные исследования позволили скорректировать требования для сплава ЛМцА 58-2-1. В результате сужен допуск по алюминию, кремнию, ужесточены требования к содержанию олова и железа.

В результате проведенных работ направленных на получение  стабильной двухфазной (b+a)-структуры, удалось скорректировать технические требования для сплава ЛМцА 58-2-1, обеспечивающие стабильность процесса обработки изделий.


Библиографическая ссылка

Муратов В.С., Святкин А.В. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛАТУНИ ЛМцА НА ЕЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 9. – С. 92-93;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5358 (дата обращения: 11.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074