автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Обеспечение стабильности фазового состава и свойств износостойких латуней типа ЛМцА для изготовления деталей автомобильного назначения

На правах рукописи

.у"}/'---'

□0340ьи <1

СВЯТКИН Алексей Владимирович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ИЗНОСОСТОЙКИХ ЛАТУНЕЙ ТИПА ЛМцА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата техшяеских наук

2 с ноя 2::о

Самара - 2009

003485071

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» на кафедре «Материаловедение и технология материалов» и в Управлении лабораторно-испытательных работ ОАО «АВТОВАЗ».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

МУРАТОВ Владимир Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ВЫБОЙЩИК Михаил Александрович

кандидат технических наук, доцент НОСОВА Екатерина Александровна

Ведущая организация - Ревдинский завод по обработке цветных сплавов

Защита диссертации состоится «11» декабря в 14 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.217.02 ГОУ ВПО Самарский государственный технический университет по адресу: 443100, г. Самара, ул. Галактионовская, 141 (корпус №6), ауд. 28.

Отзывы по данной работе в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244, Главный корпус на имя ученого секретаря диссертационного совета Д 212.217.02; факс: (846) 278-44-00.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Самарского государственного технического университета (ул. Первомайская, 18).

Автореферат разослан » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.217.02. доктор технических наук, профессор

Денисенко А.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. До последнего времени сложнолегированные сплавы на основе меди с цинком крайне ограниченно использовались в отечественной промышленности. Для освоения массового производства проката из сложнолепфованных антифрикционных латуней достаточно широкой номенклатуры, обеспечивающего потребность такого производства как ОАО «АВТОВАЗ», стал необходим ряд комплексных научно-исследовательских работ. Поскольку многие цветные сплавы, используемые в автомобилях LADA, были импортными, то в период экономического кризиса начала 1990-х остро встал вопрос о замене их на отечественные аналоги.

Внедрение отечественных цветных сплавов взамен импортных несколько затянулось. В частности, это касается внедрения сложнолегированных латуней повышенной износостойкости, применяемых в узлах автомобилей, работающих в условиях трения. Причинами этого можно назвать: недостаточную изученность кремнисто-марганцовистых латуней, несоответствие материалов, внедренных и стандартизованных в нашу промышленность, и сплавов, внедренных на АВТОВАЗе иностранными компаниями. При переходе на отечественные марки сплавов обозначился целый комплекс проблем, нестабильность свойств новых материалов на различных этапах изготовления и эксплуатации.

При изготовлении детали «втулка направляющая клапана» используются прутки го легированных латуней типа ЛМцА 58-2-1, разработанных институтом Гипроцветметобработка (г. Москва) на основе рекомендаций фирмы «PORSCHE». Однако технологические и потребительские свойства сплавов ЛМцА оказались неустойчивыми.

В процессе хранения на складах ОАО «АВТОВАЗ» часть прутков изготовленных из сплава ЛМцА утрачивала прямизну и круглость профиля. Прутки, которые первоначально были круглыми и прямолинейными оказывались неравномерно искривленными. Таким образом, это свидетельствовало о том, что прутки поставлялись на завод с недостаточно снятыми остаточными напряжениями, т.е. режим термообработки был выбран неверно и требовал корректировки. На всех стадиях обработки то получали чрезвычайно мелкую сыпучую стружку, которая пакетируется в стружечных канавках сверл и приводит к их преждевременному разрушению, то получали сливную стружку при точении, которая плохо удаляется из зоны резания. В период освоения сплава возникали проблемы в связи с низкой стойкостью режущего инструмента - резцов и сверл.

Для того чтобы оценить надежность и долговечность работы деталей из данных сплавов необходимо знать их механические, физические и технологические свойства. В настоящее время не существует научно обоснованных методов корректировки требований к химическому составу, учитывающих степень влияния каждого элемента сплава на фазовый состав. Методики прогнозирования фазового состава, в частности по методу

коэффициентов Гийе, не учитывают варьирование химического состава сплава в пределах оговоренных техническими требованиями.

Все вышеизложенное обуславливает актуальность работы направленной на получение стабильных свойств заготовок и изделий из сплавов типа ЛМцА.

Цель работы: разработка химического состава и режимов термотеской обработки латуней типа ЛМцА, обеспечивающих заданные фазовый состав и структуру, которые гарантируют получение стабильных технологических свойств заготовок.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить изменение фазового состава латуней в зависимости от возможного содержания легирующих элементов в пределах, оговоренных техническими требованиями, выявить наиболее значимые элементы;

- исследовать влияние термообработки латуни типа ЛМцА на уровень остаточных напряжений, фазовый состав, структуру и свойства;

- провести корректировку требований к химическому составу сплава и режимов термообработки, с целью обеспечения стабильных свойств заготовок и изделий;

- разработать рекомендации по изменению технических условий, обеспечивающих стабильность фазового состава и свойств сложнолегированных латуней типа ЛМцА;

- выполнить промышленную апробацию разработанных рекомендаций.

Научная новизна работы

1. Выявлено, что соотношение количества а - и Р' - фаз в латунях типа ЛМцА определяется изменением содержания меди, цинка и алюминия; изменение содержания железа, марганца, кремния и других элементов не оказывает значимого влияния на фазовый состав. Разработана методика прогнозирования фазового состава для сплавов данного типа, учитывающая изменение содержания химических элементов в сплаве, в пределах оговоренных техническими требованиями.

2. Определены коэффициенты корреляции содержания элементов, входящих в состав сплава, с количеством а - фазы. Значимый коэффициент корреляции имеет содержание меди (0,67); алюминия (-0,64) и цинка (-0,36).

3. Определены функциональные зависимости, описывающие изменение количества а - фазы от содержания в сплаве меди, алюминия, а так же от совместного их содержания.

4. Установлены закономерности влияния режимов отжига на уровень остаточных напряжений, фазовый состав, структуру и механические свойства латуней типа ЛМцА.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Установлены требования к химическому составу сплава типа ЛМцА,

обеспечивающие содержание а-фазы, не превышающее 40% об.

2. Разработан режим отжига, гарантирующий снятие остаточных напряжений при обеспечении требуемого уровня механических свойств.

3. Предложен метод прогнозирования фазового состава латуни по интервалам химического состава.

4. Выявлены основные элементы, влияние которых необходимо учитывать при корректировке требований к химическому составу сплава.

5. Корректировка требований к химическому составу и режимам обработки сплава позволила получить стабильные технологические и эксплуатационные свойства, уйти от проблем с обрабатываемостью.

Акт научно-технической комиссии о реализации научных положений, результатов и выводов работы в виде рекомендаций для составления новых технических условий на поставку представлен в приложении диссертации.

На защиту выносятся:

1. Метод прогнозирования фазового состава латуней типа ЛМцА при изменении химического состава в пределах технических требований.

2. Установленные корреляционные связи содержания различных химических элементов с фазовым составом сплавов.

3.Установленные закономерности влияния отжига на фазовый состав латуней типа ЛМцА.

4. Закономерности влияния отжига на уровень остаточных напряжений и свойства латуней типа ЛМцА.

5. Функциональные зависимости изменения количества сс-фазы от содержания меди, алюминия, а так же зависимость изменения количества ос-фазы от совместного изменения содержания этих элементов в сплаве.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на 9 конференциях, в том числе, на III конференции «Технические науки и современное производство» (Лутраки (Греция), 2005 г.); II научной конференции с международным участием «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Шарм-эль-шейх (Египет, 2006 г); международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трибологии», (Самара, 2007 г); научной международной конференции "Современные наукоемкие технологии", (о. Тенерифе (Испания), 2008 г); научной международной конференции «Технические науки и современное производство» (Пекин (Китай), 2008 г); международной конференции «Физика прочности и пластичности» (г. Самара, 2009 г); III научной международной конференции «Развитие научного потенциала высшей школы» (Дубай (ОАЭ), 2009 г); международной научной студенческой конференции «Научному прогрессу - творчество молодых» (г. Йошкар-Ола, 2009 г); V Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-09»» (г. Казань, 2009 г).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе 3 статьи в издании, рекомендованном ВАК России. Без соавторов опубликовано 3 работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 136 наименований и восьми приложений. Общий объем диссертации составляет 165 страниц текста, из них 122 страницы машинописного текста, 24 таблицы, 72 рисунка и 8 приложений на 22 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ

Во введении обоснована актуальность темы, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ работ, связанных с изучением кремнисто-марганцовистых латуней и особенностями их производства. Глава является аналитическим обзором литературы и содержит сведения о классификации латуней, используемых для изготовления антифрикционных деталей, анализ фазовых составляющих, их химический состав. Особая роль отведена изучению химического состава силицидов, входящих в состав латуней данного класса. Оценивается существующий метод прогнозирования фазового состава на основе коэффициентов Гийе и его недостатки. На основе анализа проведенных ранее исследований и существующих проблем сформулированы цель и задачи работы

Вторая глава посвящена обоснованию выбора исследуемых сплавов, образцов, реактивов, оборудования, а так же методов испытаний и исследований.

Количественную оценку структурных составляющих сплавов выполняли с помощью микроскопа Polivar-Met (ф. Reichert, Австрия) и цифровой видеосистемы. Автоматический подсчет фаз выполнялся в программной среде «SLAMS 600» ф. Siams г. Екатеринбург. Анализировали поля зрения, содержащие 200 - 500 участков а и ß' фаз, силицидных частиц, что позволило определять объемную долю фаз с абсолютной ошибкой не более 2 %, а размер частиц - с относительной ошибкой не более 10 % от измеряемой величины при доверительной вероятности 0,95.

Определение объемной доли а - фазы и силицидов при ручном подсчете доли фаз осуществлялось по точечному методу А.А.Глаголева.

Количество измерений, отбор проб, подготовку экспериментов проводили в соответствии с рекомендациями и указаниями ГОСТ 25086 «Цветные металлы. Общие требования к методам анализа», ГОСТ 21073.0 «Металлы цветные. Определение величины зерна. Общие требования», ГОСТ 21073.1 «Металлы цветные. Определение величины зерна методом сравнивания со шкалой микроструктур».

Напряжения рассчитывали по следующей методике. От партии прутков отбирали прутки и проводили замеры уровня остаточных напряжений. Для чего проводили распил прутка на длину равную десяти диаметрам, напряжения рассчитывали в зависимости от ширины раскрытия распила по формуле (Макаревич С.С.):

0,288 •d-h-E

er = —;—;----—

i (\~ и .i

где d - диаметр прутка, h - """"рытие прутка на торце за вычетом ширины фрезы, £ - модуль упругост 5 _ длина распила, ц - коэффициент Пуансона.

Для анализа макроструктуры, использовали микроскоп стереоскопический SM-XX (ф. Carl Zeiss, Германия). Для изучения и анализа микроструктуры сплава использовались микроскоп металлографический LEICA DM LM/P (ф. Leica, Германия), для изучения и фотографирования структуры фотомикроскоп Polivar-Met (ф. Reichert, Австрия). Для измерения твердости по методу Виккерса использовали микротвердомер Wílkers мод.536, (ф. Karl Frank, США), по методу Бринелля твердомер бривископ ХГ10-250, СССР, по методу Роквелла твердомер ТКС, СССР. При проведении испытаний на растяжении использовали универсальную разрывную машину EU 40 производства ГДР. Термообработку проводили в муфельных электропечах производства СССР.

При проведении рентгеноструиурного анализа, а так же в качестве электронного микроскопа использовали микроанализатор «САМЕВАХ» ф. Сатеса (Франция). Так же использовали электронный сканирующий микроскоп Leo 1455VP ф. Zeiss, Германия.

Для получения фотоизображений использовали видеокамеру (входящую в состав комплекса оборудования для количественного анализа изображений ф. Siams, Россия), цифровой фотоаппарат ф. Canon мод. S51S.

Для подготовки образцов и шлифов использовали отрезной станок DISCOTOM-2 ф. Struers, Дания. Пресс для заливки образцов PRESTOPRESS. Комплекс шлифприготовительного оборудования METASINEX и полировальный станок ф. «Buhler», Австрия.

В третьей главе проводится разработка методики прогнозирования фазового состава сплава на основе химического состава для латуней данного класса, а так же приводится методика изучения влияния отдельных элементов на фазовый состав.

Используя диаграмму состояния Cu - Zn можно определить фазовый состав латуни:

1) при Zn < 35,5% - одна фаза - а (100% состава).

2) при Zn > 45,8% - одна фаза - (У (100% состава).

3) при 35,5%о < Zn < 45,8% - латунь двухфазового состава.

Указанные пределы определяют равновесный фазовый состав,

соответствующий диаграмме состояния Cu - Zn при температуре 200° С. В этом случае процентное содержание фаз можно легко рассчитать по «правилу отрезков». В общем случае, формулы определяют равновесный фазовый состав сплава после рекристаллизационного отжига с последующим медленным охлаждением, что соответствует диаграмме состояния Cu - Zn при температуре 200° С. Однако, в процессе производства фиксируется состав фаз отличный от равновесного. Из опыта наблюдения за промышленными партиями металла известно, что сразу после горячего прессования с последующим естественным

остыванием формируется неравновесный фазовый состав, который соответствует на диаграмме температуре около 600° С:

Для достаточно точного описания фазового состава сложнолегированных латуней по диаграмме Си - Zn обычно пользуются коэффициентами Гийе. Однако в латунях типа ЛМцА некоторые легирующие элементы (Ре, N1, Мп, полностью или частично входят в состав силицидов (Мп,Ре)5813, а свинец вообще практически полностью находится в свободном состоянии. Таким образом, входящие в формулу концентрации отдельных элементов в матрице легированного сплава могут существенно отличаться от химического состава латуни оговоренном в нормативной документации, в то же время свинец следует исключить из расчета цинкового эквивалента целиком.

При этом не составит труда оценить объемную долю элементарного свинца в структуре легированной латуни (Котов Д.А., Мысик Р.К. и др.):

Рсвинца

где рлатуки = 8,2...8,4 кг/дм3; рСВЙ1ща = 11,3 кг/дм3 - плотность соответственно латуни и свинца.

Кроме того, из расчета цинкового эквивалента для легированных кремнисто-марганцовистых латуней так же следует исключить элементы, входящие в состав силицидов. Помимо кремния в состав силицидов входят железо, марганец и - 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 Ме5813.

Содержание силицидов в латуни может быть рассчитано по формуле (Котов Д.А., Мысик Р.К. и др.):

Ме5Ы} = (1 + аРе + аМп + ам) • Si ■ , объем. %;

где Рме551з ~ 6,0 кг/дм3 - средняя плотность силицидов железа и марганца.

Итого, когда в структуре сложнолегированной латуни кроме а- и Р-фаз присутствуют силициды и свинец, необходимо осуществлять пересчет на суммарный состав по следующим отношениям:

а' = к-сс; Р' = к-{3', объемн. %

где к - поправочный коэффициент и рассчитывается по формуле: 1 Ш-РЬ-Ме^ц

/С — ,

100

Для прогнозирования разброса химического состава легированных латуней при серийной в индукционной печи выплавке в производственных условиях использовали метод случайных реализаций Монте-Карло. Исходя из того, что требования нормативной документации к химическому составу в общем случае оговаривают:

двухсторонние допустимые интервалы содержания основных элементов, например, для г-го элемента 1тт<1< 11гах

односторонние допустимые интервалы содержания примесей, например дляу'-й примеси J< Jmax.

Процентное содержание в латуни элемента типа I или J является случайной величиной и подчиняется нормальному закону распределения. Если ие действует никаких внутризаводских ограничений либо дополнительных регламентирующих соображений по химическому составу, то математическое ожидание этой величины (ц) совпадает с серединой допустимого интервала. Среднеквадратичное отклонение (о) подчиняется «правилу трех сигм»: максимально и минимально допустимые содержания равны среднему значешпо плюс-минус три среднеквадратичных отклонения.

Для использования метода нужна таблица случайных чисел z, распределенных по стандартному нормальному закону. Для получения чисел z, распределенных по стандартному нормальному закону, использовали генератор случайных чисел в пакете анализа «Microsoft Excel». В генераторе задается число переменных - 9 (ZCu, ZMa, Zaï, ZFo ZNi, ZSi ZSn, ZPb, г,фимес(:й), количество случайных чисел для каждой переменной - 100, выбирается закон распределения - нормальный и задаются параметры - математическое ожидание ц = 0 и среднеквадратичное отклонение а = 1.

Для каждого из отрезков последовательности случайных чисел произвели проверку, можно ли считать, что она распределена по стандартному нормальному закону. Проверку осуществили при помощи программы «Microsoft Excel».

Кроме того, в технических условиях нормируется содержание а фазы -ее содержание не должно превышать 40% об. Ожидаемый процент браковки по несоответствию фактического фазового состава требованиям нормативных документов можно оценить по формуле:

7и _7и

EP = p(Zn3>Zn3im]i)=[ 0,5-Ф0(-^--)]-100%

bzn3

где р(А) - вероятность случайного события А.

Предложенный метод прогнозирования фазового состава является универсальным и может быть использован при оценке фазового состава всех сплавов данного класса.

Для проверки теоретического расчета фазового состава провели анализ структуры на 20 партиях металла поставки РЗОЦМ г. Ревда.

Подсчет фазы проводился вручную по методу Глаголева и в автоматическом режиме в программном продукте ф. «Siams».

Установлено совпадение результатов прогнозирования фазового состава и реально наблюдаемых фазовых составов латуни марки ЛМцА 58-2-1 промышленных партий. Таким образом, приведенная методика может применяться для подсчета «разброса» фазового состава по интервалам химических элементов в сплаве. На рис. 1 представлена микроструктура сплава ЛМцА 58 - 2 -1 в состоянии поставки.

Рис. 1 Структура латуни JIMuA 58-2-1 х500 Светлые поля а-фаза, темные ß-фаза, стрелками указаны силициды

При наличии методики прогнозирования фазового состава в условиях серийной выплавки, оценка ожидаемого результата не представляется сложной. ! Однако для обоснованной корректировки требований к химическому составу I необходимо выявить элементы, значимо влияющие на фазовый состав и ( механические свойства латуни. С этой целью необходимо провести корреляционный анализ некоторой выборки партий металла, для которых определяется содержание а - фазы и силицидов, а потом проводится корреляционный анализ с помощью программы «Microsoft Excel», пакета «Анализ данных» - «Корреляция».

В четвертой главе исследовалось влияние температурно-временных режимов отжига на уровень напряжений, фазовый состав, структуру и механические свойства латуней типа ЛМцА.

Из литературных источников известно, что основным фактором, приводящим к возникновению остаточных напряжений в изделиях и полуфабрикатах, является неоднородность пластической деформации j отдельных участков латуни. Кроме того, известно, что при отжиге двухфазных ! (а+Р')-латуней происходит сопутствующий процесс - фазовая перекристаллизация (a-^ß'). ;

Для выбора оптимального режима термической обработки, обеспечивающей допустимый уровень остаточных напряжений и необходимую твердость, провели ряд экспериментов.

На ОАО «АВТОВАЗ» была поставлена партия прутков после ' низкотемпературного отжига по режиму - Т = 300°С. t = 1,5 ч поставки РЗОЦМ г. Ревда. От партии прутков отбирали прутки и проводили замеры уровня остаточных напряжений. Для чего проводили распил прутка на длину равную десяти диаметрам, напряжения рассчитывали в зависимости от ширины раскрытия распила.

Далее проводили отжиг по различным режимам и заново проводили замер уровня остаточных напряжений по приведенной методике. Параллельно на данных образцах проводили замер твердости по сечению прутка по методу Виккерса согласно ГОСТ 2999 в состоянии поставки и после различных режимов термообработки. Изменение температуры отжига проводили пошагово через 20° С, фиксируя изменение твердости и уровня остаточных напряжений (рисунки 3-7).

Поскольку критерий «задержанного разрушения» под действием остаточных напряжений равен аэ(0)> 0,7...0,85а0,2, а для латуни ЛМцА 58-2-1 допустимый нижний предел о0,2 = 320 МПа, то ст./0' > 224...272 МПа. Учитывая, что к остаточным напряжениям первого рода, имеющихся в поставляемых прутках, добавляются растягивающие напряжения (70... 140 МПа, из ранее проведенных исследований в УЛИР ОАО «АВТОВАЗ») при механической обработке на АВТОВАЗе, максимально допустимый уровень остаточных напряжений составит о3 = 84 МПа. Данный уровень остаточных напряжений принимаем как допустимый.

400 1111111111111111111 «о 347

С350 —<г-----------------

^300 --V----------------

250 ---уг------------:-----

200 ---А-----=П!0----------

150---П!^ ^ --------

Ю0--------------&

пии 84--------^ г.---

50--------------

43

о I 1 1 1 1 1 1 1 М

300 320 340 360 380 400 425 450 500

температура, С

3- 17

1 4 V

\

\

\ 17? 1( ¡и 12 1

1: Я

8 г- \ 4 ) ►7:

•1 *— —<1 4 У

Рис. 3 Зависимость уровня остаточных напряжений от температуры отжига

НУ

210 -205 -200 -195 -190 -185 -180 -175 ■ 170 -

Твердость прутков по сечению прутка

к к »V

1 к

1 Г"

н-н н н

0,0

2,0

4,0

6,0 И, мм

Рис. 4 Распределение твердости по поперечному сечению прутка в состоянии поставки

>225

X

¿215

о ег

§.205 ш

195 185 175 165

Ж .А ч

4——:Ж—

' /

2 3 4 5 6 Расстояние от поверхности, мм

— 300

•320

-340

•360 —380

-4001

Рис. 5 Твердость по сечению прутка после отжига

700 650 600 I 550 500

5 « о £ х 2

т о а с

ш

ч

ш а С

400 350 300

О- 652 632 635 63-

663 1 '---^ > < И ' -1

—-Я к. ________Г ^ао-, 485 485 3-1

в-1 458 1—---в 4Р? ! 1 477

300 320 340 360 380 400

Температура, С

• Предел прочности

•Предел текучести

Рисунок 6 Влияние температуры отжига на предел прочности и текучести

Рисунок 7 Зависимость относительного удлинения от температуры отжига

Исследование влияния режимов термообработки показало, что увеличение температуры отжига до 400°С приводит к существенному снижению остаточных напряжений, обеспечивая выравнивание механических свойств по сечению прутка.

Был проведен отжиг латуни при различных температурах, с определением содержания в сплаве а-фазы. Отжиг проводили при температуре 260°С (изначально предусмотренный техпроцессом изготовления прутков), 300°С, 350°С, 400°С, 450°С, 500°С продолжительностью 1,5 часа, охлаждение на воздухе. Фотографии микроструктур приведены на рис. 8-9. Для получения

состояния сплава близкого к равновесному проводили отжиг при температуре 650°С в течении 4 часов с последующим охлаждением с печью. В результате произошло укрупнение и коагуляция частиц а-фазы (рис. 8). Результаты определения фазового состава сплава приведены на рис. 10. Как видно из представленных данных, выделение а-фазы не достигает уровня равновесного состояния. Тем не менее после 300°С начинается резкое увеличение количества а-фазы, при этом как следует из рис. 3 при температуре 350°С наблюдается некоторый рост остаточных напряжений. Морфология а-фазы меняется от тонкоигольчатой к крупноигольчатой, и от точечных выделений к крупным глобулям. При увеличении температуры отжига выше 450°С начинается уменьшение содержания а-фазы.

б) х200 отжиг 650° С, 4 часа (поперечное)

в) х500 отжиг 260° С (поперечное сечение) г) х500 отжиг 300° С

Рис. 8 Влияние режимов термообработки на фазовый состав латуни ЛМцА 58-2-1

а) х200 отжиг 600° С (долевое сечение)

а) х500 отжиг 350° С (поперечное сечение) б) х500 отжиг 400° С

(долевое сечение)

в) х500 отжиг 450° С (долевое сечение) г) х500 отжиг 500° С

Рис. 9 Влияние режимов термообработки на фазовый состав латуни ЛМцА 58-2-1

л г> га -8-I

а о

X <0

£ о

О

30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10

21А 24,8 ;

19,5*

14,9 14,<

250 300 350 400 450 500

Температура, С

■ Содержание а - фазы

■ 0тжиг650°с ■

■ ОтжигбОСС

Рис. 10 Изменение содержания а-фазы в зависимости от температуры отжига

Из анализа микроструктуры следует, что частицы а-фаза имеют игольчатую или глобулярную форму. Глобулярные частицы локализуются преимущественно по границам бывших зерен Р'-фазы (зерен существующих при однофазном состоянии выше критической температуры - 630°С), игольчатые частицы располагаются преимущественно внутри бывших зерен. При повышении температуры происходит рост обоих типов частиц.

На рис. 11 представлен график зависимости твердости от температуры отжига. Изменение твердости при термообработке, по всей видимости, обуславливается следующими процессами: при температуре окончания прессования фиксируется неравновесное состояние, в котором Р'-фаза пересыщена медь го. В дальнейшем при волочении формируется наклепанный слой, увеличивающий твердость прутков. При отжиге происходит дисперсионное старение сплава. Из графика следует, что до температуры 300° С происходит прирост твердости, видимо, за счет выделения когерентных с матрицей Р'-фазы дисперсных частиц а-фазы. После до температуры 400° С происходит падение твердости за счет снятия наклепа, а так же увеличения числа некогерентных частиц а-фазы при дальнейшем укрупнении более мягких зерен а-фазы. Дальнейший рост твердости видимо связан с увеличением растворимости а-фазы и увеличением содержания более твердой р'-фазы.

Зависимость твердости от температуры отжига

я С

и О Ч а <и а I-

1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 1500

11. Ж

у \ 4 1— 1Л —{

172 5 \ > 17 »— 54

4 в? Iх

1е 76

15 58

250 300 350 400 450 500 550 600

Температура С

•Твердость, МПа

■Отжиг 650 С

Рис. 11 Влияние температуры отжига на твердость сплава

В результате проведенных исследований был выбран оптимальный режим термообработки, обеспечивающий надлежащее качество продукции при сохранении требуемых механических свойств сплава. Полученных данных достаточно для внесения в техническую документацию пунктов, оговаривающих гарантию производителя прутков на обеспечение фазового состава и снятие остаточных напряжений.

При исследовании образцов методами электронной микроскопии подтвердились предположения о связанности ряда элементов в силицидах. Так же был изучен состав а - и Р' - фаз (рис. 12-14, табл. 1-3).

Рисунок 12 Фотография образца с отображением зон для спектрального анализа х500

Таблица 1 - Состав фаз в исследованных областях образца после отжига 650°С,

4 часа

Зона (фаза) Al, % Si, % Mn,% Fe, % Cu, % Zn, % Всего, %

Spectrum 1 (а - фаза) 1,02 0,39 0,39 - 65,48 33,11 100

Spectrum 2 (Р'- фаза) 1,27 0,73 0,73 - 61,56 36,44 100

Spectrum 3 ((Mn,Fe)5Si3) - 24,29 37,75 33,77 2,69 1,50 100

Рис. 13 Распределение меди (верхняя линия) и цинка (средняя линия) по сечению фаз (нижняя линия) х2000. Отжиг 600°С

Таблица 2 - Состав фаз в исследованных областях после отжига 600°С

Зона (фаза) А1, % Si, % Мп, % Си, % Zn, % Всего, %

Spectrum 1 Ф' - фаза) 1,80 - 0,83 59,31 38,05 100

Spectrum 2 (а - фаза) 0,98 0,82 1,81 63,63 32.77 100

Таблица 3- Состав фаз в исследованных областях после отжига 400°С

Зона (фаза) А1, % Мп, % Си, % Zn, % Всего, %

Spectrum 1 (а - фаза) 0.87 0,87 65,29 32,96 100

Spectrum 2 ф' - фаза) 1,83 0,65 59,26 38,25 100

Рисунок 14 Распределение меди (верхняя линия) и цинка (средняя линия) по сечению фаз (нижняя линия) х2000. Отжиг 400°С

Из анализа химсостава фаз следует, что переход к более равновесному состоянию сплава сопровождается уменьшением разницы в содержании меди, цинка и алюминия между сс- и Р'- фазами. Как следует из рисунка 13 распределение меди и цинка по фазам достаточно равномерное, колебания кривых обусловлены главным образом разрешающей способностью прибора. При переходе сканирующего пучка на а- фазу наблюдается некоторое увеличение содержания меди и уменьшение содержания цинка. Однако, после проведения отжига, сопровождающегося выпадением дисперсных частиц а -фазы, наблюдаем несколько иную картину (рис. 14). При переходе сканирующего пучка прибора на а- фазу так же отмечается увеличение содержание меди и уменьшение содержание цинка, но меняется характер кривой. По мере приближения сканирующего пучка к границе а - фазы происходит скачкообразное увеличение содержания меди в Р' - фазе. Полученные результаты подтверждают, что при проведении отжига происходит увеличение количества зерен и их укрупнение а - фазы за счет распада более мелких неустойчивых частиц с последующей диффузией растворенного компонента к более устойчивым частицам.

Методами электронной микроскопии установлено, что при увеличении температуры отжига сначала происходит увеличение количества дисперсных частиц а-фазы, а при дальнейшем повышении температуры отжига их укрупнение за счет диффузии меди к а - фазе. «Выравнивание» химического состава между а - и р' - фазами в результате отжига в совокупности с уменьшением влияния наклепа (рис. 5) приводит к снижению остаточных напряжений. 20

В пятой главе с использованием результатов выполненных исследований, проведен анализ 45 партий латуни ЛМцА 58-2-1 поставки РЗОЦМ г. Ревда, поступавших на АВТОВАЗ в течении года. Проведен корреляционный анализ, при котором определялось содержание а - фазы и силицидов, а потом проводилась оценка парного коэффициента корреляции по формулам, представленным в третьей главе.

Полученное значение сверяют с табличным соответствующей данной выборке, для п-2 степеней свободы г0,05,43 = 0,2940. Результаты расчета по 45 партиям приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Коэффициенты корреляции элементов с а - фазой

Химический элемент Си Мп А1 Ие РЬ 2п N1 5п примеси

Коэффициент корреляции с а- фазой 0,6656 0,0454 0,6432 -0,0424 0,0156 од 902 -0,3603 0,2342 -0,2447 0,1012

Парный коэффициент корреляции для 43 степеней свободы 0,2940

В табл. 4 жирным шрифтом выделены значения превышающие «критическое» табличное. Анализируя полученные данные видим, что наибольший значимый «а-образующий» эффект имеют медь и алюминий. Действие этих элементов превышает действие других в 2 и более раза. Причем для алюминия этот коэффициент отрицательный. Коэффициент корреляции цинка также достаточно высок, однако, как правило, его содержание в технической документации нормируется по остаточному принципу и для корректировки требований не может быть использован. Низкий уровень корреляции марганца, железа и кремния подтверждает тот факт, что эти элементы входят как в состав раствора, так и в состав силицидов. Значения коэффициентов для никеля и олова близки к «критическому», однако, в состав сплава ЛМцА никель входит как примесь и не может значимо влиять на фазовый состав. Необходимо учитывать влияние олова на повышение хрупкости при пластической деформации, поэтому его содержание желательно ограничивать. Обращает на себя внимание, что хотя коэффициент корреляции свинца ниже табличного, что объясняется его свободным состоянием в сплаве, тем не менее, присутствуя в сплаве в виде самостоятельной фазы, он влияет на. соотношение фаз. Кроме того, необходимо помнить, что свинец существенно влияет на обрабатываемость, поэтому данный элемент можно отнести к группе «значимых».

Для элементов, имеющих значимый «а-образующий» эффект получили уравнение регрессии и сопоставить с прогнозируемым содержанием а-фазы.

Коэффициенты а и b автоматически рассчитываются при построении линии тренда на диаграммах «Microsoft Excel».

Полученные данные свидетельствуют об обоснованности предположений, положенных в основу предложенной нами математической модели. Рис. 15 хорошо иллюстрируют связь реально наблюдаемого состава и прогнозируемого в зависимости от содержания меди, при этом очевидно, что разброс содержания меди в поставляемых партиях подчиняется нормальному распределению. На рис. 16 аналогичный расчет для алюминия. Для меди эмпирические коэффициенты составили: аси = -688,61; bCu = 12,25. Для алюминия: аА[ = 45,01; Ьд, = -20,64. Отрицательное значение коэффициента bAi указывает на то, что атоминий является собственно не «а-образующим», a «ß-образующим» элементом, то есть его увеличение оказывает отрицательный эффект на содержание а-фазы.

Эмпирические формулы имеют вид: сс(Си) = - 688,61 + 12,25 • Си, об. % а(А1) = 45,01 - 20,64 • AI, об. %

Значения приведенных коэффициентов имеет смысл только в исследуемом диапазоне содержания химических элементов - то есть в рамках интервалов, оговоренных требованиями технических условий.

Рис. 15 Влияние содержания меди на количество а - фазы в сплаве в состоянии поставки. 1- аппроксимация фактических данных, 2 - прогноз по предложенной методике

45

£ 40

1Í 35

и га 30

■В 25

S 20

15

10

5

0

Влияние содержания алюминия

на количество a-фазы а = -20.64*А1 +45,01

т к t

1 1« > ♦ , rí V" ч.......-

♦ 1 hrü S л ■

1 ♦

0,70 0,80 0,90 1.00 1,10 1,20 1,30 1,40

Al, %

♦ a факт, « а расчет

- Доверительный интервал -Линейная (а факт.)

-—Линейная (а расчет)_

Рис. 16 Влияние алюминия на содержание а - фазы в сплаве в состоянии поставки. 1- аппроксимация фактических данных, 2 - прогноз по предложенной методике

Для корректировки химического состава, можно опираться на изменение фазового состава, которое вносят «значимые» коэффициенты. Для подбора химического состава, при сохранении требуемого уровня фазового состава воспользовались номограммой представленной на рисунке 17. Номограмма построена на основе двухфакторного регрессионного уравнения, учитывающего совместное влияние содержания меди и алюминия на количество а-фазы в сплаве:

а(Си, А1) = 32,57-Сп - 21,63-А1 - 685,43: об.%

Данное уравнение является неразрешимым в общем случае, однако, для его анализа можно воспользоваться номограммой, представленной на рисунке 17.

А1, %

Рисунок 17 Номограмма определения количества а-фазы по содержанию меди, алюминия

На номограмме по оси абсцисс отложено содержание алюминия, по оси ординат - меди. Диагональные линии - рассчитанное содержание а-фазы через 5%. Линиями 1, 2 и 3 очерчены предельные содержания меди (горизонтальные линии) и алюминия (вертикальные) по ТУ 48-0808-91-92 (линии 1), ТУ 184570106-106-2001 (линии 2), линии 3 очерчивают предлагаемый в таблице 5.2 вариант. Предельно допустимое содержание а-фазы (выделено утолщенной диагональной линией 4). Линии ограничивают области возможного содержания а-фазы согласно требованиям соответствующих норм.

Очевидно, что участки крайних левых линий 1 и 2 лежащие выше линии 4, образуют с нею область, которая нарушает требование ТУ, ограничивающее содержания а-фазы менее 40 %. Для получения требований к химическому составу, который не нарушает данное условие необходимо сместить требования по алюминию по номограмме вправо (рис. 19), что реализует крайняя левая линия 3. В предложенном варианте прямоугольник требований смещен вправо, что обеспечит условие содержания а-фазы менее 40%.

Используя разработанную методику, номограмму, а так же данные, полученные в четвертой и пятой главах, можно предложить химический состав, обеспечивающий требуемые условия (табл. 5).

Таблица 5 - Оптимальный химический состав сплава ЛМцА 58-2-1

Химический состав

Си А1 Ре 81 РЬ гп N1 5п ост. прим.

57,5 -58,5 0,9-1,6 0,1-0,7 0,3-0,8 0,6-1,2 ост. <0,5 <0,2 <1,0

Рассчитанное по методике прогнозирования содержание а-фазы при этом составит: а « 6,0...30,5% - после прессования и а « 15,9...35,2% - после термообработки, что гарантировано обеспечит, как технологические так и технические требования к сплаву.

В результате проведенной работы была осуществлена поставка опытной партии с РЗОЦМ г. Ревда, с учетом требований к химическому составу (см. таблицу 6) и по термообработке - отжиг 400°С, время выдержки 1,5 ч.

Таблица 6 - Химический состав и мехсвойства опытной партии

Химсостав, % Механические свойства Фазовый состав

Си Мп А1 РЬ 81 ¿п Ре Эп И; прим МПа <У0,2 МПа 5, % НВ %

58,56 1,78 1,17 0,78 0,59 ос та ль но е 0,57 0,06 0,07 <0,5 645 413 13 189 а - фаза: 22,2; (Мп,Ре)5513 - 5,4%, Р' - фаза остальное

Микроструктура сплава представлена на рис. 18. Структура сплава опытной партии отличается от обычной партии наличием дисперсных включений а-фазы, аналогичных рисунку 14.

Изготовление детали 2112 - 1007032 - «втулка направляющая клапана» осуществлялась в механосборочном производстве на 6-шпиндельных станках -автоматах «Питтлер» (модель ПРЦ - 36/6, Германия) и «Гильдмайстер» (модель вМ - 32/6, Италия). Замечаний по обрабатываемости опытной партии не было. Дальнейшая обработка проводилась на линии фирмы «Н1ГОАС», Швейцария. Деталь подвергалась шлифовке, запрессовке в головку блока цилиндров, сверлению отверстия под клапан. Стойкость инструмента оказалась выше нормативной в 1,1.. .1,3 раза в зависимости от технологической операции.

Рис. 18 Микроструктура сплава ЛМцА 58 - 2 - 1 в состоянии поставки поперечное сечение х500

По результатам переработки опытной партии нами отмечено следующее:

- партия соответствовала заявленным техническим требованиям;

- при переработке металла в изделие отклонений не выявлено, брак отсутствует;

- стойкость режущего инструмента превысила нормативную до 1,1 ...1,3

раз;

результаты переработки опытной партии признаны удовлетворительными;

- рекомендовано осуществлять закупку металла в соответствии с требованиями, предъявляемыми к опытной партии.

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что колебания соотношений а - и ¡3' - фаз в латуни типа ЛМцА определяются главным образом изменением содержания меди, цинка и алюминия; изменения связанные с влиянием железа, марганца, кремния и др. элементов не оказывают значимого эффекта. Определены коэффициенты корреляции содержания химических элементов, входящих в состав сплава, с количеством а - фазы. Значимый коэффициент корреляции имеют медь (0,67); алюминий (-0,64), цинк (-0,36).

2. Определены функциональные зависимости количества а - фазы от содержания меди, алюминия, зависимость изменения количества а-фазы от совместного изменения содержания этих элементов в сплаве. Предложена расчетная методика прогнозирования фазового состава сложнолегированных кремнисто-марганцовистых латуней на основе известных интервалов содержания химических элементов сплава.

3. Указано, что в результате пластической деформации при волочении на заводах изготовителях на поверхности прутков формируется наклепанный слой, что подтверждается наличием неоднородной твердости по сечению прутка, а

также высоким уровнем остаточных напряжений. Отжиг сплава в интервале температур 300...380°С не приводит к значимому снижению остаточных напряжений. Приемлемый уровень напряжений достигается, начиная с температуры 400°С.

4. Показано, что отжиг латуней типа ЛМцА в интервале температур 260...500°С в течении 1,5 часа приводит к выделению из твердого раствора ос-фазы, при этом во всем изучаемом интервале температур количество а-фазы не достигает количества содержания а-фазы в равновесном состоянии. Максимальное количество выделения а-фазы установлено при температуре отжига 450°С; дальнейшее уменьшение количества а-фазы, связано с увеличением ее растворимости. При повышении температуры происходит рост обоих типов зерен - игольчатых и глобулярных.

5. Исследованиями методами электронной микроскопии выявлено, что при увеличении температуры отжига происходит увеличение количества дисперсных частиц а - фазы, а при дальнейшем увеличении температуры растворение более мелких частиц а - фазы за счет диффузии меди к более крупным частицам. Выравнивание химического состава между а - и Р' - фазами в результате отжига в совокупности с уменьшением влияния наклепа приводит к снижению остаточных напряжений.

6. Установлено, что изменение свойств латуней типа ЛМцА с увеличением температуры отжига носит немонотонный характер. Это вызвано протекающими процессами трансформации микроструктуры: дисперсионным твердением, коагуляцией выделений а - фазы, увеличением содержания Р' -фазы. Наибольшей твердостью сплав обладает при температуре отжига 300°С, отмечено ее умеренное снижение с ростом температуры отжига до 400°С и последующее увеличение с ростом температуры до 600°С. Рекомендован режим термообработки - отжиг 400°С в течение 1,5 часов. Этот режим обеспечивает необходимое снятие остаточных напряжений, достаточную твердость и допустимое количество а - фазы.

7. На основании совместного анализа химического и фазового состава промышленных партий прутков из латуни ЛМцА 58-2-1 составлена номограмма подборки и корректировки химического состава с целью получения заданного содержания а-фазы.

8. Результаты диссертационной работы позволили обеспечить требуемый фазовый состав латуни ЛМцА 58-2-1, необходимый уровень снятия остаточных напряжений и внедрены на ОАО «АВТОВАЗ» в виде рекомендаций для составления новых требований к техническим условиям на поставку (акт использования материалов работы приведен в приложении А диссертации). Годовой экономический эффект - 4 063 395 рублей.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ:

12. Святкин, A.B. Совершенствование технологии изготовления прутков из латуни типа ЛМцА [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Заготовительные производства в машиностроении. - 2007. - № 2. - С. 36 — 39.

13. Святкин, A.B. Исследование влияния отжига на остаточные напряжения и твердость прутков из латуни ЛМцА 58-2-1 [Текст] / A.B. Святкин, B.C. Муратов II Заготовительные производства в машиностроении. - 2009. - №5. -С. 39-40.

14. Святкин, A.B. Исследование зависимости фазового состава и твердости от температуры отжига двухфазной латуни ЛМцА 58-2-1 [Текст] / A.B. Святкин, B.C. Муратов // Заготовительные производства в машиностроении. -2009.-№10.-С. 37-39.

Публикации в других изданиях:

15. Святкин, A.B. Освоение латуни ЛМцА 58-2-1 для производства направляющих втулок клапанов на ОАО «АВТОВАЗ» [Текст] / A.B. Святкин

A.B., B.C. Муратов // Актуальные проблемы трибологии: Материалы международной научно-технической конференции. Том 2. Самара, 2007. - С. 262 - 265.

16. Святкин, A.B. Особенности изготовления изделий из латуни типа ЛМцА [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Динамика научных достижений -2006: Материалы V международной научно-практической конференции. Том 7. Днепропетровск, 2006. - С. 42 - 45.

17. Святкин, A.B. Причины низкого качества тянутых прутков из латуни ЛМцА [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Фундаментальные исследования. -2006,- №9.-С. 79-80.

18. Святкин, A.B. Влияние химического состава латуни ЛМцА на ее обрабатываемость [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Фундаментальные исследования. - 2006. - №9. - С. 93-94.

19. Святкин, A.B. Получение стабильных свойств сплава ЛМцА [Текст] /

B.C. Муратов, A.B. Святкин // Современные наукоёмкие технологии. - 2006. -№8. - С. 49.

20. Святкин, A.B. Изучение остаточных напряжений и структурных превращений в прутках сплава ЛМцА 58-2-1 [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Современные наукоёмкие технологии. - 2006. - №7. - С. 90-91.

21. Святкин, A.B. Прогнозирование разброса химического состава специальных латуней [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Фундаментальные исследования - 2007. - №1. - С. 45-46.

22. Святкин A.B. Освоение сложнолегированных латуней автомобильного назначения [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Современные наукоёмкие технологии. - 2008. - №9. - С. 57.

12. Святкин, A.B. Структура сложнолегированных латуней [Текст] / B.C. Муратов, A.B. Святкин // Успехи современного естествознания. - 2008. -№11.-С. 72.

13. Святкин, A.B., Муратов B.C., Морозова Е.А. Выбор температуры отжига двухфазной латуни ЛМцА 58 - 2 - 1. [Текст] / A.B. Святкин,

B.C. Муратов, Е.А. Морозова // Успехи современного естествознания. -2009.-№6.-С. 83.

14. Святкин, A.B. Разработка режимов отжига прутков из латуни ЛМцА 58 - 2 - 1 [Текст] / A.B. Святкин, B.C. Муратов // Физика прочности и пластичности: Сб. трудов международной конференции. Самара, 2009. -С.31.

15. Святкин A.B. Влияние химических элементов и термообработки на образование а - фазы в двухфазной латуни. В мире научных открытий, №4. 2009.-С. 22-23.

16. Святкин A.B. Влияние термообработки на структуру и механические свойства сложнолегированной латуни ЛМцА 58-2-1 [Текст] // Вектор науки ТГУ. - 2009. - №4(7). - С. 35 - 38.

17. Святкин A.B. Алюминий в кремнисто-марганцовистой латуни ЛМцА 58-2-1 [Текст] // Сб. трудов международной научной конференции «Научному прогрессу - творчество молодых». Йошкар-Ола. 2009. -

C.26S-269.

автореферат отпечатан с разрешения диссертационного совета Д212.217.02 ГОУ ВПО Самарский государственный технический университет (протокол № 8 от 2.11.2009 г.)

Заказ № 936 Тираж 100 экз.

Отпечатано на ризографе. ГОУВПО Самарский государственный технический университет Отдел типографии и оперативной печати 443100 г. Самара ул. Молодогвардейская, 244

Введение

1. Литературный обзор Особенности формирования структуры и свойств сложнолегированных латуней

1.1 Состояние проблемы применения сложнолегированных латуней

1.2 Влияние химического состава легированных латуней на формирование структуры

1.3 Влияние режимов термообработки на уровень остаточных напряжений и механические свойства сплавов из латуни

1.4 Зависимость механических свойств латуней от их химического состава

1.5 Формирование цели и задач исследований

2. Методика проведения исследований

2.1 Количественный фазовый анализ

2.2 Подготовка образцов к количественному анализу

2.3 Измерения, вычисления, обработка данных

2.4 Стандартные процедуры

2.5 Анализ уровня напряжений

2.6 Оборудование и реактивы

3. Методика расчетного прогнозирования фазового состава латуней

3.1 Анализ требований к сплаву ЛМцА 58-2

3.2 Разработка методики прогнозирования фазового состава

3.3 Статистическое прогнозирование фазового состава на основе метода Монте - Карло

3.4 Экспериментальное подтверждение теоретической модели

3.5 Влияние химических элементов на фазовый состав

3.6 Анализ развития требований к сплаву с применением разработанной методики 90 4 Исследование влияния термообработки на свойства и фазовый состав латуни. Выбор оптимального режима термообработки

4.1 Выбор режима отжига снятия напряжений

4.2 Влияние режима отжига на фазовый состав

4.3 Изучение влияния термообработки на структуру латуней методами электронной микроскопии 103 5. Промышленная апробация и использование результатов исследований

5.1 Корректировка требований ТУ по химическому составу

5.2 Оценка опытной партии на отсутствие отклонений 125 6 Выводы 127 Список литературы 129 Приложение А 142 Приложение Б 145 Приложение В 147 Приложение Г 152 Приложение Д 154 Приложение Е 162 Приложение Ж 163 Приложение И

Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию процессов формирования структуры и свойств, происходящих в сложнолегированных кремнисто-марганцовистых латунях, с целью получения стабильных свойств заготовок и изделий.

Внедрение отечественных цветных сплавов взамен импортных несколько затянулось. В частности, это касается внедрения сложнолегированных латуней повышенной износостойкости, применяемых в узлах автомобилей, работающих в условиях трения. Причинами этого можно назвать: недостаточную изученность кремнисто-марганцовистых латуней, несоответствие материалов, внедренных и стандартизованных в нашу промышленность, и сплавов, внедренных на ОАО «АВТОВАЗ» иностранными компаниями. При переходе на отечественные марки сплавов обозначился целый комплекс проблем, нестабильность свойств новых материалов на различных этапах изготовления и эксплуатации.

Легированные латуни данной системы легирования были разработаны на основе импортного материала CuZn40A12 специально для ОАО «АВТОВАЗ» институтом «Гипроцветметобработка» г. Москва. Кремнисто-марганцовистая (а+)3) - латунь с интерметаллидными включениями Mn5Si3 используется для изготовления направляющих втулок газораспределительного механизма двигателя автомобилей LADA 2112 как материал, обладающий наиболее оптимальным сочетанием триботехнических свойств для пары трения - «клапан - втулка». Средний весовой износ клапана при использовании данного материала.оказывается минимальным. В настоящее время деталь применяется во всех автомобилях с шестнадцатиклапанным двигателем.

Однако при промышленной переработке потребительские и технологические свойства сплава и заготовок из него оказались неустойчивыми. Периодически отмечалась потеря прямизны прутков в состоянии поставки, неудовлетворительная обрабатываемость и снижение стойкости инструмента. Различные плавки одного и того же металлургического завода имели различную обрабатываемость, значительные колебания по твердости. На всех стадиях обработки то получали чрезвычайно мелкую сыпучую стружку, которая пакетируется в стружечных канавках сверл и приводит к их преждевременному разрушению, то получали сливную стружку при точении, которая плохо удаляется из зоны резания. В период освоения сплава возникали проблемы в связи с низкой стойкостью режущего инструмента - резцов и сверл.

В процессе хранения на складах ОАО «АВТОВАЗ» прутков отмечалась потеря прямизны и круглости сечения профиля. Прутки оказывались неравномерно искривленными, а их поверхность приобретала огранку. Перед заправкой в станок практически каждый пруток правился вручную рабочими цеха. Таким образом, совокупность фактов свидетельствовует о том, что прутки поставлялись на завод с недостаточно снятыми остаточными напряжениями, т.е. режим термообработки был выбран неверно и требовал корректировки. Кроме того, отмечались значительные колебания по соотношению фаз и невыполнение требований технических условий (содержание а-фазы не более 40%).

Все вышеизложенное позволяет говорить о нестабильности процесса изготовления прутков данного сплава на заводе-изготовителе: прутки поставлялись с высокими остаточными напряжениями, неустойчивым фазовым составом.

Решить существующие проблемы мешала недостаточная изученность сплавов данного типа. Для того чтобы оценить надежность и долговечность работы деталей из данных сплавов, необходимо знать их механические, физические и технологические свойства. В существующих справочных пособиях отсутствует полная информация о свойствах сложнолегированных сплавов на основе медь -цинк. Существующие методики, в частности, по методу коэффициентов Гийе, не учитывают ряд особенностей структурного состояния кремнисто-марганцовистых латуней и не учитывают варьирование химического состава сплава в пределах, оговоренных техническими требованиями. Теоретические данные, касающиеся оптимального фазового состава латуней данного класса, уровня механических свойств, весьма противоречивы.

Все вышеизложенное обуславливает актуальность разработок, направленных на изучение влияния химического состава и режимов термической обработки, стабильность технологических и эксплуатационных свойств заготовок и изделий из сплавов типа ЛМцА.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Выявлено, что соотношение количества а - и Р' - фаз в латунях типа ЛМцА определяется изменением содержания меди, цинка и алюминия; изменение содержания железа, марганца, кремния и других элементов не оказывает значимого влияния на фазовый состав. Разработана методика прогнозирования фазового состава для данного сплава, учитывающая изменение содержания химических элементов в сплаве, в пределах оговоренных техническими требованиями.

2. Определены коэффициенты корреляции содержания элементов, входящих в состав сплава, с количеством а - фазы. Значимый коэффициент корреляции имеет содержание меди (0,67); алюминия (-0,64) и цинка (-0,36).

3. Определены функциональные зависимости, описывающие изменение количества а - фазы от содержания в сплаве меди, алюминия, а так же совместное влияние содержания меди и алюминия.

4. Установлены закономерности влияния режимов отжига на уровень остаточных напряжений, механические свойства, фазовый состав и структуру латуней типа ЛМцА.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Установлены требования к химическому составу сплава типа ЛМцА, обеспечивающие содержание а-фазы, не превышающее 40% об.

2. Разработан режим отжига, гарантирующий снятие остаточных напряжений при обеспечении требуемого уровня механических свойств.

3. Предложен метод прогнозирования фазового состава латуни по интервалам химического состава.

4. Выявлены основные элементы, влияние которых необходимо учитывать при корректировке требований к химическому составу сплава.

5. Корректировка требований к химическому составу и режимам обработки сплава позволила получить стабильные технологические и эксплуатационные свойства, уйти от проблем с обрабатываемостью.

Акт научно-технической комиссии о реализации научных положений, результатов и выводов работы в виде рекомендаций для составления новых технических условий на поставку представлен в приложении диссертации.

На защиту выносятся:

1. Метод прогнозирования фазового состава латуней типа ЛМцА при изменении химического состава в пределах технических требований.

2. Установленные корреляционные связи содержания различных химических элементов с фазовым составом сплавов.

3. Установленные закономерности влияния отжига на фазовый состав латуней типа ЛМцА.

4. Закономерности влияния отжига на уровень остаточных напряжений и свойства латуней типа ЛМцА.

5. Функциональные зависимости изменения количества а-фазы от содержания меди, алюминия, а так же зависимость изменения количества а-фазы от совместного изменения содержания этих элементов в сплаве.

1. Выявлено, что колебания соотношений а - и Р' - фаз в латуни типа ЛМцА определяются главным образом изменением содержания меди, цинка и алюминия; изменения связанные с влиянием железа, марганца, кремния и др. элементов не оказывают значимого эффекта. Определены коэффициенты корреляции содержания химических элементов, входящих в состав сплава, с количеством а - фазы.Значимый коэффициент корреляции имеют медь (0,67); алюминий (-0,64), цинк (-

2. Определены функциональные зависимости количества а - фазы от содержания меди, алюминия, зависимость изменения количества ос-фазы от совместного изменения содержания этих элементов в сплаве. Предложена расчетная методика прогнозирования фазового состава сложнолегированных кремнисто марганцовистых латуней на основе известных интервалов содержания химических элементов сплава.3. Указано, что в результате пластической деформации при волочении на заводах изготовителях на поверхности прутков формируется наклепанный слой, что подтверждается наличием неоднородной твердости по сечению прутка, а также высоким уровнем остаточных напряжений. Отжиг сплава в интервале температур течении 1,5 часа приводит к выделению из твердого раствора а-фазы, при этом во всем изучаемом интервале температур количество а-фазы не достигает количества содержания а-фазы в.равновесном состоянии. Максимальное количество выделения количества а-фазы, связано с. увеличением ее растворимости. При повышении температуры происходит рост обоих типов зерен — игольчатых и глобулярных.5. Исследованиями методами электронной микроскопии выявлено, что при увеличении температуры отжига происходит увеличение количества дисперсных частиц а - фазы, а при дальнейшем увеличении температуры растворение более мелких частиц а - фазы за счет диффузии меди к более крупным частицам.Выравнивание химического состава между а - и (3' - фазами в результате отжига в совокупности с уменьшением влияния наклепа приводит к снижению остаточных напряжений.6. Установлено, что изменение свойств латуней типа ЛМцА с увеличением температуры отжига носит немонотонный характер. Это вызвано протекающими процессами трансформации микроструктуры: дисперсионным твердением, коагуляцией выделений а - фазы, увеличением содержания Р' - фазы. Наибольшей в течение 1,5 часов. Этот режим обеспечивает необходимое снятие остаточных напряжений, достаточную твердость и допустимое количество а - фазы.7. На основании совместного анализа химического и фазового состава промышленных партий прутков из латуни ЛМцА 5 8 - 2 - 1 составлена номограмма подборки и корректировки химического состава с целью получения заданного содержания а-фазы.8. Результаты диссертационной работы позволили обеспечить требуемый фазовый состав латуни ЛМцА 5 8 - 2 - 1 , необходимый уровень снятия остаточных напряжений и внедрены на ОАО «АВТОВАЗ» в виде рекомендаций для составления новых требований к техническим условиям на поставку (акт использования материалов работы приведен в приложении А диссертации). Годовой экономический эффект - 4 063 395 рублей.

1. Осинцев, О.Е. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные маркиТекст.: Справочник / О.Е. Осинцев, В.Н. Федоров. - М.: Машиностроение, 2004. 336 с.

2. Обрабатываемость резанием упрочненных старением сплавов А1 - Си, А1 - Си- (Pb, Bi) и А1 - Си - Si с точки зрения ломкости стружки Текст. // Nihon kikai gakkai ronbunshu. Soc. Mech. Eng. 2000.66. №651. С 3772 - 3777.

3. Титарев, Н.Я. Влияние марганца и кремния на свойства и структуруизносостойкой латуни Текст. / Н.Я. Титарев, Л.И. Митина, Э.И. Мироненко // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. - 1982. № 2. - 105—110.

4. Совершенствование технологии производства труб из кремнистомарганцовистой латуни для АВТОВАЗа Текст.: отчет о НИР 21-88-549. № гос. регистр. 01880088987, ГИПРОЦМО, Кольчугинский завод ОЦМ, 1989.

5. Мальцев, М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавовТекст.: Справочник / М.В: Мальцев - М . : Металлургия, 1970. - 368 с ,

6. Пресняков,. А. А. Латуни: Превращения в твердом состоянии, итехнологические свойства. Текст. / А.А. Пресняков, В.В: Черепкова^ У.К. Дуйсемалиев, А.В. Новиков. - М.: Металлургия, 1969. - 120 с.

7. Дриц, М.Е. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди Текст. /М.Е. Дриц, Н.Р. Бочвар, Л.С. Гузей, Е.В. Лысова; Академия наук СССР им. Байкова. -М. : «Наука», 1979. - 375 с.

8. Бобылев, А.В. Коррозионное растрескивание латуней. Текст. / А.В. Бобылев.-М. : Металлургия, 1956. - 126 с.

9. Копыл, М.Д. Латунные сплавы для колец синхронизаторов совершенствуютсяТекст. / М.Д. Копыл, А.В. Тропотов, И.В. Котляров // Автомобильная промышленность. 1999. №10. - 26-29.

10. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов Текст. / И.И.Новиков. - М . : Металлургия, 1986. - 480 с.

11. Тихонов, А.С. Элементы физико-химической теории деформируемостисплавов. Текст. /А.С. Тихонов [и др.]. - М.: «Наука», 1972. - 158 с.

13. Тихонов, Б.С. Тяжелые цветные металлы и сплавы Текст. / Б.С. Тихонов /Справочник. Т. 1.; Под общ. ред. Подвишенского Н. - М . : ЦНИИЭИцветмет, 1999. -452 с.

14. Смирягин, А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы Текст. / А.П.Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова. - М.: Металлургия, 1974, - 488 с.

15. Федоров, В.ЬГ. Латуни - современный конструкционный материал Текст. /В.Н. Федоров, О.Е. Осинцев//Цветные металлы. - 2001. № 8. - 92—97.

16. Бобровский, А.В. Резание цветных металлов Текст. / А.В. Бобровский, О.И.Драчев, А.В. Рыбьяков / Справочник - СПб.: Политехника, 2001. - 200 с.

17. Ефремов, Б.Н. Классификация и пути усовершенствования составовпромышленных латуней Текст. / Б.Н. Ефремов, В.М. Розенберг // Цветные металлы. - 1991. № 1 . - С . 52-54.

18. Дриц, М.Е. Алюминиевые сплавы Текст. / М.Е. Дриц. [и др.]. — М.,Металлургия, 1979. - 679 с.

19. Пугачева, Н.Б. Структура промышленных а+(3-латуней. Текст. / Н.Б.Пугачева // МиТОМ. - 2007. №2. - 23-29.

20. Панов, А.А. Обработка металлов резанием Текст. / А.А. Панов, В.В. Аникин,Н.Г. Бойм и др.; Справочник технолога. - М.: Машиностроение. 1988. - 736 с.

21. Pantazopoulos, G. Characterization of the microstructural aspects of machinable ap phase brass Текст. / G. Pantazopoulos, A. Vazdirvanidis // Microscopy and analysis. September 2008.-P. 13-16.

22. Trent,. E.M. Metal cutting Текст. / E.M. Trent; 3rd edition, ButterwothHeinemann, Oxford, - 1996.

23. Pantazopoulos, G. A review of defects and failures in brass rods and relatedcomponents Текст. / G. Pantazopoulos // Practical Failure Analysis 3(4). - 2003. - P. 1422.

24. Курбаткин, И.И. Влияние химического состава и режимов обработки намеханические и эксплуатационные свойства кремнисто-марганцовистых латуней Текст. / И.И. Курбаткин, И.Ф. Пружинин, В.И. Фалкон и др. // Цветные металлы. — 1996. № 9 . - С . 60-63.

25. Совершенствование химического состава латунных труб из сплаваЛМцАЖКС для колец синхронизаторов семейства автомобилей ВАЗ: отчет по НИР 12022-01-28 / ОАО «АВТОВАЗ»; отв. исполн. Копыл М.Д., Сенокосова, О.В. ОАО «АВТОВАЗ» УЛИР, 2004; - 90 с.

26. Козлов, В.В. Кремнисто-марганцовистые латуни (структура, свойства,применение) Текст. / В.В. Козлов, И.Ф. Пружинин // Сб. тр. всесоюзной научн.техн. конф. - М. Машиностроение. 13-15 ноября 1990. — 5 с.

27. Курбаткин, И.И. Формирование структуры многокомпонентной марганцевойлатуни и ее связь с появлением брака Текст. / И.И. Курбаткин, Н.А. Белов и др. / Известия вузов // Цветная металлургия. № 5. - 2002 . - 58-62.

28. Пугачева, Н.Б. Влияние содержания железа в легированной латуниЛМцАЖКС на состав и морфологию силицидов (Fe,Mn)5Si3 Текст. / Н.Б. Пугачева, А.В. Тропотов и др. // Физика металлов и металловедение, - 2000. Т. 89. № 1. - 6269.

29. Matucha К.-Н. Und an. Verbesserte Werkstoffe ftir Synchronzinge Текст. / K.-H.Matucha //ATZ. - 1981. - P. 227-230.

30. Макаревич, C.C. Остаточные напряжения Текст. // C.C. Макаревич [и др.]. —Мн.: УП «Технопринт», 2003. - 352 с.

31. Бабичев, М.А. Методы определения внутренних напряжений в деталяхмашин Текст. / М.А. Бабичев - М.: АН СССР, 1955.-150 с.

32. Соколов, И.А. Остаточные напряжения и качество продукции Текст. / И. А.Соколов, В.И. Уральский. - М.: Металлургия, 1981. - 96 с.

33. Бобылев, А.В. Растрескивание медных сплавов Текст. / А.В. Бобылев /Справочник. - М . : Металлургия, 1993. - 352 с.

34. Богатов, А.А. Разрушене металла от остаточных напряжений после обработкидавлением Текст. / А.А. Богатов, В.Л. Колмогоров, А.В. Тропотов / Известия ВУЗов // Черная металлургия. - 1980. №12. - 45-49.

35. Бокштейн, Б.С. Термодинамика и кинетика границ зерен в металлах Текст. /Б.С. Бокштейн, И.В. Копецкий, Л.С. Швиндлерман. - М.: Металлургия, 1986. - 223 с.

36. Грабский, М.В. Структура границ зерен в металлах Текст. / М.В. Грабский;пер. с польск. Мехеда Г.Н.; под. ред. Бернштейна А.Л. - М.: Металлургия, 1972. — 209 с.

37. Орлов, А.Н. Границы зерен в металлах Текст. / А.Н. Орлов, В:Н.Перевезенцев, В.В. Рыбин. — М.: Металлургия, 1980. — 154 с.

38. Колачев,,Б.А. Металловедение и термическая-обработка металлов и сплавовТекст. / Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А. Ливанов:- М.: «МИСИС», 2001.- 416 с.

39. Эванс, Ю.Р. Коррозия, пассивность и защита металлов. Текст. / Ю.Р. ЭвансМ.: Металлургиздат, 1941. - 604 с.

40. Фрактография и атлас фрактограмм. Текст. / Перевод с англ. Е.А. Шура; подред. М.Л. Бернштейна. - М . : Металлургия, 1982. - 489 с.

41. Мочалов, Н.А. Влияние параметров отжига и травления на качествоповерхности латунной ленты Текст. / Н.А. Мочалов, П.Е. Орлинский / ИЗВЕСТИЯ высших учебных заведений // Цветная металлургия. — 1999. №4. - 45-50.

42. Фиргер, И.В. Термическая обработка сплавов Текст. / И.В. Фиргер;Справочник. - Л.: Машиностроение. 1982, 304 с.

43. Смирнов, СВ. Исследование пластической деформации сложнолегированнойлатуни Текст. / С В . Смирнов, Н.Б. Пугачева, А.Н. Солошенко, А.В. Тропотов // Физика металлов и материаловедение. - 2002. Т. 93. № 6. — С 91 - 100.

44. Дриц, М.Е. Исследование цветных металлов Текст. / М.Е. Дриц, М.В.Мальцев, З.А. Свидерская, Е.М. Ладженова, В.Ф. Трохова. - М.: АН СССР, 1962. 127 с.

45. Romankiewicz; F., Исследование интерметаллидных фаз в свинцовых латуняхТекст. / /Romankiewicz Ferdynand, Reif Winfried // Arch, technol. masz. i autom. 2001. 21. № 1 . - С 143—149.

46. Богатов, А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов Текст.:Учебное пособие для вузов / А.А. Богатов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2002.-329 с.

47. Котов, Д.А. Прогнозирование фазового состава сложнолегированных латунейТекст. / Д.А. Котов, Р.К. Мысик, А.А. Еремин, М.И. Волков, Л.М. Жукова // Литейщик России - 2005. №9. - 17 - 21.

48. Котляров, И.В. Влияние химического и фазового состава специальныхлатуней на их твердость и износостойкость Текст.: автореферат дис. .. канд. техн. наук : 05.16.01 : защищена 14.06.2009 /И.В. Котляров. - Тула: ТулГУ, 2009.-24 с.

49. Салтыков, G.A. Cтepeoмeтpичecкaя^ металлография. (стереологияметаллических материалов) Текст. / А. Салтыков. — М-.: Металлургия, 1976. - 271 с.

50. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методыобработки результатов наблюдений. Текст. - М: Государственный комитет стандартов СССР, 10 с.

51. Разработка и освоение производства тянутых труб из латуни ЛМцА 58-2-1 дляблокирующих колец синхронизаторов КПП: отчет по НИР 08.07.16.00.00 / ОАО АВТОВАЗ; отв. исполн. Фалкон В.И., Курбатов В.П., Макаров В.В. - Тольятти: ОАО АВТОВАЗ ДТР, 1995. - 63 с.

52. Смирнова, А.В. Электронная микроскопия в металловедении Текст. / А.В.Смирнова, Г.А. Кокорин, СМ. Полонская и др..; справочник - М.: Металлургия, 1985.-191 с.

53. Шварцман, А.Б. Структура и свойства дисперсионно-твердеющеймногокомпонентной латуни Текст. / А.Б. Шварцман // ФММ. - 1976. Т.41. Вып. 4. 822-827.

54. Чумакова, Л.Д. Дифракционное уширение рентгеновских линий Текст. /Л.Д. Чумакова, А.А. Архангельская. -Екатеринбург: изд. УГТУ, 1993. -283 с.

55. Ермаков, СМ. Метод Монте-Карло и смежные вопросы Текст. / С М .Ермаков. - М . : Наука, 1971. 127 с.

56. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента.Текст.7 Л.З. Румшинский; справочник. - М.: Наука, 1971. - 192 с.

57. Богачев, И.Н. Введение в статистическое металловедение Текст. / И.Н.Богачев, А.А. Вайнштейн, СД. Волков — М.: Металлургия, 1972. - 216 с.

58. Теория статистики: Текст.: Учебник; под ред. Проф. Г.Л. Громыко. - М::ИНФРА-М, 2002. - 414 с.

59. Зайдель, А.Н. Ошибки измерений физических величин Текст. / А.Н. Зайдель.-Л.: Наука, 1974.-108 с.

60. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение Текст.: учебник для ВТУЗов / Б.Н.Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин. - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2008. - 648 с.

61. Горелик С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ Текст. /С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков.-М.; Металлургия, 1970.-276 с.

62. Рентгенография металлов: Разд. «Дифракционные методы исследованияструктур» Текст.: Курс лекций. Варли К.В., Енерал Н.В. [и др.].; под ред. Скакова Ю.А. - М . : МИСиС, 1977. - 128 с.

63. Горелик, С. Рекристаллизация металлов и сплавов Текст. / С. Горелик. —М.: Металлургия, 1978. - 568 с.

64. Anderson, R. Tensile strength of metal Текст. / Anderson R., Fahlman E. //Journal Institute of Metals. - 1924. - P . 15-67.

65. Колачев, Б.А. Технология термической обработки цветных металлов исплавов Текст. / Колачев, Б.А. [и др.]. - М.: Металлургия, 1992. - 272 с.

66. Sundberg, М. Metallographic aspects on wear of special Brass. Текст. / M.Sundberg and others. AB Wolwo, Cothenburg, Sweden. - 1967. - P . 47.

67. Грачев, СВ. Физическое металловедение Текст.: Учебник для вузов / С В .Грачев, В.Р. Бараз, А.А. Богатев, В.П. Швейкин. — Екатеринбург: Изд-во Уральского государственного технического университета - УПИ, 2001. - 534 с.

68. Гуляев, А.П. Металловедение Текст.: учебник для ВТУЗов; 4-е изд-еперераб, / А.П. Гуляев. - М.: Металлургия 1966, - 480 с.

69. Портной, К.И. Дисперсно-упрочненные материалы Текст. / К.И. Портной,Б.Н. Бабич. - М . : Металлургия, 1974. 200 с.

70. Ефремов, Б.Н. Оценка влияния легирующих элементов на фазовый составдвухфазных латуней Текст. / Б.Н. Ефремов, Е.В. Юшина // Металлы. - 1987. № 2. 89—91.

71. Ефремов, Б.Н. Новая марка латуни для производства пишущих узлов Текст. /Б.Н. Ефремов,- М.И. Лаврентьев, И.Н. Чупеева и др.. // Цветные металлы. - 1995. № 8.-С. 58-61.

72. Ковалев, А.И. Современные методы исследования поверхности металлов исплавов Текст. / А.И. Ковалев, Г.В. Щербединский- М.: Металлургия, 1998. 190 с.

73. Бернштейн, М.Л. Структура деформированных металлов Текст.: учебноепособие для вузов / М.Л. Бернштейн. - М.: Металлургия. 1978, - 436 с.

74. Энгель, Л. Растровая электронная микроскопия. Разрушение Текст.:справочник; пер. с нем. Левина Б.Е.; под ред. Бернштейна М.Л. / Л. Энгель, Г. Клингеле.-М.: Металлургия, 1986. -230 с.

75. Металловедение и термическая обработка стали Текст.: справочник. Изд. 3-е,перераб. и доп. В 3 томах. Том 1. Методы испытаний и исследования / Под редакцией Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. - М.: Металлургия, 1983.

76. Гордиенко Л.К. Сверхмелкое зерно в металлах Текст.: сб. статей; пер. с англ.Романеева В.В. Григорьяна А.А.; под ред. Гордиенко Л.К. - М.: Металлургия, 1973. - 122 с.

77. Данелия, Е.П. Новые дисперсионно-упрочненные материалы на основе медиТекст. / Е.П. Данелия, В.М. Розенберг, В.И. Солопов / Металловедение сплавов на основе цветных металлов // Научн. Тр. Гипроцветметобработка. - М.: Металлургия, 1983. 23-25.

78. Данелия, Е.П. Дисперсионно-упрочненные медные сплавы Текст. / Е.П.Данелия, В.И. Солопов./ Новые цветные сплавы // Материалы конференции, ДНТП. -М.: 1990.-С. 143-149.

79. Смитлз^ К.Дж. Металлы Текст. / К.Дж. Смитлз; справочник. - М:Металлургия, 1980i - 447 с.

80. Бурке, Дж. Е. Успехи физики металлов. Т. 1 Текст. / Дж.Е. Бурке, Д.В.Тарнбалл. - М., Металлургиздат. 1956. - 368-456.

81. Новиков, А.В. Изучение пластичности сплава ЛС59-1 при нагревании иохлаждении Текст. / А.В. Новиков, В.В. Черепкова // Сборник издательства академии наук Казахской ССР. - Алма - Ата, 1964. - с. 322 - 327.

82. Рыбакова, Л.М. Структура и износостойкость металла Текст. / Л.М.Рыбакова, Л.И. Куксенова. - М . : Машиностроение, 1982. - 212 с.

83. Гомогенизация механических свойств и структуры прессовки из латуниCuZn30 / Rudy i metal nieseiaz. - 1989. - 34. № 6. 206 - 208.

84. Жолобов, B.B. Прессование металлов Текст. / В.В. Жолобов, Г.И. Зверев. —М.: Металлургия, 1971. - 456 с.

85. Huang Yun-zhan. Влияние криогенной обработки на микроструктуру исвойства медных сплавов Текст.: кит.: рез. англ./ Huang Yun-zhan, Jin Fang-wei // Heat Treat. Metals. 2001. № 7. С 5-6 1.

86. Краткий справочник металлиста. Текст.: под общ. ред. Орлова П.Н.,Скороходова Е.А. 3-е изд. - М . : Машиностроение, 1987. 960 с.

87. Осинцев, О.Е. Латуни, обрабатываемые давлением Текст. / О.Е. Осинцев,В.Н. Федоров // Медные сплавы Справочник. Инженерный журнал. - 2002. №1. - 1-24.

88. Новиков, И.И. Текст.: в кн.: Металловедение цветных металлов и сплавов /И.И. Новиков, Г.С. Фонарев.-М.: Наука. 1972. - 135 - 140 с.

89. Новиков, И.И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки Текст./ И.И. Новиков, К.М. Разин - М.: МИСиС. 1994. - 480 с.

90. Туркин, В:Д., Структура латуней Текст./ В.Д. Туркин, Р.Г. Бахвалова //Исследование сплавов цветных металлов, № 1, изд-во АН СССР. 1955. - 105 с.

91. Захаров, A.M. Промышленные сплавы цветных металлов. Фазовый состав иструктурные составляющие Текст./A.M. Захаров. — М.: Металлургия, 1980. -256 с.

92. Меськин, B.C. Основы легирования стали Текст./ B.C. Меськин. - М.:Металлургия, 1964. - 684 с.

93. Болховитинов, Н.Ф. Металловедение и термообработка Текст. / Н.Ф.Болховитинов и др.. - М . : Машиностроение, 1965. - 503 с.

94. Полунин, В.И. Разработка мероприятий по повышению долговечностисинхронизаторов КПП авт. 2110 Текст.: Промежуточный отчет / В.И. Полунин, Б.А. Чудинов, И.В. Котляров. - Тольятти. 1998. - 23 с.

95. Ефимычев, Ю.И. Регрессионный анализ качества сталей и сплавов Текст. /Ю.И. Ефимычев, К. Михайлов, Б.К. Святкин, И.И. Прохоров. — М.: Металлургия, 1976.-224 с.

96. Разработка и освоение производства тянутых труб из латуни ЛМцА 58-2-1 дляблокирующих колец синхронизаторов Текст.: отчет по НИР 08.07.16.00.00./ ИЦ ДР; отв. исполн.: Макаров В.В., Курбаткин И.И. - ОАО АВТОВАЗ, 1995. 50 с.

97. BS EN ISO 6507-1:2005: Metallic Materials. Vickers Hardness Test. Part 1: TestMethod. ISO, Geneva, Switzerland.

98. Хоникомб, P. Пластическая деформация металлов Текст. / Р. Хоникомб. —М.: Мир, 1972.-408с.

99. Буравлев, Ю.М.,Методы спектрального анализа*металлов и сплавов Текст. /Ю.М. Буравлев, И.А. Грикит, О.И. Никитина и др:. - Киев.: Тэхника, 1988. - 214 с.

100. Гольцев, В.П: Рентгеноспектральный и электронно-микроскопическийметоды исследования структуры и свойств материалов Текст. / В.П. Гольцев, Г.Г. Дедегкаев, A.M. Дергай и др.. —Минск: Наука и техника, 1980. — 191 с.

101. Самсонов, В.Г. Физико-химические свойства элементов: справочник Текст. /В.Г. Самсонов, А.Л. Бурыкина, Ю.Н. Горячев, П.С. Кислый, М.С. Ковальченко. Киев: Наукова думка, 1965: - 807 с.

102. Семенов Б.И. Современные технологии формообразования в твердожидкомсостоянии Текст. / Б.И. Семенов, Ю.А. Бочваров [и др.] // Кузнечно-штамповое производство. - 2006. № 10. - ЗЗ.

103. Колачев, Б.А. Технология термической обработки цветных металлов исплавов Текст. / Б.А. Колачев, Р.Н. Габидуллин, Ю.В. Пигузов, Ю.В. - М.: Металлургия, 1986. - 480 с.

104. Курдюмов, А.В. Производство отливок из сплавов цветных металлов Текст. /А.В. Курдюмов, М.В. Пикунов, В.М. Чурсин, Е.Л. Бибиков. - М.: МИСиС, 1996. 504 с.

105. Чуистов, К.В. Модулированные структуры в стареющих сплавах Текст. /К.В. Чуистов - М.: Металлургия, 1975. - 231 с.

106. Morinada, Т. Текст./ Т. Morinada, X. Watanabe //Light Metals - 1960. №3. - P.157-178.

107. Сокол, И.Я. Структура и коррозия металлов и сплавов; атлас, справ, изд-е;Текст./ И.Я. Сокол, Е.А. Ульянин, Э.Г. Фельдгандер [и др.]. - М.: Металлургия, 1989. - 142 с.

108. Диаграммы состояния двойных металлических систем Текст.: справочник, в3-х т.; под ред. Лякишева Н.П. - М.: Машиностроение. 1997.

109. Хансен, М. Структура двойных сплавов Текст.: Т. 1,2. / М. Хансен, К.Андерко. - М.: Металлургиздат, 1962. - 1188 с .

110. Липчин, Т.Н. Структура и свойства цветных сплавов, затвердевающих поддавлением Текст./ Т.Н. Липчин. -М-.: Металлургия, 1994. - 128 с:

111. Физика деформационного упрочнения сплавов и* сталей Текст.: сб: статей;ред. Л.Е. Попов, Н.А. Еныиин. - Томск. ТомГУ, 1980: — 206 с.

112. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди Текст.: справочник,под ред. Н.Х. Абрикосова. — М.: Наука, 1979. - 248 с.

113. Розенберг, В.М. Диаграммы изотермического распада в сплавах на основемеди Текст.: справочник / В.М. Розенберг, В.Т. Дзуцев- М.: Металлургия, 1989. 326 с.

114. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавовТекст.: сб. статей под ред. В.М. Розенберга // Научн. Тр. Гипроцветметобработка. М.: Металлургия, 1980. - 75 с.

115. Григорович, В.К. Металлическая связь и структура металлов Текст.: АНСССР, Ин-т металлургии им. А.А. Байкова / В.К. Григорович. - М.: Наука, 1988. 294 с.

116. Машиностроение Текст.: Энциклопедия / Цветные металлы и сплавы /Композитные металлические материалы. ТЗ, под ред. Фридляндера И.Н. - М.: Машиностроение, 2001. - 880 с.

117. Хохлов, В.М. Расчет площадей контакта, допускаемых напряжений, износа иизносостойких деталей машин Текст. /В.М. Хохлов.- Брянск: БГТУ, 1999. - 104 с.

118. Чернявский, К. Стереология в металловедении Текст. / К.С. Чернявский.- М.: Металлургия, 1977. - 280с.

119. Смирнов, С В . Микромеханика разрушения и деформации латуни Текст. /СВ. Смирнов, Н.Б. Пугачева, М.В. Мясникова и др. // Физическая мезомеханика. 2004. № 7 . 4 . 1.-С. 165-168.