автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Влияние химического и фазового состава специальных латуней на их твердость и износостойкость

На правах рукописи

КОТЛЯРОВ Игорь Викторович

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА СПЕЦИАЛЬНЫХ ЛАТУНЕЙ НА ИХ ТВЕРДОСТЬ И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ

Специальность 05.16.01 - металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2009

003469797

Работа выполнена в ОАО «АВТОВАЗ» и

Тольяттинском государственном университете.

Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор,

Выбойщик Михаил Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гринберг Евгений Маркусович кандидат технических наук, доцент Лаврентьев Михаил Иванович

Ведущая организация: Научно-исследовательский, проектный и

конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (ОАО «Институт Цветметобработка»), г. Москва

Защита состоится ^^(¿/-ОНЯ 2009 г. в ^^ часов в 9 учебном корпусе ТулГУ, ауд. 101 на заседании диссертационного Совета Д 212.271.03 Тульского государственного университета (300600, г.Тула, пр. Ленина, 92).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТулГУ. Автореферат разослан " " _ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, ^

доцент —• И.В.Тихонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. С увеличением удельных тепловых и механических нагрузок все большее значение приобретает проблема повышения надежности и долговечности узлов трения машин и механизмов.

Износостойкие латуни широко используются в узлах трения, в редукторах, коробках передач оборудования, транспортной и специальной техники. Для наиболее нагруженных деталей вместо типовых сплавов по ГОСТ, не обеспечивающих требуемые служебные свойства, используют специальные сложнолегированные латуни.

Медно-цинковые сплавы занимают заметное место в автомобилестроении. Объем производства только автомобильных механических коробок передач составляет в России около 1 млн., а в мире до 20 млн. шт/год. В коробках передач из специальных латуней изготавливают сложные и ответственные детали синхронизаторов, отказ и преждевременный износ которых приводит к остановке агрегата и необходимости сложного и дорогостоящего ремонта.

В связи с этим, вопрос износостойкости специальных латуней является весьма важным, поскольку изготовленные из них наиболее нагруженные детали определяют ресурс всей коробки передач. В частности, в зарубежном автомобилестроении примерно через 4... 5 лет происходит доработка материалов или изменение конструкции коробки передач.

Цель работы. Выявление закономерностей изменения износостойкости специальных латуней на основе изменения их фазового и структурного составов в зависимости от легирования и способа производства.

В соответствии с поставленной целью, в работе решались следующие основные задачи:

1. Выявить основные факторы, обусловливающие износостойкость латуней и разработать нормативные требования к материалу, гарантирующие уровень необходимой износостойкости.

2. Установить влияние режимов термообработки на фазовый состав и износостойкость специальных латуней.

3. Разработать методику и спроектировать оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющих моделировать реальные условия работы и получать количественные характеристики износа пары трения.

4. Установить связь химического состава интерметаллидных частиц специальной латуни с размерами и формой частиц, а также определить характер влияния интерметаллидов на износостойкость специальных латуней.

5. Определить влияние различных технологий изготовления специальных латуней на их микроструктуру и износостойкость, провести необходимые испытания и внедрение в производство специальных латуней, изготовленных по новым технологиям.

Научная новизна:

1 Установлено влияние химического и фазового составов специальных латуней на их износостойкость. При увеличении содержания алюминия до 5,0...6,0 % износостойкость латуней в тяжелых условиях возрастает в 1,5...2 раза.

2 Для специальных латуней получено, что режим термической обработки с температурой нагрева под закалку 800 °С позволяет увеличить износостойкость деталей до 2 раз.

3 В специальных латунях обнаружена взаимосвязь химического состава силицидов Ре и Мп с их размерами и формой. Крупные силициды имеют ядро, обогащенное железом и периферию с малым содержанием железа. Мелкие силициды содержат существенно меньше железа и больше марганца. Увеличение размеров и общего содержания силицидов за счет дополнительного легирования марганцем позволило повысить износостойкость специальных латуней в 1,3 раза.

Практическая значимость работы:

1. Изменение содержания алюминия в латуни ЛМцАЖКС 70-7-5-22-1 (далее по тексту ЛМцАЖКС) с 4,1...5.7% до 5,0...6,0% позволило повысить износостойкость латуни в 1,5...2 раза без повышения стоимости материала. Указанные изменения введены в технические условия изготовителей латунных труб: ТУ 184550-106-033-97 Ревдинского ЗОЦМ и Изменение №2 к ТУ48-21-886-90 Кольчугинского ЗОЦМ.

2. Разработана специализированная методика и создано оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющие моделировать реальные условия работы и в короткие сроки получать количественные характеристики износа. Методика оформлена в виде нормативного документа И 32500.37.101.0008 - 2001, и применяется при испытаниях опытных материалов и конструкторских решений.

3. Совместно с фирмой «Диль» (Германия) разработан опытный сплав Б 489, обладающей износостойкостью в 1,3 раза выше по сравнению со специальной латунью ЛМцАЖКС.

4. Совместно с ОАО "МЛЗ" (г.Мценск) отработан способ получения заготовок из специальной латуни ЛМцАЖКС с использованием технологии литья и ковки "АУТОРОБЮЕ". Разработаны и утверждены ТУ 454000-00255347618-2005 на латунные поковки, что позволяет сэкономить до 20 % металла и исключить операцию порезки труб. Предполагаемый экономический эффект от использования заготовок взамен труб составляет до 39 млн.руб в год.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Требования к химическому, фазовому составам и микроструктуре специальных латуней для обеспечения износостойкости в тяжелых условиях работы и технологичности сплава.

2. Методика ускоренных лабораторно-стендовых испытаний узла синхронизации, позволяющая в короткие сроки получать количественные характеристики износа деталей и пары трения.

3. Режимы термообработки специальных латуней, обеспечивающие получение мелкодисперсной структурной составляющей (a+ß') и повышение износостойкости латуней в 1,5...2 раза.

4. Способ изготовления единичных заготовок из специальных латуней для колец синхронизаторов автомобилей с использованием технология литья и ковки "AVTOFORGE".

Достоверность результатов исследований обеспечивается применением комплекса современного оборудования и методик исследований, хорошей согласованностью результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004 г.); II международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2004 г.); научно-практической конференции, посвященная 65-летию ОАО "Ревдинский завод по обработке цветных металлов" (Ревда, 2006 г.); III Евразийской научно-технической конференции «Прочность неоднородных структур» (Москва, 2006 г.); XVI Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" (Самара, 2006 г.); III международной

научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2008 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, три из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка цитируемой литературы из 145 наименований, приложения. Работа изложена на 156 страницах, включая 81 рисунок, 34 таблицы. В приложении приведены выкопировки методики испытаний, ТУ, актов производственных испытаний, технико-экономического обоснования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен обзор основных конструктивных решений узлов синхронизатора коробок передач и условий работы узла для каждого варианта. Показаны достоинства и недостатки эксплуатации сплошных блокирующих колец и с напылением конусной части. Для колец синхронизаторов из специальных латуней причинами недостаточной долговечности при работе в тяжелонагруженной коробке передач автомобилей является низкая износостойкость конусной части блокирующего кольца и пластическая деформация вершин резьбы.

Показано, что использование специальных латуней является наиболее технологичным и экономичным решением для блокирующих колец синхронизаторов недорогих автомобилей при их массовом производстве. Ресурс узла синхронизатора определяется износостойкостью и механическими свойствами материала блокирующего кольца, которые нуждаются в значительном повышении.

Во второй главе приводятся сведения об используемых материалах, методах исследований и испытаний заготовок и деталей. Выбор методов и средств экспериментальных исследований основан на необходимости получения информации о влиянии химического и фазового составов, структуры, морфологии отдельных фаз на механические свойства,

V 8

износостойкость' и работоспособность готовых изделий при стендовых испытаниях и в условиях реальной эксплуатации. Объектом исследований является специальная латунь ЛМцАЖКС, используемая для изготовления колец синхронизатора, типичный химический состав которой приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав исследуемой специальной латуни

Марка латуни Химический состав, масс. %

Си Мп Al Si Fe Pb Zn

ЛМцАЖКС 69,571,5 6,57,5 4,75,7 1,72,5 1,42,4 0,61,2 ост.

В работе использовали следующие методы исследований и испытаний: методы химического анализа цветных сплавов по ГОСТ; оптический металлографический анализ (оптический микроскоп NEOPHOT 32 ф. Zeiss);pcinreHOCTpyKTypHbm анализ (аппарат рентгеноструктурного анализа ДРОН-2);электронно-микроскопический анализ (растровый электронный микроскоп LEO 1455VP, INCA); микроанализ химического состава отдельных фаз, составляющих (рентгеновский микроанализатор "САМЕВАХ"), а также лабораторно-стендовые испытания на износостойкость узла синхронизации с определением величин размерного и весового износа колец синхронизаторов (стенд для испытаний колец синхронизаторов) и натурные стендовые испытания в составе коробки передач (специальный стенд "ZF' ф."2апгас1 Fabrik" (Германия).

Для исследований использовали опытные образцы выплавленных сплавов. Полученные результаты подтверждены на опытных и промышленных партиях металла.

В третьей главе проведен расчет нагруженности и разработана специальная методика лабораторно-стендовых испытаний блокирующих колец синхронизаторов на износостойкость. Необходимость такой методики обусловлена важностью получения количественной оценки износа в тяжелых условиях работы материала колец синхронизаторов в узле, большой

длительностью обычных испытаний (около 6 месяцев), а также высокими затратами на проведение натурных испытаний.

При разработке методики : а) определены критерии моделирования, проведен расчет нагруженности для воспроизведения реальных условий трения кольца при лабораторных испытаниях; б) спроектирована и изготовлена оснастка, блок управления, гидросистема нагружения для специализированной машины трения; в) разработана и выпущена в виде нормативного документа методика лабораторно-стендовых испытаний узла синхронизации, ("Инструкция по проведению испытаний колец синхронизаторов" № 32500.37.101.0008-2001), позволяющая в короткие сроки получать численные значения износа деталей и пары трения; г) проведены испытания на износостойкость колец синхронизаторов, сделан анализ статистических данных.

Машина трения сдана в эксплуатацию как специализированный стенд по испытаниям пары трения "кольцо синхронизатора - шестерня КПП" (кодовый № 01.41.046.035). Схема испытаний показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Кинематическая схема испытаний пары трения «кольцо синхронизатора - шестерня коробки передач»:

1 - кольцо синхронизатора, 2 - шестерня коробки передач.

По разработанной методике были проведены испытания на износостойкость блокирующих колец 2108-1701164-10 и получены зависимости износа от осевого усилия. Переменное осевое усилие (Рос) в данном случае моделирует нагруженность синхронизаторов в КПП

1 2

автомобиля. Испытания проводились на серийных блокирующих кольцах с твердостью НВ 160... 175, и опытных кольцах с НВ 200...210 (рисунок 2).

0,8

= 0,6 I 0,5

S 0,1 о

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Нагрузка, Рос, Н

♦ Серийн "Я™ Опытн

Рисунок 2 - Зависимость износа блокирующих колец (1л) от осевого усилия прижатия (Рос) при постоянном количестве циклов испытания (N = 4000) Полученные результаты позволили ввести количественные характеристики износа и выявить влияние химического, фазового составов, твердости, термообработки на износостойкость специальных латуней.

Опыт использования разработанной методики показал следующие преимущества по сравнению с натурными испытаниями в составе коробки передач:

- длительность цикла испытаний одного опытного варианта снижается в 5...6раз-с 5...6 месяцев до 1 месяца;

- общие затраты на проведение цикла испытаний опытного варианта по сравнению с натурными испытаниями (детали, коробка передач в сборе, электроэнергия, трудоемкость) ниже в 7...8 раз;

- разброс результатов испытаний существенно ниже, т.е выше достоверность полученных значений износа. Это достигается за счет исключения влияния погрешностей изготовления деталей коробки передач и отсутствия трудно рассчитываемых динамических составляющих нагрузок при работе КПП.

У

t-zz

— ЗиС

В четвертой главе изложены результаты исследований, направленных на решение следующих задач: определение свойств материала, ограничивающих ресурс работы колец синхронизаторов; выявление и устранение факторов, снижающих износостойкость; оценка дополнительных резервов материала по износостойкости.

Исследования проводили на специальных латунях для колец синхронизаторов производства фирмы «Диль» (Германия) и специальных латунях отечественного производства. Изучали влияние химического состава латунных сплавов на их фазовый состав, твердость и определяли влияние термообработки на свойства сплава ЛМцАЖКС,

Основные фазы и структурные составляющие исследованных латуней показаны на рисунке 3:

х200

Рисунок 3 - Микроструктура специальной латуни ЛМцАЖКС: морфология силицидов до травления (а) и микроструктура основы после травления (б)

В современных специальных латунях высокая износостойкость достигается двумя совместно используемыми способами - дисперсионным упрочнением основы и получением специальных износостойких фаз.

Проведенный анализ качества 'груб из латуни ЛМцАЖКС по критериям, определяющим износостойкость колец синхронизаторов, выявил следующие особенности;

- значительная часть промышленных партий (до 40 %) имела содержание А1: 4,7 - 5,0 %, т.е. в нижнем диапазоне требований ТУ (4,7 - 5,7%);

- после переработки твердость 40-50 % готовых колец синхронизаторов составляла 150...180 НВ, т.е. ниже требований чертежа (180...220 НВ).

Для установления связи химического состава многокомпонентных латуней с фазовым составом, определяющим твердость, совместно с УРО РАН (г.Екатеринбург) и Ревдинским ЗОЦМ (г.Ревда), была построена диаграмма состояния тройной системы Cu-Zn-Mn5Si3, где для прогнозирования состава латуни ЛМцАЖКС использовали цинковый эквивалент воздействия других легирующих элементов по Гийе. Псевдобинарный политермический разрез системы Cu-Zn-Mn5Si3 с постоянным содержанием силицидов приведен на рисунке 4

Рисунок 4 - Пвсевдобинарный политермический разрез системы Си - 7л\ -Мп-^з с постоянным содержанием силицидов (диаграмма состояния Си - 7лх -

При расчете 7пэкв для сплава ЛМцАЖКС учитывалось, что на фазовый состав оказывают влияние только те легирующие элементы, которые не связаны в силицидах и находятся в твердом растворе.

Для определения количества легирующих элементов в твердом растворе и силицидах были проведены исследования на рентгеновском микроанализаторе "САМЕВАХ", которые показали, что в силицидах полностью связаны 81, Ее и

часть Мп. Поэтому в расчет Zn3KB не входят Si и Fe. Для определения количества марганца Мп, входящего в расчет Zn3KB, предложена экспериментально полученная в УРО РАН формула (1):

Смп = Мп - 2,1 Si (1),

где См„ - содержание марганца в твердом растворе и не связанного в силицидах.

Подставив в формулу (1) содержание химических элементов из ТУ и величины коэффициентов Гийе, получили, что при содержании А1 4,7 -5,7 %: Zn3KB = 34...40%.

По данным металлографического анализа и диаграммы (рисунок 4) при содержании А1 4,7...4,8 % (без учета силицидов) а-фаза в структуре составляет 90. ..95 % (по требованиям ТУ рекомендуется 50. ..80 %).

Выявлено, что при содержании алюминия в пределах ТУ, но ниже 5,0 % около половины блокирующих колец имело практически однофазную (а-фаза) структуру основы, что объясняет твердость этих колец (150... 180 НВ) ниже требований чертежа (180. ..220 НВ). На таких кольцах особенно четко выявлена пластическая деформация' резьбы и повышенный износ при трении. Проведенный расчет показал, что необходимый фазовый состав и соответствующая твердость могут быть обеспечены при содержании алюминия выше 5,0 %.

По предложенным рекомендациям на Ревдинском ЗОЦМ были изготовлены опытные партии труб с содержанием А1 в интервале 5,0...6,0 %, из которых по существующему технологическому процессу получены блокирующие кольца с твердостью 190...240 НВ. Результаты испытаний на износостойкость по разработанной методике показали, что при содержании А1 выше 5,0 % износ блокирующих колец снизился в 1,5...2 раза.

На основании проведенной работы в ТУ 184550-106-033-97 для Ревдинского ЗОЦМ и ТУ 48-21-886-90 (Изменение №2) Кольчугинского

ЗОЦМ включено обязательное требование по содержанию А1 5,0 - 6,0 % (взамен 4,7-5,7 %).

Таким образом, было показано, что существующий технологический процесс позволяет без изменения стоимости металла, дополнительных операций и затрат на производство получить твердость готовых колец синхронизаторов 190...240 НВ, что обеспечивает повышение их износостойкости в 1,5...2 раза.

Для выявления резервов сплава ЛМцАЖКС было проведено исследование влияния термообработки на фазовый состав, твердость и износостойкость блокирующих колец.

Металлографический анализ поверхностных слоев резьбы изношенных колец показал, что склонность материала к деформации под нагрузкой определяется соотношением в микроструктуре мягкой а-фазы и прочной (а+р') - структурной составляющей (при постоянном количестве силицидов).

По мере увеличения количества (а+р') - составляющей в структуре сплава повышается твердость, предел текучести материала и, как следствие, значительно снижается склонность к пластической деформации (при температуре до 450 °С).

Чтобы получить возможно большее количество (а+Р') - составляющей согласно диаграмме состояния Си-^п-Мп^з (рисунок 4) необходимо зафиксировать структурное состояние, соответствующее температуре выше линии фазового превращения а—(а+Р') и а—р. Для сплава ЛМцАЖКС такой температурный диапазон составляет Тзак= 700-800 °С. При этих температурах а-фаза превращается либо в р-фазу, либо в (а+Р')-смесь. В зависимости от химического состава сплава может выделиться небольшое (до 10 %) количество Р-фазы в чистом виде. Основная часть Р-фазы выделяется в виде мелкодисперсной эвтектоидной (а+Р')-смеси.

Поскольку готовая деталь имеет сложную конфигурацию, закалке подвергали обточенные заготовки колец до нагрева под штамповку.

Для выбора более эффективного режима закалки нагрев заготовок производили при трех значениях температур: 700; 750 и 800 °С. Время выдержки (по результатам предварительного исследования) составляло 60 мин. С последующим быстрым охлаждением в воде. Все заготовки вырезали из одной трубы. Штамповку с нагревом в индукторе до 760 °С, последующее старение и мехобработку проводили по существующему техпроцессу для кольца синхронизатора. Старение при 290-300 °С способствует формированию мелкодисперсной игольчатой микроструктуры и дальнейшему росту твердости материала до 250...270 НВ.

Было показано, что при содержании алюминия в сплаве более 5,0 % время выдержки при старении тст = 4 ч является достаточным для окончания формирования микроструктуры как для закаленных, так и для серийных (незакаленных) заготовок. Это позволило в действующем технологическом процессе снизить время старения с 8 ч до 4 ч без снижения твердости и износостойкости деталей.

Наиболее эффективным оказался следующий режим закалки заготовок: нагрев до 800 ±10 °С; выдержка при этой температуре в течение 60 мин и быстрое охлаждение в воде. При указанном режиме закалки формируется мелкодисперсная «сорбитообразная» износостойкая структура материала с твердостью 220.. .270 НВ. Это обусловлено тем, что при быстром охлаждении в воде не происходит обратного перехода (а+Р')—а и фиксируется структура, основой которой является (а+Р')-смесь (60-90 %). а-фаза преимущественно выделяется по границам зерен в количестве 10-20 %. В результате формируются твердые закалочные и промежуточные (подкалочные) структуры. Силициды Мп и Ре (12...20 %) при закалке не изменяют своих размеров и свойств, так как у них значительно выше температура растворения в твердом растворе (920 - 950 °С).

Износостойкость блокирующих колец из закаленных заготовок по результатам лабораторных испытаний оказалась до 2 раз выше соответствующих показателей для серийных колец.

Дополнительное повышение твердости и износостойкости можно достигнуть на основе оптимизации состава и морфологии наиболее износостойких фаз - силицидов Мп и Ре. Для исследования были выбраны как образцы труб с типичной микроструктурой, так и образцы с отклонениями по химсоставу с наличием аномально крупных (до 500 мкм) интерметаллидов.

Проведен анализ фазового состава и микроанализ химического состава основных структурных составляющих (микроанализатор «САМЕВАХ»). Интересным является то, что состав а-фазы различается в зависимости от того, в какую структурную составляющую она входит (таблица 2). ВидноЮ что (а+Р') - смесь обогащена алюминием (таблица 3).

Таблица 2 - Химический состав а-фазы сплава ЛМцАЖКС

Форма выделений а-фазы Химический состав, %

Си гп Мп А1 Бе

Основа сплава: зерна 15...30 мкм 78...80 13...14 3 3,6...3,9 0,1...0.3 0,2...0,3

Выделения внутри (а + Р')-колоний 75 14 3 6,0...6,2 0,1 0.4

Выделения внутри интерметаллидов 65...75 14 5 3,6 3,5 0,5

Таблица 3 - Химический состав (а + Р')-смеси сплава ЛМцАЖКС

Форма выделений (а + р')- смеси Химический состав, %

Си Ъп Мп А1 81

Колонии между зернами а-фазы 74 15 3 1Л 0,1 0,0

Состав интерметаллидов (главным образом силицидов Мп и Бе) очень различен даже в пределах одной частицы. Имеется взаимосвязь между конфигурацией, размерами интерметаллидных частиц и их химическим составом (таблица 4).

Таблица 4 - Химический состав интерметаллидов в латуни ЛМцАЖКС

Форма интерметаллидов и место анализа Химический состав, %

Мп Бе А1 Си гп

Мекодисперсные выделения внутри (а + Р')-колоний 65,6 4^7 24,7 1,4 3,4 0,1

Игольчатые Центр частицы 41,5 31,4 22.8 0,6 3,6 0,0

Округлые Центр частицы 26,7 53,2 15,2 0,9 3,4 0,0

Лепестковые (розеточные) Центр частицы 42 31 24 1,4 3,6 0,1

Аномально крупные, столбчатые Центр частицы 25,4 49,7 23,1 0,1 1,6 0,1

Гексагональн ые Мелкая, основа 26 38 26 0,1 3,0 0,0

Крупная, основа 28 45...53 15...23 0,3...1,1 3,2 0,0

Крупные, разной формы Периферия частиц 60...66 5 24...26 0,1 3,5 0,1

Для обеспечения технологичности и высокой износостойкости сплава предпочтительно, чтобы силициды были расположены равномерно и не образовывали ярко выраженных скоплений. Такие интерметаллиды имеют форму игл размером 5...40 мкм и располагаются между зерен а-твердого раствора, реже внутри (а + Р')-колоний. При этом, чем меньше размер интерметаллидной частицы, тем ниже в ней концентрация железа и, соответственно выше концентрация марганца. Самые мелкие частицы

практически не содержат железа, а их стехиометрический состав соответствует химической формуле Мп581з.

Состав крупных частиц описывается более сложной формулой (МпРе)5813, их сердцевина обогащена железом, периферия - марганцем. Аномально крупные (более 100 мкм) столбчатые интерметаллиды фрагментированы отдельными блоками. Неоднородность строения таких частиц показывает, что они возникли при слиянии двух и более частиц столбчатой формы.

Для определения влияния состава и морфологии интерметаллидов на служебные характеристики латуни ЛМцАЖКС было несколько изменено содержание элементов, образующих силициды.

По результатам анализа химического состава интерметаллидов в качестве основного элемента, измененного в опытах, был выбран марганец (Мп) - в связи с резкой зависимостью его содержания от размеров силицидов (в отличие от и Бе) и малым коэффициентом Гийе при нахождении в твердом растворе. Содержание Бе было на 0,3 % меньше нижней границы требований на латунь ЛМцАЖКС.

Работа проводилась совместно с фирмой «Диль» (Германия). Опытный сплав с увеличенным содержанием Мп с 7,0 до 8,4 % по сравнению со сплавом ЛМцАЖКС, получил шифр Б 489. Из этого сплава была изготовлена опытная партия в виде труб 0 69,5 х 51,0, после чего по действующему технологическому процессу были получены готовые кольца синхронизаторов.

Анализ микроструктуры опытных колец синхронизаторов из сплава Б489 показал, что силициды этого сплава по сравнению с серийным сплавом ЛМцАЖКС имеют гораздо более крупные размеры и преимущественно столбчатое строение (рисунок 5):

(а) (6)

Х200

Рисунок 5 - Микроструктура сплава О 489: морфология силицидов до травления (а) и микроструктура основы + конгломераты силицидов после травления (б)

Микроструктура основы сплава 0489 состоит из (а+[У )-структурной составляющей игольчатого строения. По сравнению с серийным сплавом ЛМцАЖКС, в сплаве 0489 практически отсутствует сс-фаза в виде отдельных зерен. Твердость опытных колец синхронизаторов из сплава 0489 соответствует 200. ..210 НВ.

По результатам лаборатор но-стендовых испытаний опытных блокирующих колец из сплава О 489 установлено, что при умеренной {Рос = 550 Н ) и высокой (Рос = 800 Н) осевых нагрузках величина общего и приработочного износа опытных колец в 1,3.. Л ,4 раза ниже, а при перегрузке (Р„с = 1100 Н) в 2 раза ниже соответствующих значений для серийных колец, изготовленных из сплава ЛМцАЖКС,

В пятой главе рассмотрена опытная технология получения единичных заготовок колец синхронизаторов (взамен труб) из специальной латуни ЛМцАЖКС, а также свойства и особенности готовых деталей из этих заготовок.

Актуальность проводимой работы вызвана значительным (в 2,5...3 раза) ростом цен на металлы, в том числе на бронзы и латуни в период 2004...2005 г., что привело к необходимости экономии дорогостоящего металла.

Одним из новых процессов получения качественных заготовок в кузнечном производстве является совмещенный процесс литья и ковки"АУТОГОИСЕ". Производство единичных заготовок этим методом совмещает в себе литьё и ковку отливок из цветных сплавов в одном агрегате.

Принципиальное отличие процесса "АУТОРСЖОЕ" от имеющейся технологии изготовления труб заключается в том , что из жидкого металла изготавливается единичная заготовка способом литья и ковки на одном агрегате. У изготовителя латуни ЛМцАЖКС исключаются энергоемкие операции полунепрерывной заливки слитка, прессования трубы и косовалковой правки. У потребителя (ОАО "АВТОВАЗ") происходит экономия около 20 % металла и исключается операция порезки труб на заготовки. По следующим операциям технологический процесс изготовления кольца синхронизатора остается без изменений.

На рисунке 6 показана заготовка, полученная методом "АУТОЕОКСЕ".

Рисунок 6 - Заготовка, полученная методом "АУТОКЖбЕ" Анализ микроструктуры заготовок, полученных способом литья и ковки 'А V ТО РОИ СЕ") показал, что они имеют более мелкозернистую структуру с изотропностью свойств во всех направлениях. Полученная микроструктура характерезуетея равномерным: распределением фаз по всему объёму.

Микроструктура блокирующих колец синхронизаторов из хито-копзнных заготовок, приведена на рисунке 7,

(а)

(б)

х200

Рисунок 7 - Микроструктура единичных заготовок: морфология силицидов до травления (а) и микроструктура основы после травления (б)

Для проверки влияния технологии изготовления заготовок на износостойкость готовых деталей были проведены лабораторно-стендовые испытания колец синхронизаторов. Режимы испытаний соответствовали переходу от средних нагрузок к наиболее тяжелым условиям, которые могут возникнуть при работе узла синхронизации (рисунок 8).

юоо гост зооа лооо

Кол-во циклов синхронизации, п. шт

-Серийное {550 Н) --Серийное (800 Н) •

-Опытное (550 Н) -Опытное (воо К!

Рисунок 8 - Зависимость размерного износа кольца синхронизатора 21081701) 64-10 от числа циклов синхронизации при различных осевых нагрузках По результатам лабораторно-стендовых испытаний (рисунок 8) можно отметить, что при умеренной (Рос = 550 Н ) и высокой (Рсе = 800 Н) осевых

нагрузках величина общего и приработочного износа опытных колец синхронизаторов (из лито-кованых заготовок), практически не отличается от соответствующих значений для серийных колец, изготовленных из труб.

На латунные поковки разработаны и утверждены технические условия ТУ454000-002-55347618-2005, позволяющие выпускать товарную продукцию. Проведены производственные испытания заготовок в действующей технологии ОАО «АВТОВАЗ».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Выявлено, что пластическая деформация под нагрузкой ограничивает износостойкость специальных латуней. Для устранения деформации проведена корректировка химического состава латуни по алюминию от 4,7...5,7 % до 5,0...6,0 %, что обеспечило выделение упрочняющей (а+Р')-структурной составляющей. Это позволило, без изменения технологического процесса и стоимости металла, повысить твердость готовых деталей до 180...240 HB, увеличить износостойкость колец синхронизаторов в 1,5...2 раза и обеспечить необходимый ресурс синхронизаторов при эксплуатации коробок передач автомобилей.

2. На основе анализа диаграммы состояния Cu-Zn-Mn5Si3 установлено влияние термообработки на фазовый состав и износостойкость специальной латуни. Проведен подбор режимов термической обработки, который позволил повысить износостойкость латуни в 1,5 раза за счет формирования мелкодисперсной (а+Р')-износостойкой структурной составляющей.

3. Разработана методика, изготовлен стенд для испытаний на износостойкость колец синхронизаторов, позволившие перейти от качественной к количественной оценке износа, снизить длительность испытаний (в 5 - 6 раз) и уменьшить затраты на испытания (в 7 - 8 раз). Методика оформлена в виде нормативного документа И 32500.37.101.0008-

2001 и применяется в ИЦ ОАО "АВТОВАЗ" при исследовании опытных материалов и конструктивных решений колец синхронизаторов.

4. Установлена связь химического состава интерметаллидных частиц специальной латуни с размерами и формой частиц. Чем меньше размер интерметаллидной частицы, тем ниже в ней концентрация железа и, соответственно выше концентрация марганца. Самые мелкие частицы практически не содержат железа, а их стехиометрический состав соответствует химической формуле Mn5Si3. Состав крупных частиц описывается более сложной формулой (MnFe)5Si3, их сердцевина обогащена железом, периферия -марганцем. Аномально крупные (более 100 мкм) столбчатые интерметаллиды фрагментированы отдельными блоками. Получено повышение износостойкости специальной латуни в 1,3... 1,4 раза за счет корректировки содержания марганца и железа.

5. Совместно с ОАО «MJI3» отработан способ получения единичных заготовок из специальной латуни ЛМцАЖКС с помощью технологии литья и kobkh"AVTOFORGE", что обеспечило получение мелкозернистой износостойкой структуры с отсутствием крупных конгломератов силицидов. Технологические свойства и износостойкость деталей из опытных заготовок не отличаются от серийных заготовок из труб, что позволяет использовать их в массовом производстве колец синхронизаторов. Разработаны и утверждены ТУ 454000-002-55347618-2005 на латунные поковки, что позволяет сэкономить до 20 % металла и исключить операцию порезки труб. Подготовлено технико-экономическое обоснование с предполагаемым экономическим эффектом от использования заготовок взамен труб - до 39 млн. руб в год.

ПУБЛИКАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Копыл М.Д., Тропотов A.B., Котляров И.В. Латунные сплавы для колец синхронизаторов // Автомобильная промышленность. - 1999. - №10. -С.26-29.

2. Тропотов A.B., Жукова JI.M., Рязанцев Ю.В., Копыл М.Д., Котляров И.В. Оптимизация химического состава и свойств специальных латуней для изготовления блокирующих колец синхронизаторов коробки передач // Материалы II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении». Тольятти, ОАО «АВТОВАЗ», 2004. - С.389-394.

3. Пугачева Н.Б., Панкратов A.A., Фролова Н.Ю., Котляров И.В. Структурные и фазовые превращения в (а+Р)-латунях // Металлы. - 2006 - №3. - С.65-75.

4. Пугачева Н.Б., Титова А.Г., Жукова Л.М., Котляров И.В., Панкратов A.A., Фролова Н.Ю. Управление структурой и свойствами (а+Р)-латуней // Материалы Международной научно-практической конференции: «Особенности обработки и применения изделий из тяжелых цветных металлов». Екатеринбург, УРО РАН, 2006. - С. 117-134.

5. Пугачева Н.Б., Панкратов A.A., Фролова Н.Ю., Котляров И.В. Структурные и фазовые превращения в (а+Р)-латунях // Материалы III Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур», тезисы докладов. Москва, МИСиС, 2006. - С. 63.

6. Выбойщик М.А., Курбаткин И.И., Котляров И.В. Опытная технология получения заготовок колец синхронизаторов // Материалы XVI Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», тезисы докладов. Самара, СамГТУ, 2006. - С.28.

7. Выбойщик М.А., Чудинов Б.А., Полунин В.И., Котляров И.В. Методика лабораторно-стендовых испытаний колец синхронизаторов на износостойкость // Трение и смазка в машинах и механизмах. -2008. - №10. -С. 8-11.

Отпечатано в ООО типография «Полиар». Бумага офсетная. Печать оперативная. Формат бумаги 60x84/16. Усл. печ. л. 1,4 Заказ № 745. Тираж 100 экз.

Введение.-.

Глава 1 Аналитический обзор

1.1 Пути повышения долговечности и конструкции узлов синхронизатора, используемые в мировой практике.

1.2Условия работы и состояние рабочей поверхности колец синхронизаторов.

Глава 2 Методы исследований и испытаний, применяемое оборудование

1.3 Методы исследования материала.

1.4 Методы термодинамического исследования.

1.5 Металлографический анализ.

1.6 Рентгеноструктурный анализ.

1.7 Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМА).

2.6 Специальные методы испытаний.

Глава 3 Методика лабораторно-стендовых испытаний на износостойкость

3.1 Обоснование методики.

3.2 Расчет нагруженности синхронизатора в узле и на стенде.

3.3 Стенд для лабораторно-стендовых испытаний синхронизаторов.

3.4 Методика лабораторно-стендовых испытаний.

3.5 Основные зависимости износостойкости колец синхронизаторов

2108-1701164-10 из латуни ЛМцАЖКС.

Глава 4 Исследование специальных латунных сплавов для колец синхронизаторов

4.1Постановка задачи.

4.2Исследование латунной основы колец синхронизаторов иностранных сплавов-аналогов.

4.3 Исследование и доработка сплава ЛМцАЖКС.

4.4 Влияние термообработки и фазового состава латуни ЛМцАЖКС на износостойкость колец блокирующих 2108-1701164.

4.5 Исследование фазовых составляющих специальных латуней.

4.6 Модернизация сплава ЛМцАЖКС.:.

Глава 5 Влияние технологии получения заготовок на структуру и свойства готовых колец синхронизаторов

5.1 Постановка задачи.

5.2 Изучение влияние режима кристаллизации на силициды латуни ЛМцАЖКС.

5.3 Исследование влияния технологии литья и ковки процесс "AVTOFORGE") на свойства латуни ЛМцАЖКС.

5.4 Исследование колец синхронизаторов из заготовок, полученных методом литья под давлением.

5.5 Исследование заготовок колец синхронизаторов, полученных методом центробежного литья.

С увеличением удельных тепловых и механических нагрузок все большее значение приобретает проблема повышения надежности и долговечности узлов трения машин и механизмов.

Износостойкие латуни широко используются в узлах трения редукторов, коробок передач оборудования, транспортной и специальной техники. Для наиболее нагруженных деталей вместо типовых сплавов по ГОСТ, не обеспечивающих требуемые служебные свойства, используют специальные сложнолегированные латуни.

Медно-цинковые сплавы занимают заметное место в автомобилестроении. Объем производства только автомобильных механических коробок передач составляет в России около 1 млн., а в мире до 20 млн. шт/год. В коробках передач из специальных латуней изготавливают сложные и ответственные детали синхронизаторов [1], отказ и преждевременный износ которых приводит к остановке агрегата и необходимости сложного и дорогостоящего ремонта.

Применяемые в настоящее время материалы колец синхронизаторов (специальные латуни) не обеспечивает требуемый ресурс этой детали из-за пластической деформации вершин резьбы конусной части и повышенного износа материала кольца. Для обеспечения необходимого ресурса в зарубежном автомобилестроении примерно через 4.5 лет происходит доработка материалов или изменение конструкции коробки передач [2].

Повышение износостойкости достигается также с помощью напыления газотермических покрытий на основе молибдена — в настоящее время в мире применяется до 20% колец с такими покрытиями [3,4,5]. Можно отметить, что дополнительная операция напыления приводит к существенному повышению стоимости готовых изделий, требует значительных капиталовложений и организации пожароопасного производства. Указанные обстоятельства и обусловили основное направление исследований.

Цель работы:

Выявление закономерностей изменения износостойкости специальных латуней на основе изменения их фазового и структурного составов в зависимости от легирования и способа производства.

В соответствии с поставленной целью, в работе решались следующие основные задачи:

1. Выявить основные факторы, обусловливающие износостойкость латуней и разработать нормативные требования к материалу, гарантирующие уровень необходимой износостойкости.

2. Установить влияние режимов термообработки на фазовый состав и износостойкость специальных латуней.

3. Разработать методику и спроектировать оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющих моделировать реальные условия работы и получать количественные характеристики износа пары трения.

4. Установить связь химического состава интерметаллидных частиц специальной латуни с размерами и формой частиц, а также определить характер влияния интерметаллидов на износостойкость специальных латуней.

5. Определить влияние различных технологий изготовления специальных латуней на их микроструктуру и износостойкость, провести необходимые испытания и внедрение в производство специальных латуней, изготовленных по новым технологиям.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1 Установлено влияние химического и фазового составов специальных латуней на их износостойкость. При увеличении содержания алюминия до 5,0.6,0 % износостойкость латуней в тяжелых условиях возрастает в 1,5. .2 раза.

2 Для специальных латуней получено, что режим термической обработки с температурой нагрева под закалку 800 °С позволяет увеличить износостойкость деталей до 2 раз.

3 В специальных латунях обнаружена взаимосвязь химического состава силицидов Fe и Мп с их размерами и формой. Крупные силициды имеют ядро, обогащенное железом и периферию с малым содержанием железа. Мелкие силициды содержат существенно меньше железа и больше марганца. Увеличение размеров и общего содержания силицидов за счет дополнительного легирования марганцем позволило повысить износостойкость специальных латуней в 1,3 раза.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Изменение содержания алюминия в латуни ЛМцАЖКС 70-7-52-2-1 (далее по тексту ЛМцАЖКС) с 4,7.5.7% до 5,0.6,0% позволило повысить износостойкость латуни в 1,5.2 раза без повышения стоимости материала. Указанные изменения введены в технические условия изготовителей латунных труб: ТУ 184550-106-033-97 Ревдинского ЗОЦМ и Изменение №2 к ТУ48-21-886-90 Кольчугинского ЗОЦМ

2. Разработана специализированная методика и создано оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющие моделировать реальные условия работы и в короткие сроки получать количественные характеристики износа. Методика оформлена в виде нормативного документа И 32500.37.101.0008 - 2001, и применяется при испытаниях опытных материалов и конструкторских решений.

3. Совместно с фирмой «Диль» (Германия) разработан опытный сплав D 489, обладающей износостойкостью в 1,3 раза выше по сравнению со специальной латунью ЛМцАЖКС.

4. Совместно с ОАО "MJ13" (г.Мценск) отработан способ получения заготовок из специальной латуни ЛМцАЖКС с использованием технологии литья и ковки "AVTOFORGE". Разработаны и утверждены ТУ 454000-002-55347618-2005 на латунные поковки, что позволяет сэкономить до 20 % металла и исключить операцию порезки труб. Предполагаемый экономический эффект от использования заготовок взамен труб составляет до 39 млн.руб в год.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Требования к химическому, фазовому составам и микроструктуре специальных латуней для обеспечения износостойкости в тяжелых условиях работы и технологичности сплава.

2. Методика ускоренных лабораторно-стендовых испытаний узла синхронизации, позволяющая в короткие сроки получать количественные характеристики износа деталей и пары трения.

3. Режимы термообработки специальных латуней, обеспечивающие получение мелкодисперсной структурной составляющей (а+|3') и повышение износостойкости латуней в 1,5. .2 раза.

4. Способ изготовления единичных заготовок из специальных латуней для колец синхронизаторов автомобилей с использованием технология литья и ковки "AVTOFORGE".

Достоверность результатов исследований обеспечивается применением комплекса современного оборудования и методик исследований, хорошей согласованностью результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004 г.); II международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2004 г.); научно-практической конференции, посвященная 65-летию ОАО "Ревдинский завод по обработке цветных металлов" (Ревда, 2006 г.); III Евразийской научно-технической конференции «Прочность неоднородных структур» (Москва, 2006 г.); XVI Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" (Самара, 2006 г.); III международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2008 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, три из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка цитируемой литературы из 145 наименований, приложения. Работа изложена на 156 страницах, включая 81 рисунок, 34 таблицы. В приложении приведены выкопировки методики испытаний, ТУ, актов производственных испытаний, технико-экономического обоснования.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1) Выявлено, что пластическая деформация под нагрузкой ограничивает износостойкость специальных латуней. Для устранения деформации проведена корректировка химического состава латуни по алюминию от 4,7.5,7 % до 5,0.6,0 %, что обеспечило выделение упрочняющей (а+Р')-структурной составляющей. Это позволило, без изменения технологического процесса и стоимости металла, повысить твердость готовых деталей до 180.240 НВ, увеличить износостойкость колец синхронизаторов в 1,5.2 раза и обеспечить необходимый ресурс синхронизаторов при эксплуатации коробок передач автомобилей.

2) На основе анализа диаграммы состояния Cu-Zn-Mn5Si3 установлено влияние термообработки на фазовый состав и износостойкость специальной латуни. Проведен подбор режимов термической обработки, который позволил повысить износостойкость латуни в 1,5 раза за счет формирования мелкодисперсной (а+Р')-износостойкой структурной составляющей.

3) Разработана методика, изготовлен стенд для испытаний на износостойкость колец синхронизаторов, позволившие перейти от качественной к количественной оценке износа, снизить длительность испытаний (в 5 - 6 раз) и уменьшить затраты на испытания (в 7 — 8 раз). Методика оформлена в виде нормативного документа И 32500.37.101.00082001 и применяется в ИЦ ОАО "АВТОВАЗ" при исследовании опытных материалов и конструктивных решений колец синхронизаторов.

4) Установлена связь химического состава интерметаллидных частиц специальной латуни с размерами и формой частиц. Чем меньше размер интерметаллидной частицы, тем ниже в ней концентрация железа и, соответственно выше концентрация марганца. Самые мелкие частицы практически не содержат железа, а их стехиометрический состав соответствует химической формуле Mn5Si3. Состав крупных частиц описывается более сложной формулой (MnFe)5Si3, их сердцевина обогащена железом, периферия — марганцем. Аномально крупные (более 100 мкм) столбчатые интерметаллиды фрагментированы отдельными блоками. Получено повышение износостойкости специальной латуни в 1,3. 1,4 раза за счет корректировки содержания марганца и железа.

5) Совместно с ОАО «МЛЗ» отработан способ получения единичных заготовок из специальной латуни ЛМцАЖКС с помощью технологии литья и kobkh"AVTOFORGE", что обеспечило получение мелкозернистой износостойкой структуры с отсутствием крупных конгломератов силицидов. Технологические свойства и износостойкость деталей из опытных заготовок не отличаются от серийных заготовок из труб, что позволяет использовать их в массовом производстве колец синхронизаторов. Разработаны и утверждены ТУ 454000-002-55347618-2005 на латунные поковки, что позволяет сэкономить до 20 % металла и исключить операцию порезки труб. Подготовлено технико-экономическое обоснование с предполагаемым экономическим эффектом от использования заготовок взамен труб - до 39 млн. руб в год.

1. Красненьков В. И., Егоркин В.В. Синхронизаторы в ступенчатых трансмиссиях. М.: Машиностроение. 1967.

2. Brugel Е., Christian P., Wunderlich P. Entwicklung einer Mehrfach-Synchronisierung fur Nfz-Getriebe. VDI Tagung Getriebe in Fahrzeugen heute und morgen. April 1991.

3. Руссе И. Оптимизация технических характеристик и стоимости фрикционных систем синхронизаторов. Automotive Manufacturing International. 1996. С. 51 58.

4. Thelen Е., Wunderlich P., Foth J., Schmidt I. (1990) Reibungs und Verschleibverhalten moderner Reibschichten fur Synchronisierungen. Plaxistorum, 1990.

5. Ильющенко А.Ф., Оковитый В.А., Соболевский С.Б. Применение износостойких и антифрикционных покрытий в коробках передач автотракторной техники//11 Конференция "Номатех — 96". Минск, 1996.

6. Hoerbiger Information (1989) HS Sinter-Reibbelagen in Synchronisierungen, August 1989.

7. Полунин В.И., Чудинов Б.А., Котляров И.В. Промежуточный отчет "Разработка мероприятий по повышению долговечности синхронизаторов КПП авт.2110". Тольятти, 1998.

8. Колачев Б.А., Ливанов В.А., В.И. Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М. Металлургия, 1972. 346с.

9. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. М. Мир, 1972. 408с.

10. Механические и технологические свойства металлов. Справочник. М.: Металлургия, 1973. 424с.

11. Краткий справочник металлиста/ Под общ. ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова -/3-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1987. 960с.

12. Справочник / В.Б. Березин, Н.С. Прохоров, Г.А. Рыков, A.M. Хайкин — 3-е изд. доп. и перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1983, 504с.

13. Бобровский А.В. и др. Резание цветных металлов. —С. П-бг, 2001.51с.

14. Горячева И.Г., Добычин М.Н. Контактные задачи в трибологии. М.: Машиностроение, 1988. 253с.

15. Комбалов B.C. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей. М.: Наука, 1983. 136с.

16. Крагельский И.В., Добычин М.Н. Расчетные зависимости и методы экспериментального определения износа при трении. М.: Мшиностроение, 1968. 52с.

17. Самойлов О.И., Калачев Е.В. Сравнительный анализ уровня порошковых технологий в отечественном двигателестроении и передовых зарубежных фирмах (1980 1984) // Отчет НИИД, 1984.

18. Порошковая металлургия и напыление покрытия // Учебник для вузов./ Под ред. Б.С. Митина. М.: Металлургия, 1987. 795 с.

19. Hoerbiger Information (1991) HS Sinter-Reibbelagen in Synchronisierungen, 1991.

20. MacPherson A. Mehrkonus Synchronisierung. Motor - Rundschau, 1964, Nr. 20, S. 957.

21. Wallage P. Uncrashable synchromesh. Motor transport, 1964, vol. 96, № 3094, 22.

22. Газотермическое напыление композиционных порошков / А.Я. Кулик, Ю.С. Борисов, А.С. Миухин, М.Д. Никитин. -JL: Машиностроение, 1985. 197с.

23. Теория и практика газопламенного напылениия. / П.А. Витязь, B.C. Ивашко, Е.Д. Монойло и др. Мн.: Навука i тэхшка. 1993. 295 с.

24. Хасуй А. Техника напыления. Пер. с япон. -М.: Машиностроение, 1975. 288 с.

25. Мулякаев JI.M. Защитные покрытия деталей газотурбинных двигателей // Технология металлов. 2000. №11.С. 20-29.

26. Сонин В.И. Газотермическое напыление материалов в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1973. 152 с.

27. Кудинов В.В. Нанесение покрытий распылением. JL: ЛДНТП. 1970.36 с.

28. Уваров А.Ф. Нанесение покрытий способом газопламенного напыления. Справочные материалы по газопламенной обработке металлов. М.: Машгиз, 1958. Выпуск №15.

29. Карпман М.Г., Фетисов Г.П. Связь эксплуатационных свойств покрытий со способом их нанесения // Технология металлов. 1999. №4.С. 2728.

30. Хасуй А., Маригаки О. Наплавка и напыление / Под редакцией B.C. Степанина, Н.Г. Шестеркина. -М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

31. Гарбер М.И. Прогрессивные методы подготовки поверхности // Журн. Всеросийского химического общества им. Д.И. Менделеева. 1980. Т. 25. №2. С. 129-137.

32. Гордеев А.Ф. Подготовка поверхности под напыление. // Технология металлов. 2000. №1.

33. Гордеев А.Ф. Подготовка поверхности под напыление. // Технология металлов. 2000. №4.

34. Тупшинский Л.И., Плохов А.В., Исследование структуры и физико -механических свойств покрытий. -Новосибирск: Наука, 1986. С. 54, 77.

35. Роянов В.А., Серенко А.Н., Захаров С.В. Пути повышения прочности сцепления газотермических покрытий // Вестник Приазовского ГТУ. Мариуполь. 2000. Вып. 10. С. 170 174.

36. Дектярь И.И., Андрейчук В.К., Безносов А.Е. Определение остаточных напряжений в покрытиях // Заводская лаборатория. 1966. №8. с. 997-999.

37. Перегудин Б.П. Методы измерения прочности сцепления газотермических покрытий при газотермическом напылении // Сварочное производство. 2002. №3 С. 20-25.

38. Басин В.Е. Адгезионная прочность. -М.: Химия, 1981 c.l 1.

39. Морозов С.Б. Влияние пористости на контактирование шероховатых поверхностей. М.: Машиностроение, 1991. 42с.

40. Клеман Р. Гибкий шнур новый способ подачи материалов при газопламенном напылении покрытий. // Получение покрытий высокотемпературным распылением. -М.: Атомиздат. 1973. с.107-120.

41. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. -М.: Машиностроение, 1982. 191с.

42. Бакли Дональд. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. / Пер. с англ. Белого А.В., Мышкина Н.К.; Под ред. Свириденко А.И. -М.: Машиностроение, 1986. 359с.

43. Балакин В.А. Трение и износ при высоких скоростях скольжения. -М. Машиностроение, 1980. 135с.

44. Тихонов Б.С. Тяжелые цветные металлы: Справочник. -М.: Цветметинформация, 1999. 416с.

45. Михин Н.М. Трение в условиях пластического контакта. -М.: Наука, 1968. 104с.

46. Методы спектрального анализа металлов и сплавов /Буравлев Ю.М., Грикит И.А., Никитина О.И. и др.; Под ред. Буравлева Ю.М. -Киев.: Тэхника, 1988.214с.

47. Ковалев А.И., Щербединский Г.В. Современные методы исследования поверхности металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1989. 190с.

48. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронно-оптический анализ /-3-е изд., перераб. и доп. -М.: МИСиС, 1994. 327с.

49. Рентгенография металлов: Разд. "Дифракционные методы исследования структур": Курс лекций / Варли К.В., Енерал Н.В. и др./ под ред. проф. Ю.А. Скакова. -М.: МИСиС, 1977. 128с.

50. Рентгеноспектральный и электронно-микроскопический методы исследования структуры и свойств материалов / Гольцев В.П., Дедегкаев Г.Г., Дергай A.M. и др./ под ред. Нестеренко В.Б. Минск: Наука и техника, 1980. 191с.

51. Электронная микроскопия в металловедении: Справочник / Смирнова А.В., Кокорин Г.А., Полонская С.М. и др./ под ред. Смирновой А.В. -М.: Металлургия, 1985. 191с.

52. Энгель JL, Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справочник / Пер. с нем. Левина Б.Е.; Под ред. Берштейна М.Л. -М.: Металлургия, 1986. 230с.

53. Масленков С.Б. Применение микрорентгено-спектрального анализа. -М.: Металлургия, 1968. 110с.

54. Борисов М.В., Павлов И.А., Постников В.И. Ускоренные испытания машин на износостойкость, как основа повышения их качества. -М.: Изд-во стандартов, 1976.352с.

55. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.И. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. -М.: Наука, 1980. 228с.

56. Мур Десмонд Ф. Основы и применения трибоники /Перев. с англ. С.А. Харламова; Под ред. Крагельского И.В., Трояновской Г.И. -М.: Мир, 1978. 487с.

57. Пружанский Л.Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание. -М.: Наука, 1978. 112с.

58. Трибология. Исследования и приложения. Опыт США и стран СНГ /Алексеев Н.М. и др. (СНГ), Айсс Н. И др.(США)/ Под ред. В.А. Белого, Лудем К., Мышкина Н.К. -М.: Машиностроение, 1993. 451с.

59. Хохлов В.М. Расчет площадей контакта, допускаемых напряжений, износа и износостойких деталей машин. -Брянск: БГТУ, 1999. 104с.

60. Рыжов Э.В., Колесников Ю.В., суслов А.Г. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках. — Киев: Наукова думка, 1982. 169с.

61. Справочник по триботехнике: в 3-х т./ Под общ. ред. Хебды М., Чичинадзе А.В. -М.: Машиностроение, Варшава: BKL, 1989.

62. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. -М.: Машиностроение, 1977. 526с.

63. Ясь Д.С. и др. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование.-Киев: Техника, 1971. 138с.

64. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. -Киев: Техника, 1970.395с.

65. Крагельский И.В. Трение и износ. / 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1968. 480с.

66. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин /АН УССР, Ин-т пробл. материаловедения /Зозуля В.Д. и др./ 3-е изд. перераб. и доп. -Киев: Наукова думка, 1990. 257с.

67. Белый А.В., Карпенко Г.Д., Мышкин Н.К. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. -М.: Машиностроение, 1991.208с.

68. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел /АН СССР, Научн. совет по трению и смазкам, Ин-т проблем механики. -М.: Наука, 1977. 221с.

69. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. -М.: Машиностроение, 1984. 280с.

70. Виноградов Ю.М. Трение и износ модифицированных металлов. -М.: Наука, 1972. 151с.

71. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. Износостойкость и антифрикционность деталей машин.- Киев: Техника, 1965. 206с.

72. Дроздов Ю.Н., Арчегов В.Г., Смирнов В.И. Противозадирная стойкость трущихся тел. -М.: Наука, 1981. 139с.

73. Физико-химические свойства элементов: Справочник / Самсонов В.Г., Бурыкина A.JL, Горячев Ю.Н., Кислый П.С., Ковальченко М.С. и др.; Под ред. Самсонова Г.В. — Киев: Наукова думка, 1965. 807с.

74. Хайнике Герхард. Трибохимия /Пер. с англ. Гольдфельда М.Г.; /Предисловие Бутягина П.М./. -М: Мир, 1987. 582с.

75. Рыбакова JI.M., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982. 212с.

76. Смитлз К.Дж. Металлы: Справочник. -М.: Металлургия, 1980. 447с.

77. Розенберг В.М., Данелия Е.П., Иедлинская З.М., Николаев А.К. Сплавы на медной основе, упрочняемые дисперсными частицами // Научные исследования в области сплавов и обработки цветных металлов: Труды Гипроцветметобработка. -М.: Металлургия, 1986.

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

79. Шварцман А.Б. Структура и свойства дисперсионно-твердеющей многокомпонентной латуни //ФММ. 1976. Т41. Вып.4. с.822-827.

80. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Справочник /АН СССР, Ин-т металлургии им.А.А.Байкова/ Дриц М.Е., Бочвар Н.Р., Гузей Л.С., Лысова Е.В. -М.: Наука, 1979. 375с.

81. Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия 1970. 316с.

82. Дриц М.Е., Мальцев М.В., Свидерская З.А., Ладженова Е.М., Трохова В.Ф. Исследование цветных металлов №3, -М.: Изд-во АН СССР, 1962.

83. Данелия Е.П., Розенберг В.М., Солопов В.И. Новые дисперсионно-упрочненные материалы на основе меди //Металловедение сплавов на основецветных металлов. Научн. тр. Гипроцветметобработка. -М.: Металлургия, 1983.

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

85. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение и рентгенография. -М.: МИСиС, 1994. 480с.

86. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник /Под ред. Абрикосова Н.Х. -М.: Наука, 1979. 248с.

87. Koster W., Godecke Т. -Z.Metallkunde, 1966, 57, №12, 889-901.

88. MorinadaT., Watanabe X. -Light Metals, 1960, 10, №3, 157-178.

89. Захаров A.M. Промышленные сплавы цветных металлов. Фазовый состав и структурные составляющие. -М.: Металлургия, 1980. 256с.

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

91. Смирягин А.П., Мартынюк Р.П. -в сб.: Исследование сплавов цветных металлов, вып.З, труды Ин-та металлургии им. А.А. Байкова. -М.: > Изд-во АН СССР, 1962, с.98-107.

92. Watanabe Н., Kono N., Gonda М. -J Japan Inst.Metals, 1972, 36, №4, 297-305.

93. Новиков И.И., Захаров М.В. Термическая обработка металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1962. 429с.

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

95. Тихонов Б.С. Многокомпонентные низколегированные медные сплавы, обрабатываемые давлением. -М.: Цветметинформация, 1975. с. 1-69.

96. Чуистов К.В. Модулированные структуры в стареющих сплавах. -М.: Металлургия, 1975.231с.

97. Структура промышленных латуней. /Пугачева Н.Б. и др.)/ МиТОМ. -2007. №1,с.23-29.

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

99. Колачев Б.А., Елагин В.Н., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСиС, 2001. 416с.

100. Розенберг В.М., Дзуцев В.Т. Диаграммы изотермического распада в сплавах на основе меди: Справочник. М.: Металлургия, 1989. 326с.

101. Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов. Т.1,2. М.: Металлургиздат, 1962. 1188с.

102. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. В 3-х т./Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1997.

103. Аширимбетов Ж.А., Кандауров Н.Е., Калина М.М., Мелихов В.Д., Пресняков А.А. в сб.: Прикладная и теоретическая физика, вып.5. Алма-Ата, 1973, с.210-213.

104. Гуляев Б.Б. Физико-химические основы синтеза сплавов. —Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. 192с.

105. Захаров A.M. Многокомпонентные металлические системы с промежуточными фазами. М.: Металлургия, 1985. 133с.

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

107. Материаловедение /Под ред. арзамасова Б.Н. М.: 2002. 302с.

108. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. 480с.

109. Колачев Б. А., Габидуллин Р.Н., Пигузов Ю.В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1986. 480с.

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

111. Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов / отв. ред. Гуров К.П.; АН СССР, Ин-т металлургии им. А.А. Байкова. М.: Наука, 1988.294с.

112. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: /сб. статей/ под ред. Розенберга В.М. Научн.тр. Гипроцветметобработка. М.: Металлургия, 1980. 75с.

113. Варлимонт X., Дилей JI. Мартенситные превращения в сплавах на основе меди, серебра, золота / Пер. с англ. Кардонского В.М. М.: Наука, 1980. 205с.

114. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: /Темат. отрасл. сб.№77 /под ред. Пигузова Ю.В. Научн.тр. Гипроцветметобработка. М.: Металлургия, 1982. 94с.

115. Соколов И.А., Уральский В.И. Остаточные напряжения и качество металлопродукции. М.: металлургия, 1981. 97с.

116. Липчин Т.Н. Структура и свойства цветных сплавов, затвердевающих под давлением. М.: Металлургия, 1994. 128с.

117. Современные материалы в автомобилестроении: Справочник. М.: 1977. с.172-175.

118. Производство отливок из сплавов цветных металлов / Курдюмов

119. A.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков Е.Л. М.: МИСиС, 1996. 504с.

120. Сверхмелкое зерно в металлах /сб. статей/ пер. с англ. Романеева

121. B.В. и Григорьяна А.А. Под ред. Гордиенко Л.К. М.: Металлургия, 1973.

122. Орлов А.Н., Перевезенцев В.Н., Рыбин В.В. Границы зерен в металлах. М.: Металлургия, 1980. 154с.

123. Смирнов А.А. Теория диффузии в сплавах внедрения. -Киев: Наукова думка, 1982. 162с.

124. Тихонов Б.С. Низколегированные сплавы на основе меди. М.: Цветметинформация, 1977. 75с.

125. Грабский М.В. Структура границ зерен в металлах / пер. с польск. Мехеда Г.Н. Под ред. Бернштейна А.Л. М.: Металлургия, 1972.

126. Барабаш О.М. Коваль Ю.Н. Кристаллическая структура металлов и сплавов: Справочник /АН УССР, Ин-т металлофизики. —Киев: Наукова думка, 1986. 599с.

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

128. Взаимодействие дефектов и свойства металлов: /сб. статей/ ТПИ, под общ. ред. Сарака В.И., Головина С.А. Тула: Изд-во ТПИ, 1976. 189с.

129. Цветное литье: Справочник /Галдин Н.М., Чернега Д.Ф., Иванчук Д.Ф. и др. Под общ. ред. Галдина Н.М. М.: Машиностроение, 1989. 528с.

130. Гуляев Б.Б. Синтез сплавов: (Основные принципы. Выбор компонентов). М.: Металлургия, 1984. 159с.

131. Машиностроение. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композитные металлические материалы. Т.З /Под общ.ред. Фридляндера И.Н. М.: Машиностроение, 2001. 880с.

132. Международный транслятор современных сталей и сплавов. Т.З. Международная инженерная энциклопедия / Под ред. Кершенбаума B.JI. -М.: Наука и техника, 1993. 640с.

133. Структура и динамика поверхности переходных металлов /АН УССР, Ин-т металлофизики. -Киев: Наукова думка, 1988. 247с.

134. Виноградов В.Н. Литейные формы для цветных сплавов : /Альбом конструкций/. М.: Машиностроение, 1981. 76с.

135. Чурсин В.М. Плавка медных сплавов. М.: Металлургия, 1982. 152с.

136. Шамарин Ю.Е. и др. Высокопроизводительные методы обработки металлов давлением. -Киев: Тэхника, 1991. 100с.

137. Высокопрочные цветные сплавы и прогрессивные методы производства отливок: Материалы семинара. М.: МД НТП, 1983. 142с.

138. Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. М.: Машиностроение, 1985. 319с.

139. Липницкий A.M., Морозов И.В., Яценко А.А. Технология цветного литья. Под общ. ред. Яценко А.А. —Л.: Машиностроение (Ленинград, отд-ие), 1986. 224с.

140. Лариков Л.Н. Залечивание дефектов в металлах. -Киев: Наукова думка, 1980. 279с.

141. Батышев А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1990. 143с.

142. Физика деформационного упрочнения сплавов и сталей: /сб. статей / Ред. Попов Л.Е., Енынин Н.А. Томск, Изд-во ТомГУ, 1980. 206с.

143. Воздвиженский В.М., Грачев В.А., Спасский В.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984. 432с.

144. Производство экономичных полуфабрикатов из цветных металлов и сплавов: /сб.статей/под общ. ред. Сейдалиева Ф.С. Научные труды Гипроцветметобработка. -М.: Металлургия, 1985. 80с.

145. Цветное литье: Справочник /под ред. Галдина Н.М. -М.: Машиностроение, 1989. 527с.1. JD.IL &o<f.1. Рлбочий.ИЦ71. J.Рил джение У

146. АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АВТОВАЗ"1. Ь1. ДИРЕКЦИЯ ПО РАЗВИТИЮ

147. УТВЕРЖДАЮ" Начальник ИЦ ДТР1. Л.М.Триндюк 2001г.•'* if »

148. На срок до: без ограничения1. РАЗРАБОТАНО'1. Начальник ОИСиСМИЦ1. В.И.Полунин1. Г " 2001г.1. Начальникg » .-Г f 2001г.1. ОИСиСМ1. М.М.Криштал1. Тольятти 2001fL—■i1. Стр.1 Область применения.32 Общие сведения.3

149. Технические характеристики испытательного стенда, вспомогательное оборудование и материалы.4

150. Порядок проведения испытаний.541 Подготовка образцов.5

151. Подготовка испытательного стенда.643 Проведение испытаний.8

152. Измерение коэффициента трения и работа с АСИ.9

153. Окончание испытаний и определение величины износа.11

154. Требования по технике безопасности.12

155. Порядок оформления результатов испытаний.12

156. Ссылочные нормативные документы.13