Название |
Исследование режимов термообработки двухкомпонентного инновационного сплава меди с железом |
Информация об авторе |
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Москва, Россия:
К. Г. Семенов, доцент кафедры МТ-13 «Технологии обработки материалов», канд. техн. наук, эл. почта: semenovkg@bmstu.ru К. А. Батышев, профессор кафедры МТ-13 «Технологии обработки материалов», докт. техн. наук, эл. почта: kontbat63@mail.ru
НИТУ «МИСиС», Москва, Россия: В. Б. Деев, профессор кафедры «Обработка металлов давлением», главный научный сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы», докт. техн. наук, эл. почта: deev.vb@mail.ru
Луганский государственный университет им. В. Даля, Луганск, Луганская Народная Республика: Ю. А. Свинороев, доцент кафедры «Промышленное и художественное литье», канд. техн. наук, эл. почта: desna.us@yandex.ru |
Реферат |
Развитие инновационных технологий машиностроения обусловливает разработку низколегированных сплавов на основе меди, обладающих хорошей тепло- и электропроводностью в сочетании с высокими механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами. Низколегированные сплавы меди в основном относятся к классу деформируемых. Существует большая группа низколегированных медных сплавов с высокими литейно-технологическими свойствами, предназначенных для получения заготовок методами литейной технологии. К ним относятся низколегированные сплавы меди с железом, которые представляют интерес как в качестве заменителей хромовых бронз, так и для разработки деталей современного машиностроения, получаемых методами литейной технологии. Эти сплавы относят к классу дисперсионно-твердеющих, механические свойства и теплопроводность которых значительно увеличивают свои показатели после термообработки (ТО). В работе проведены комплексные исследования влияния режимов ТО низколегированного сплава Cu – 2,65 % Fe на механические свойства и электропроводность. Анализ влияния ТО сплава Cu – 2,65 % Fe проведен по двум режимам на основе термического отжига и закалки со старением в интервале температур от 300 до 1000 oC и с шагом испытаний 50 oC для первого режима и 100 oC — для второго. Выполнен металлографический анализ микроструктуры сплава в интервале исследуемых температурных значений. Установлен оптимальный режим ТО: закалка при температуре 1030 oC с последующим старением в течение 1–2 ч при 500 oC. Проведен рентгеноспектральный анализ образцов сплава с оптимальным режимом ТО. Представлена многослойная карта распределения легирующих компонентов сплава Cu – 2,65 % Fe после ТО. |
Ключевые слова |
Низколегированные сплавы, медь, термообработка, термический отжиг, закалка, термическое старение, прочностные свойства, пластичность, электропроводность, микроструктура, оптическая микроскопия, электронная микроскопия, рентгеноспектральный анализ |
Библиографический список |
1. Берент В. Я. Материалы и свойства электрических контактов в устройствах железнодорожного транспорта. — М. : Интекст, 2005. — 408 с. 2. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки : справочник. — М. : Машиностроение, 2004. — 336 с. 3. Николаев А. К., Костин С. А. Медь и жаропрочные медные сплавы. Энциклопедический и терминологический словарь. Фундаментальный справочник. — М. : ДПК Пресс, 2012. — 720 с. 4. Чурсин В. М. Современные низколегированные сплавы на основе меди // Технология металлов. 2004. № 6. С. 17–21. 5. Семенов К. Г., Батышев К. А., Чернов В. В., Панкратов С. Н. Разработка составов низколегированных медных сплавов для машиностроительных технологий // Современные материалы, техника и технологии. 2017. № 1. С. 190–195. 6. Панкратов С. Н., Семенов К. Г., Колосков С. В. Разработка современных низколегированных медных сплавов для машиностроения // Металлургия машиностроения. 2015. № 4. С. 19–21. 7. Чурсин В. М., Семенов К. Г. Рациональное использование отходов меди, загрязненных железом на металлургических предприятиях // Известия вузов. Цветная металлургия. 2000. № 2. С. 37–40. 8. Чурсин В. М., Гофеншефер Л. И. Составы и свойства окалиностойких низколегированных медных сплавов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2001. № 1. С. 14–17. 9. Чурсин В. М. Современные низколегированные сплавы на основе меди // Технология металлов. 2004. № 5. С. 18–22. 10. Sardar Farhat Abbas, Taek-Soo Kim. Effect of lattice strain on the electrical conductivity of rapidly solidified copper-iron metastable alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 732. P. 129–135. 11. Семенов К. Г., Чернов В. В. Особенности плавки бескислородной меди в индукционных канальных печах // Электрометаллургия. 2016. № 12. С. 2–6. 12. Sardar Farhat Abbas, Seok-Jun Seo, Bum-Sung Kim, Taek-Soo Kim. Effect of grain size on the electrical conductivity of copper–iron alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2017. Vol. 720. P. 8–16. 13. Ватрушин Л. С., Осинцев В. Г., Козырев А. С. Бескислородная медь. — М. : Металлургия, 1982. — 192 с. 14. Семенов К. Г., Батышев К. А., Панкратов С. Н. Низколегированные сплавы на основе меди для инновационных технологий машиностроения : монография. — Курск : ЗАО «Университетская книга», 2018. — 153 с. 15. Батышев К. А., Семенов К. Г., Свинороев Ю. А. Современные технологии производства отливок из сплавов цветных металлов. — М. : Первый том, 2020. — 150 с. 16. Семенов К. Г., Батышев К. А., Чернов В. В. Исследование режимов термообработки двухкомпонентного низколегированного сплава медь – железо (2,6 %) // Современные проблемы и направления развития металловедения и терми ческой обработки металлов и сплавов : сборник научных статей Международной научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика А. А. Байкова. — Курск : Юго-Западный государственный университет, 2020. С. 166–168. 17. Николаев А. К. Дисперсионное твердение — эффективное направление синтеза конструкционных сплавов // РИТМ. 2011. № 3. С. 31. 18. Семенов К. Г., Батышев К. А., Панкратов С. Н., Чернов В. В. Особенности технологии получения низколегированных сплавов меди с железом // Электрометаллургия. 2020. № 7. С. 3–8. 19. Kaixuan Chenab, Zhanga Jiawei, Chenc Yajun, Chend Xiaohua, Wanga Zidong et al. Rolf Sandström Slow strain rate tensile tests on notched specimens of as-cast pure Cu and Cu – Fe – Co alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2020, Vol. 822. P. 153647.
20. Семенов К. Г., Шаршуев М. Е. Критерии оценки диаграмм состояния системы медь – железо // Технология металлов. 2011. № 6. С. 22–25. 21. Семенов К. Г. Низколегированные сплавы на основе меди // Литейщик России. 2020. № 3. С. 40–44. 22. Чурсин В. М. Перспективы синтеза низколегированных сплавов на основе меди // Известия вузов. Цветная металлургия. 2004. № 5. С. 71–77. 23. Ягодкин Ю. Д., Добаткин С. В. Применение электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа для определения размеров структурных элементов в нанокристаллических материалах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73, № 1. C. 38. |