Влияние технологических факторов плавки на структуру и свойства модифицированных жаропрочных хромовых бронз

В работе приведены результаты исследования влияния технологических факторов открытой плавки на структуру и свойства модифицированных жаропрочных хромовых бронз. Изучена роль защитных атмосфер и раскислителей в формировании химического состава сплавов и предложена их оптимальная комбинация, заключающаяся в сочетании Криолита и аргона для защиты медного расплава при легировании с его предварительным раскислением модификатором на основе композиции «Cu – 10 % В», разработанного и производимого на опытно‑экспериментальном производстве в Белорусско‑Российском университете. Получено представление о кинетике процесса растворения механически сплавленной модифицирующей лигатуры с высоким содержанием легирующего компонента и ее влияние на процесс формирования структуры литых материалов. Определены оптимальная продолжительность времени легирования и температура основы, зависящая от размеров включений хрома и состояния поверхности его частиц. Изучен фазовый состав и физико‑механические свойства экспериментальных бронз.

Установлено, что применение механически сплавленной модифицирующей лигатуры с высоким содержанием легирующего компонента, имеющей частицы хрома, близкие к микро‑/нанодисперсному размеру с не окисленной поверхностью и высокоэффективного модификатора‑раскислителя, позволяет снизить температуру и продолжительность плавки, получая сплавы с микрокристаллическим типом структуры (2–5 мкм) и комплексом физико‑механических свойств не уступающим, а по жаропрочности превосходящие аналоги, что подтверждается данными производственных испытаний на ОАО «Белкард» (г. Гродно, РБ) электродов контактной точечной сварки, изготовленных из экспериментальных бронз, которые по стойкости в 3,8 раз превосходят применяемые заводом.

1. Галовешко, В. Ф. Оптимизация параметров плавки при непрерывном литье хромовой бронзы / В. Ф. Галовешко, Н. Н. Полунин // Литейное производство. – 1980. – № 12. – С. 14.

2. Ловшенко, Г. Ф. Наноструктурные механически легированные материалы на основе металлов / Г. Ф. Ловшенко, Ф. Г. Ловшенко Б. Б. Хина; под ред. д‑ра техн. наук, проф. Ф. Г. Ловшенко. – Могилев: Белорус.‑Рос. ун‑т, 2008. – 679 с.

3. Витязь, П. А. Механически легированные сплавы на основе алюминия и меди / П. А. Витязь, Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко. – Минск: Беларуская навука, 1998. – 352 с.

4. Ловшенко, Г. Ф. Теоретические и технологические аспекты создания наноструктурных механически легированных материалов на основе металлов / Г. Ф. Ловшенко, Ф. Г. Ловшенко. – Могилев: Белорус.‑Рос. ун‑т, 2005. – 276 с.

5. Николаев, А. К. Сплавы для электродов контактной сварки / А. К. Николаев, В. М. Розенберг. – М.: Металлургия, 1978. – 96 с.

6. Николаев, А. К. Хромовые бронзы / А. К. Николаев, А. И. Новиков, В. М. Розенберг. – М.: Металлургия, 1983. – 175 с.

7. Совершенствование технологии и оборудования для плавки хромовых бронз / Р. М. Фридлянский [и др.] // Плавка и литье цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1971. – № 35. – С. 20–22.

8. Белоусов, Н. П. Растворение хрома в жидкой меди / Н. П. Белоусов, Л. Н. Сергеев, Б. И. Хныжов // Цветные металлы. – 1978. – № 4. – С. 61–62.

9. Пименов, А. М. Раскислительная способность углеродистых покровных флюсов при плавке меди / А. М. Пименов, Л. И. Гофеншефер // Литейное производство. – 1989. – № 3. – С. 31.

10. Гофеншефер, Л. И. Получение сплава меди, содержащего до 25 % хрома, методом открытой индукционной плавки / Л. И. Гофеншефер, В. М. Чурсин, В. И. Рыжов // Цветные металлы. – 1981. – № 9. – С. 90–91.

11. Головешка, В. Ф. Влияние условий плавки на растворение хрома в жидкой меди / Ф. Г. Головешка, Л. Н. Сергеев // Цветные металлы. – 1972. – № 10. – С. 63–65.

12. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: справ.; под ред. Н. Х. Абрикосова. – М.: Наука, 1979. – 247 с.