Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 103 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП В современной промышленности широко при- меняются медные сплавы. Наиболее распростра- ненными из них являются бронзы и латуни. Эти материалы известны своими высокими антифрик- ционными свойствами. Часто для улучшения ан- тифрикционных свойств и обрабатываемости ре- занием бронз и латуней в них вводят свинец. Не взаимодействуя с другими фазами этих сплавов, свинец образует отдельные включения. Прочность таких включений по сравнению с медной матрицей очень низкая. Поэтому наряду с положительным действием – снижением коэффициента трения та- кие включения будут снижать прочностные свой- ства. Снижение прочностных свойств ограничивает сферу применения таких бронз. Их, как правило, заменяют более прочными материалами, но с более высоким коэффициентом трения. Одним из совре- менных способов повышения прочностных свойств литых антифрикционных марок бронз является мо- дифицирование расплава ультрадисперсными по- рошками. Легирование расплавов нанопрошками метал- лов и химических соединений металлов является новым этапом в разработке высокопрочных матери- алов в современном материаловедении. Значитель- _______________ * Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009– 2013 годы, соглашение № 14.В37.21.0136. УДК 621.762 РЕЖИМЫ АКТИВАЦИИ ПОРОШКОВ МЕДИ И ОКСИДА АЛЮМИНИЯ В ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЕ* Н.В. МАРТЮШЕВ, канд. техн. наук А.Г. МЕЛЬНИКОВ, канд. техн. наук ( ТПУ, г. Томск ) С.В. ВЕСЕЛОВ, канд. техн. наук Д.С. ТЕРЕНТЬЕВ, аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) И.В. СЕМЕНКОВ, аспирант ( ТПУ, г. Томск ) Статья поступила 3 сентября 2012 года Мартюшев Н.В. – 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30, Томский политехнический университет, e-mail: martjushev@tpu.ru Представлены сведения о результатах активации смеси порошков в планетарной шаровой мельнице при различных режимах обработки. Для исследований были выбраны порошки оксида алюминия и меди. Варьировалось соотношение масс исходных порошков и время обработки в шаровой мельнице. Результаты показали, что увеличение времени об- работки приводит к измельчению частиц порошков и внедрению частиц более твердого порошка оксида алюминия в частицы меди. Изменения фазового состава порошков в процессе активации не происходит. Агломерации частиц при времени обработки до 5 мин также не наблюдается. Ключевые слова: медь, бронза, кристаллизация, скорость охлаждения, циклическая долговечность, свинцовые включения. ное количество уже проведенных работ показывает, что введение небольшого количества нанопорошков перед процессом кристаллизации в расплав позво- ляет существенно увеличить прочностные свойства отливок [1, 2]. Такое модифицирование медных сплавов перспективно сразу с нескольких точек зрения. Во-первых, введенные в расплав частицы нанопорошков служат центрами кристаллизации. В результате микроструктура отливок получится мелкозернистой. Такая мелкозернистая структу- ра будет обладать более высокими прочностными свойствами в сравнении с обычной микрострукту- рой. Во-вторых, введение дополнительных частиц нанопорошка – зародышей зерен позволит сузить температурный интервал кристаллизации сплава. Тем самым достигается снижение усадочной пори- стости отливки. Отливка становится более плотной с меньшим количеством дефектов. Это приводит к росту прочностных свойств. В-третьих, частицы нанопорошка оксидов и нитридов металлов обла- дают высокой температурой плавления и высокой твердостью. Они не растворятся в объеме отливки и останутся в виде наноразмерных включений. В про- цессе пластической деформации такие включения будут являться препятствием для течения дислока-