Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 68 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ лось с помощью изменения температуры нагрева ли- тейной формы. Скорость охлаждения расплава при этом измерялась с помощью прибора «Термограф» по методике, описанной в [2]. При проведении исследований в графитовые литейные формы, нагретые до различных темпера- тур (20, 200, 400, 600 ºС), заливался расплав бронзы марки БрОС10-10. Для полученных отливок был исследован их фазовый состав, проведены метал- лографические исследования микроструктуры и ис- пытания на циклическую долговечность. Фазовый состав определялся с помощью рентгеновского дифрактометра ARL X’TRA. Анализ морфологии, среднего размера частиц и их формы производил- ся по фотографиям, сделанным с помощью микро- скопа Carl Zeiss AxioObserver A1m с фотокамерой AxioCam MRc5. Химический анализ фаз и фрак- тограммы поверхности шлифов отливок были сде- ланы с помощью растрового электронного микроскопа Carl Zeiss EVO50 с микроанализа- тором EDS X-Act (Oxford Instruments). Расчет среднего размера частиц производился с по- мощью программных средств и методик, из- ложенных в [3]. Усталостные испытания про- водились с помощью универсальной системы типа Instron 8801. Согласно диаграмме состояния системы медь-олово-свинецфазовыйсоставБрОС10-10 бронзы при комнатной температуре – это чи- стый свинец, α – твердый раствор олова в меди и эвтектоид на основе электронного соедине- ния Cu 31 Sn 8 [4]. На фотографиях микрострук- туры (рис. 1) на фоне светлого серого α-твердого раствора олова в меди видны черные включения свинца и серые включения электронного соедине- ния. Электронное соединение обладает более высо- кой прочностью в сравнении с матрицей твердого раствора. Из рис. 1 видно, что образцы, полученные с высокой скоростью охлаждения, содержат значительно большее количество эвтектоида, чем образцы, охлаждаемые медленно. Проведенный рентгенофазовый анализ под- твердил данные металлографического анализа. Образцы, отлитые с малой скоростью охлажде- ния, состоят из свинца и твердого раствора олова в меди (рис. 2). Согласно данным металлографиче- ского анализа, они содержат небольшое количество электронного соединения, порядка 1–2 %, но на рентгенограмме такое количество фазы уже не ото- а б Рис. 1 . Микроструктура бронзы марки БрОС-10-10, полученных: а –158 ºС/с (литье в форму комнатной температуры); б – 45 ºС/с (заливка в форму, нагретую до 400 ºС) Рис. 2 . Данные рентгенофазового анализа образца из БрОС10-10, полученного при скорости охлаждения 10 °С/с