Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 69 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ бражается. У образцов же, полученных с высокой скоростью охлаждения, как видно из рис. 3, к матри- це твердого раствора добавляется еще одна фаза, ко- торую нельзя однозначно идентифицировать. Пики этой фазы на рентгенограмме очень близки к пикам твердого раствора олова в меди. Но количество этой невыявленной фазы уже весьма значительно. Метал- лографический анализ показывает, что этой допол- нительной фазой является эвтектоид на основе элек- тронного соединения Cu 31 Sn 8 [4]. Количественный анализ микроструктур показывает, что при скорости охлаждения расплава 158 °С/с в структуре содержит- ся ~9 % эвтектоида. Снижение скорости охлаждения до 10 °С/с снижает количество эвтектоида до ~1,5 %. Косвенно рост количества эвтектоида при увеличе- нии скорости охлаждения подтверждается данными химического анализа фаз. Так, при скорости охлаж- дения 158 °С/с эвтектоид состоит из 24,8 % олова и 75,2 % меди, α-твердый раствор на основе меди содержит 4,6 % олова. При 10 °С/с состав эвектои- да остается тем же – 25,3 % олова и 74,7 % меди, а состав α-твердого раствора изменяется, в нем содер- жится уже 9,7 % олова. Исследуемая свинцово-оловянистая бронза мар- ки БрОС10-10 кроме эвтектоида и твердого раство- ра содержит также значительное количество свинца. Выполненный металлографический анализ образцов из БрОС10-10 показывает, что морфология включе- ний свинца зависит от скорости охлаждения анало- гичных бинарным свинцовистым бронзам образцов (рис. 1). Быстро охлаждаемые образцы, микрострук- тура которых показана на рис. 1, а , имеют развет- вленные включения свинца с рваной, неровной меж- Скорость охлаждения отливок, °С/с Рис. 4 . Влияние скорости охлаждения отливки из бронзы Бр ОС 10-10 на ее циклическую долговечность Рис. 3 . Данные рентгенофазового анализа образца из БрОС10-10, полученного при скорости охлаждения 158 °С/с фазной поверхностью. Образцы же, микроструктура которых показана на рис. 1, б , полученные с низкой скоростью охлаждения, имеют более крупные вклю- чения свинца с ровной межфазной поверхностью. При этом средний размер включений легкоплавкой фазы образцов, показанных на рис. 1, а , в 2-2,5 раза ниже, чем образцов, изображенных на рис. 1, б . Такие изменения в фазовом составе и морфологии включений легкоплавкой фазы не могу не сказаться на циклической долговечности отливок. Испытания на циклическую долговечность проводились при ча- стоте нагружения 5 Гц, нагрузка в цикле менялась от 0 до 1000 кг. Испытания проводились по трем образ- цам на каждую точку. Из представленных на рис. 4 данных видно, что с ростом скорости охлаждение резко растет, затем немного снижается. Такой сложный характер зависимости можно объяснить значительным количеством факторов, влияющих на циклическую долговечность. Исходя из