Получение механически сплавленных модифицирующих лигатур с высоким содержанием легирующего компонента для производства хромовых бронз

Abstract

В работе приведены результаты исследования закономерностей формирования гранулометрического состава, структуры и свойств модифицирующих лигатур с высоким содержанием легирующего компонента для производства хромовых бронз. Изучена кинетика изменений физико-механических свойств гранулированных композиций в зависимости от температуры в помольной камере и отношения объема рабочих тел к объему шихты. Представлены результаты топографии гранул и их структуры, показывающие, что полученные по оптимальному режиму механического сплавления гранулы представляют собою плотные тела с микровключениями хрома, максимальный размер которых не превышает 15-20 мкм. По результатам проведенного термодинамического моделирования установлены термодинамически обоснованные тугоплавкие соединения, синтезированные в процессе получения лигатуры, которые должны эффективно выполнять роль модификаторов первого рода, обеспечивая производство бронз с суб-/микрокристаллическим типом структуры основы. Осуществлена оптимизация процессов компактирования механически сплавленных композиций и исследовано влияние основных технологических факторов – температуры нагрева холоднопрессованных брикетов и коэффициента вытяжки при горячем прессовании на физико-механические свойства компактных материалов. Представлены результаты изучения структуры и свойств наиболее перспективной композиции Cu – 20%Cr, позволяющие выявить ее микрокристаллический тип, сохраняющийся после длительного высокотемпературного воздействия при переработке гранулированной композиции в полуфабрикат, и сделать вывод о дисперсном характере ее упрочнения, что дополнительно подтверждает данные термодинамического моделирования о возможности механического синтезирования нанокристаллов тугоплавких соединений для выполнения роли модификаторов. По результатам исследований выполнен сравнительный анализ свойств разработанной лигатуры и бериллиевой бронзы, устанавливающие возможность ее применения в качестве самостоятельного материала электротехнического назначения.