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

Abstract

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.