Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск:

Н. В. Мартюшев, доцент, e-mail: martjushev@tpu.ru
Ю. Н. Петренко, ассистент каф. материаловедения и технологии металлов

Северский технологический институт НИЯУ МИФИ, г. Северск:

С. А. Петренко, зав. каф. физического воспитания

Целью работы было повышение прочностных характеристик изделий с высокими антифрикционными и противозадирными свойствами, например подшипников скольжения, уплотнений насосных установок, поршневых колец компрессоров, применяемых в химической промышленности. Изучено влияние условий кристаллизации бинарной свинцовистой бронзы на параметры получаемой микроструктуры. Изменяли скорость охлаждения отливок при кристаллизации за счет нагрева графитовой литейной формы. По итогам металлографического анализа были представлены количественные закономерности влияния скорости охлаждения исследуемой бронзы на параметры дендритной ячейки, величину зерна. Приведены данные о формировании свинцовых включений между дендритами медной матрицы. Представлены основные результаты и закономерности для бинарных свинцовистых бронз. Вместе с тем в работе показана идентичность механизмов кристаллизации как для бинарных свинцовистых бронз, так и для промышленных марок бронз. Показано, что высокие скорости охлаждения порядка 100–150 ^оС/c приводят к образованию дендритной структуры, содержащей лишь оси первого и второго порядка. Свинцовые включения при этом будут иметь неправильную вытянутую форму с рваной и неровной межфазной поверхностью. Снижение же скорости охлаждения в момент кристаллизации до 15 ^оС/c и менее приводит к появлению и росту осей 3-го порядка у дендритов матрицы. Свинцовые включения в этом случае располагаются между осями второго и третьего порядка медной матрицы. Форма таких включений будет близкой к сферической с ровной межфазной поверхностью.

1. Балтер М. А., Любченко А. П. Фрактография — средство диагностики разрушенных деталей. — М. : Машиностроение, 1987. — 160 с.
2. Золоторевский В. С. Механические свойства металлов : учебник для вузов. — М. : МИСиС, 1998. — 400 с.
3. Курдюмов А. В., Пикунов М. В., Чурсин В. М., Бибиков Е. Л. Производство отливок из сплавов цветных металлов. — М. : Металлургия, 1986. — 416 с.
4. Корчмит А. В. Закономерности формирования структуры и свойств бронзы БрО10С13Ц2Н2 в зависимости от условий кристаллизации : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Томск : ИФПМ СО РАН, 2008. — 28 с.
5. Ugur Ozsarac, Fehim Findik, Mehmet Durman. The wear behaviour investigation of sliding bearings with a designed testing machine // Materials and Design. 2007. Vol. 28. Р. 345–350.
6. Фетисов Н. М., Рюмшин Н. А., Супоницкая В. М., Литовченко В. И., Репина Н. И., Рудницкая В. Л., Белозеров В. Ф. Влияние теплоаккумулирующей способности формы на структуру и свойства отливок из бронзы БрОЦС 4-4-17 // Литейное производство. 1973. № 9. С. 26–27.
7. Лебедев А. А., Сокольская Л. И. Влияние некоторых технологических факторов на время затвердевания отливки // Там же. 1952. № 12. С. 15–18.
8. Мартюшев Н. В., Борисов И. В., Петренко Ю. Н. Исследование скоростей охлаждения в различных сечениях отливок из никелевой бронзы // Сб. тез. докл. XV Междунар. научно-практической конференции «Современные техника и технологии». — Томск : ТПУ, 2009. — Т. 2. С. 19–20.

9. Сучков Д. И. Медь и ее сплавы. — М. : Металлургия, 1967. — 248 с.
10. Костылева Л. В., Санталова Е. А., Ильинский В. А. Определение объемной доли дендритных ветвей с использованием компьютерных программ // Заводская лаборатория. 2003. № 11. C. 33–36.
11. CUI Hong-bao, GUO Jing-jie, SU Yan-qing, DING Hong-sheng, WU Shi-ping, B1 Wei-sheng, XU Da-ming, FU Heng-zhi Microstructure evolution of Cu-Pb monotectic alloys during directional solidification // Trans. Nonferrous Met. SOC. China. 2006. Vol. 16. Р. 783–790.
12. Osmo Teppo, Jaana Niemelä, Pekka Taskinen. The copper-lead phase diagram // Thermochimica Acta. 21 August 1991. Vol. 185, Issue 1. Р. 155–169.
13. Мартюшев Н. В., Егоров Ю. П., Утьев О. М. Компьютерный анализ структуры материалов // Обработка металлов. 2003. № 3. С. 32–34.