Введение к работе
Актуальность работы. В Государственном плане экономического и социального развития СССР на 1990 г. главным направлением развития металлургии принято увеличение выпуска прогрессивного сортамента металла, опережающее развитие экономичных видов металлопродукции с повышенной износостойкостью, долговечностью, коррозионной стойкостью.
Таким комплексом свойств в полной мере обладают металлоизделия из свинцовых латуней, выцуск которых в настоящее время составляет ЗОЙ от производимых промышленных ыедно-цинковых сплавов. Однако, свинцовые латуни относятся к наиболее труднообрабатываемым в металлургическом производстве. Все это прежде всего относится к самой распространенной марке промышленной свинцовой латуни ЛС 59-1. Главными технологическими проблемами в производстве этого сплава являются потери, вызванные растрескиванием полос, образование плен и закатов при горячей прокатке, а также низкая технологичность сплава при холодной обработке давлением, требующая большого количества промежуточных отжигов.
Безусловно, оптимизация технологии производства свинцовых латуней возможна только на основе изученной взаимосвязи мезду их составом, фазовым строением и свойствами, которая, в частности, для латуней с двухфазной {с^-^в )-основой может иметь весьма сложный характер.
В связи с этим цельи работы явилось проведение комплекса исследований, включающих в себя:
изучение закономерностей охрупчиваюцего влияния свинца на латуни с разной фазовой основой;
поиск путей оптимизации фазового состава свинцовых латуней;
изучение процесса высокотемпературной деформации свинцовых латуней типа ЛС 59-1, включающее построение и анализ диаграмм горячей деформации при разных схемах напряженного состояния, а также исследование структурообразованил с учетом особенностей двухфазной (оС+$ )-структуры;
разработка и опытно-промышленное опробование рекомендаций, направленных на повышение технологичности при горячей прокатке латуни ЛС 59-1 на заводах ОЦМ.
Научная новизна. Методом сканирующей электронной микроскопии изучены закономерности охрупчиващего влияния свинца в лату-нях с разной фазовой основой.
Исследовано влияние легирующих элементов на фазовое равновесие в двухфазных латунях, предложена классификация основных легирующих элементов по степени их влияния на фазовый состав (Л+уб)-латуней.
Построены диаграммы горячей деформации при различных схемах напряженного состояния (сжатие, кручение) для свинцовых латуней типа ЛС 59-1, а также ее структурных аналогов, легированных гер-м&ниеы.
Методами металлографического анализа, а такке электронной и рентгеновской дифракционной микроскопии изучены закономерности структурообразования при горячей деформации сжатием и кручением исследованных сплавов в различных температурно-скоростных условиях деформации.
Построены карты структурных состояний при горячей деформации сжатием, наиболее близко имитирующем процессы горячей прокатки, для р6~ я_/5~фаз в свинцовой латуни, отражающие темпера- турно-скоростные условия протекания динамических процессов поли-гонизации и рекристаллизации в широком температурно-скоростном -- диапазоне деформации.
Практическая ценность. Предложены классификация и способ аналитического определения коэффициентов эквивалентности легирующих элементов, позволяющие достаточно надежно прогнозировать фазовый состав легированных Сд/+у)-латуней.
Установлена температурно-скоростная зависимость напряжения течения при горячей деформации свинцовых латуней типа ЛС 59-1, которая может быть использована для расчета усилий деформации при горячей обработке, давлением.
Впервые предложен способ повышения технологичности свинцовых латуней путем оптимизации их фазового строения, позволяющий добиться уникального сочетания высокой технологичности как при горячей, так и при холодной обработке давлением.
Показано, что оптимизация фазового строения и структуры свинцовых латуней является перспективным направлением повышения технологичности свинцовых латуней при холодной периодической прокатке на станах ХІ1Л.
Установлены структурные закономерности образования плен на лентах из латуни ЛС 59-1. Разработаны и подтверждены выпуском опытно-промышленных партий конкретные практические рекомендации по совершенствованию технологических режимов горячей прокатки латуни ЛС 59-1 для Кольчугинского завода ОЩ. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных рекомендаций составляет около 21000 руб.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на международных научных семинарах "Методы исследований в металлофизике" (Фрайберг, ГДР, 1989 г. и Гливице, Польша, I9S0 г.), на научно-техническом семинаре "Термомеханическая обработка металлических материалов" (Москва, 1989 г.) и на У Всесоюзном совещании "Диаграммы состояния металлических систем" (Москва,
1989 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в трех статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и приложения. Она содержит 232 страницы машинописного текста, 55 рисунков, 17 таблиц. Библиографический список включает 123 наименования использованной литературы.
