Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Аналитический обзор
1.1 Пути повышения долговечности и конструкции узлов синхронизатора, используемые в мировой практике 9
1.2 Условия работы и состояние рабочей поверхности колец синхронизаторов 18
Глава 2 Методы исследований и испытаний, применяемое оборудование
1 .3 Методы исследования материала 21
1.4 Методы термодинамического исследования 22
1.5Металлографический анализ 26
1.6 Рентгеноструктурный анализ 29
1.7 Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) 31
2.6 Специальные методы испытаний 36
Глава 3 Методика лабораторно-стендовых испытаний на износостойкость
3.1 Обоснование методики 37
3.2 Расчет нагруженности синхронизатора в узле и на стенде 39
3.3 Стенд для лабораторно-стендовых испытаний синхронизаторов 47
3.4 Методика лабораторно-стендовых испытаний 48
3.5 Основные зависимости износостойкости колец синхронизаторов 2108-1701164-10 из латуни ЛМцАЖКС 49
Глава 4 Исследование специальных латунных сплавов для колец синхронизаторов
4.1 Шостановка задачи 54
4. 2Исследование латунной основы колец синхронизаторов иностранных сплавов-аналогов 54
4.3 Исследование и доработка сплава ЛМцАЖКС 59
4.4 Влияние термообработки и фазового состава латуни ЛМцАЖКС на износостойкость колец блокирующих 2108-1701164 68
4.5 Исследование фазовых составляющих специальных латуней 73
4.6 Модернизация сплава ЛМцАЖКС ; 81
Глава 5 Влияние технологии получения заготовок на структуру и свойства готовых колец синхронизаторов
5.1 Постановка задачи 89
5.2 Изучение влияние режима кристаллизации на силициды латуни ЛМцАЖКС 89
5.3 Исследование влияния технологии литья и ковки (процесс "AVTOFORGE") на свойства латуни ЛМцАЖКС 93
5.4 Исследование колец синхронизаторов из заготовок, полученных методом литья под давлением 108
5.5 Исследование заготовок колец синхронизаторов, полученных методом центробежного литья 115
Общие выводы по работе 124
Литература 126
Приложение
- Условия работы и состояние рабочей поверхности колец синхронизаторов
- Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМА)
- Расчет нагруженности синхронизатора в узле и на стенде
- 2Исследование латунной основы колец синхронизаторов иностранных сплавов-аналогов
Введение к работе
С увеличением удельных тепловых и механических нагрузок все большее значение приобретает проблема повышения надежности и долговечности узлов трения машин и механизмов.
Износостойкие латуни широко используются в узлах трения редукторов, коробок передач оборудования, транспортной и специальной техники. Для наиболее нагруженных деталей вместо типовых сплавов по ГОСТ, не обеспечивающих требуемые служебные свойства, используют специальные сложнолегированные латуни.
Медно-цинковые сплавы занимают заметное место в автомобилестроении. Объем производства только автомобильных механических коробок передач составляет в России около 1 млн., а в мире до 20 млн. шт/год. В коробках передач из специальных латуней изготавливают сложные и ответственные детали синхронизаторов [1], отказ и преждевременный износ которых приводит к остановке агрегата и необходимости сложного и дорогостоящего ремонта.
Применяемые в настоящее время материалы колец синхронизаторов (специальные латуни) не обеспечивает требуемый ресурс этой детали из-за пластической деформации вершин резьбы конусной части и повышенного износа материала кольца. Для обеспечения необходимого ресурса в зарубежном автомобилестроении примерно через 4...5 лет происходит доработка материалов или изменение конструкции коробки передач [2].
Повышение износостойкости достигается также с помощью напыления газотермических покрытий на основе молибдена — в настоящее время в мире применяется до 20% колец с такими покрытиями [3,4,5]. Можно отметить, что дополнительная операция напыления приводит к существенному повышению стоимости готовых изделий, требует значительных капиталовложений и организации пожароопасного производства. Указанные обстоятельства и обусловили основное направление исследований.
Цель работы:
Выявление закономерностей изменения износостойкости специальных латуней на основе изменения их фазового и структурного составов в зависимости от легирования и способа производства.
В соответствии с поставленной целью, в работе решались следующие основные задачи:
1. Выявить основные факторы, обусловливающие износостойкость
латуней и разработать нормативные требования к материалу, гарантирующие
уровень необходимой износостойкости.
2. Установить влияние режимов термообработки на фазовый состав
и износостойкость специальных латуней.
Разработать методику и спроектировать оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющих моделировать реальные условия работы и получать количественные характеристики износа пары трения.
Установить связь химического состава интерметаллидных частиц специальной латуни с размерами и формой частиц, а также определить характер влияния интерметаллидов на износостойкость специальных латуней.
Определить влияние различных технологий изготовления специальных латуней на их микроструктуру и износостойкость, провести необходимые испытания и внедрение в производство специальных латуней, изготовленных по новым технологиям.
Научная новизна работы заключается в следующем. 1 Установлено влияние химического и фазового составов специальных латуней на их износостойкость. При увеличении содержания алюминия до 5,0...6,0 % износостойкость латуней в тяжелых условиях возрастает в 1,5.. .2 раза.
Для специальных латуней получено, что режим термической обработки с температурой нагрева под закалку 800 С позволяет увеличить износостойкость деталей до 2 раз.
В специальных латунях обнаружена взаимосвязь химического состава силицидов Fe и Мп с их размерами и формой. Крупные силициды имеют ядро, обогащенное железом и периферию с малым содержанием железа. Мелкие силициды содержат существенно меньше железа и больше марганца. Увеличение размеров и общего содержания силицидов за счет дополнительного легирования марганцем позволило повысить износостойкость специальных латуней в 1,3 раза.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
Изменение содержания алюминия в латуни ЛМцАЖКС 70-7-5-2-2-1 (далее по тексту ЛМцАЖКС) с 4,7...5.7% до 5,0...6,0% позволило повысить износостойкость латуни в 1,5...2 раза без повышения стоимости материала. Указанные изменения введены в технические условия изготовителей латунных труб: ТУ 184550-106-033-97 Ревдинского ЗОЦМ и Изменение №2 к ТУ48-21-886-90 Кольчугинского ЗОЦМ-
Разработана специализированная методика и создано оборудование для ускоренных испытаний узла синхронизации, позволяющие моделировать реальные условия работы и в короткие сроки получать количественные характеристики износа. Методика оформлена в виде нормативного документа И 32500.37.101.0008 - 2001, и применяется при испытаниях опытных материалов и конструкторских решений.
Совместно с фирмой «Диль» (Германия) разработан опытный сплав D 489, обладающей износостойкостью в 1,3 раза выше по сравнению со специальной латунью ЛМцАЖКС.
Совместно с ОАО "МЛЗ" (г.Мценск) отработан способ получения заготовок из специальной латуни ЛМцАЖКС с использованием технологии литья и ковки "AVTOFORGE". Разработаны и утверждены ТУ 454000-002-55347618-2005 на латунные поковки, что позволяет сэкономить до 20 % металла и исключить операцию порезки труб. Предполагаемый экономический эффект от использования заготовок взамен труб составляет до 39 млн.руб в год.
Основные результаты, выносимые на защиту:
Требования к химическому, фазовому составам и микроструктуре специальных латуней для обеспечения износостойкости в тяжелых условиях работы и технологичности сплава.
Методика ускоренных лабораторно-стендовых испытаний узла синхронизации, позволяющая в короткие сроки получать количественные характеристики износа деталей и пары трения.
Режимы термообработки специальных латуней, обеспечивающие получение мелкодисперсной структурной составляющей (ос+Р') и повышение износостойкости латуней в 1,5...2 раза.
4. Способ изготовления единичных заготовок из специальных
латуней для колец синхронизаторов автомобилей с использованием
технология литья и ковки "AVTOFORGE".
Достоверность результатов исследований обеспечивается
применением комплекса современного оборудования и методик исследований, хорошей согласованностью результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004 г.); II международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2004 г.); научно-практической конференции, посвященная 65-летию ОАО "Ревдинский завод по обработке цветных металлов" (Ревда, 2006 г.); III Евразийской научно-технической конференции «Прочность неоднородных структур» (Москва, 2006 г.); XVI Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" (Самара, 2006 г.); III международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2008 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, три из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка цитируемой литературы из 145 наименований, приложения. Работа изложена на 156 страницах, включая 81 рисунок, 34 таблицы. В приложении приведены выкопировки методики испытаний, ТУ, актов производственных испытаний, технико-экономического обоснования.
Условия работы и состояние рабочей поверхности колец синхронизаторов
Анализ конструкций синхронизаторов позволяет отметить, что на сегодня подавляющее большинство синхронизаторов отечественных и до 70% узлов иностранных автомобилей, по экономическим соображениям, выполнены с одноконусными блокирующими кольцами (п. 1.1.1).
В п. 1.1.5 было показано, что современные одноконусные синхронизаторы работают при коэффициенте трения и=0,075. Это означает граничный (полусухой) режим трения со значительным разогревом поверхностных слоев при одновременном воздействии касательных и нормальных напряжений [42,43,44].
На рисунке 5 показано сечение изношенных колец блокирующих синхронизатора, снятых с коробки передач автомобиля 2110 после дорожных испытаний и колец после натурных испытаний на специализированном стенде "ZF" (УПШ ОАО "АВТОВАЗ"). Поверхностные слои резьбы, участвовавшие в процессе трения, пластически деформированы, т.е. наряду с нормальным механическим износом происходила пластическая деформация и смятие вершин резьбы. В результате деформации (увеличения опорной поверхности) преждевременно прекращается разрыв масляной пленки и выполнение функций синхронизации.
Можно отметить, что при высоких скоростях скольжения молибденовые покрытия, у которых на поверхности температура превышает 300 С, легко разрушаются и отделяются от основы, так как при такой температуре происходит окисление молибдена [30,35].
Кроме того, с дальнейшим увеличением нагрузок и давления в синхронизирующей системе превышаются, как правило, прочностные характеристики латуни, что ведет к деформации самого кольца [45].
За время дорожных испытаний накоплен статистический материал по долговечности синхронизаторов КПП автомобилей 2108, 2110. Долговечность наиболее нагруженных синхронизаторов 2-ой передачи на авт.2108 составила 60000 км. пробега (извещение ТС 13324/2108-17).
На автомобиле 2110 произошло снижение долговечности узла синхронизации до 37000 км. пробега автомобиля (извещения И 22826/2110-00 и И 23239/2110-17), что не может быть признано удовлетворительным.
Исследование изношенных колец блокирующих, снятых с КПП авт.2108 и 2110 после дорожных испытаний и колец после испытаний на стенде "ZF" ОДШ УПА показало следующее: долговечность синхронизаторов КПП ограничивается износостойкостью резьбы конусной части кольца блокирующего 2108-1701164; поверхностные слои резьбы, участвовавшие в процессе трения, пластически деформированы (рисунок 5), то есть наряду с механическим износом [105] происходила пластическая деформация и смятие вершин резьбы [46]. В результате деформации преждевременно прекращается разрыв масляной пленки и выполнение функций синхронизации; твердость преждевременно изношенных блокирующих колец составляла НВ 160...180 (по чертежу 180...220), т.е. либо ниже требований чертежа, либо на нижнем пределе требований.
Таким образом, наиболее широко применяемым конструктивным решением для колец синхронизаторов механических трансмиссий на сегодня являются специальные латуни. Эти сплавы надежны в эксплуатации, весьма технологичны, имеют минимальную стоимость в сравнении с другими конструкциями, позволяют обеспечить массовое производство при малых капиталовложениях. Основным недостатком спецлатуней является недостаточная износостойкость в жестких условиях работы.
В связи с этим в данной работе поставлена задача повышения твердости и износостойкости латунных сплавов при возможном снижении стоимости сплавов. При выполнении работы были использованы следующие методы исследований и испытаний специальных латуней. методы химического анализа цветных сплавов по ГОСТ [47]; термодинамические исследования (использованы результаты в виде диаграмм состояния); металлографический анализ [48]; рентгеноструктурный анализ [49,50]; электронно-микроскопический анализ [51,52,53]; микроанализ химического состава отдельных фаз и составляющих [54]. Предметом термодинамического исследования являются параметры состояния материала и их изменение в процессе превращения вещества. Определяются параметры состояния, которые позволяют сделать вывод о макроскопических, физических и химических свойствах. Основными параметрами состояния являются : внутренняя энергия (U), энтальпия (Н), энтропия (S), свободная энергия Гиббса (G).
Процессы, изменяющие материальную систему - это процессы химического, физико-химического и физического преобразования вещества.
К химическим относятся процессы реакции между дальтонидами (веществами строгого стехиометрического состава). Эти процессы играют наиболее существенную роль при получении металлов. В работе (п.4) были исследованы химические превращения основы сложнолегированных латуней.
При получении металлов и оптимизации технологических процессов в первую очередь исследуется термодинамическая функция состояния -свободная энергия Гиббса (g, G).
Если в изотермически-изобарных условиях свободная энергия Гиббса уменьшается (AG 0), то реакция термодинамически возможна и процесс идет в заданном направлении. В противоположном случае (AG 0) процесс невозможен, в связи с чем необходимо изменить управляемые параметры (температуру, состав, давление), чтобы реакция была возможна. По величине AG можно рассчитать положение химического равновесия.
Изменение свободной энергии Гиббса AG проводится по стандартным значениям энтальпии и энтропии реакции с помощью формулы Гиббса-Гельмгольца: Изменения энтальпии (АН0) (рисунки 6,7) и энтропии (AS ) реакции проводятся калориметрическими методами, которые являются основным инструментом термодинамического исследования. Можно отметить, что для стандартных условий (20 С, ратм) определены и внесены в справочники энтальпии образования и энтропии многих веществ.
Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМА)
РЭМ и РСМА представляют собой способы исследования, при котором тонко сфокусированный электронный луч попадает на поверхность исследуемого образца, при этом происходит взаимодействие электронов с образцом. В результате взаимодействия возникают различные сигналы, содержащие определенную информацию об образце. Основными сигналами являются следующие: характеристическое рентгеновское излучение; тормозное рентгеновское излучение; вторичные электроны; отраженные электроны; поглощенные электроны; катодолюминесцентное излучение. Приборы нового поколения являются комбинированными устройствами, объединяют возможности РЭМ и РСМА, оснащены средствами вычислительной техники, позволяющей автоматизировать процесс исследования (рис.16).
1-катод; 2- цилиндр Венельта; 3-анод; 4- конденсорная диафрагма; 5-конденсорная линза; 6-объективная диафрагма; 7- объективная линза; 8-кинескоп; 9- отклоняющие катушки; 10- детектор отраженных электронов; 11- детектор поглощенных электронов; 12- электронный сигнал; 13-генератор развертки; 14- рентгеновский спектрометр; 15- детектор вторичных электронов; 16- образец.
Тонко сфокусированный электронный луч получается в колонне электронного микроскопа за счет термоэмиссии вольфрамового электрода и последующей фокусировки луча магнитными линзами. За линзами устанавливается пара отклоняющих катушек, обеспечивающих возможность отклонения луча в х- и у- направлениях. В результате становится возможным сканирование исследуемого участка поверхности (принцип сканирования).
Растровый генератор обеспечивает синхронность передвижения электронного зонда по образцу и электронного луча по экрану монитора. Благодаря этому каждая точка на образце соответствует определенной точке на экране.
Исследуемый образец (металлографический шлиф) находится в специальной камере под вакуумом (около 10" Па). Образец с помощью гониометра может перемещаться пот трем осям,, наклоняться и вращаться. Дополнительно в камере образца находятся детекторы отраженных и вторичных электронов, а также системы подсоединения энергетического дисперсионного спектрометра. Сигналы, возникающие при взаимодействии электронов с образцом, регистрируются детекторами, усиливаются и передаются на экран.
Получение изображения в растровой электронной микроскопии. Изображения в РЭМ выполняются по принципу сканирования (п.2.4.1) и в зависимости от вида сигнала (рисунок 17). Первостепенную роль в получении изображений играют вторичные электроны. Они обладают очень малой энергией (до 50эВ) и поэтому выходят из близких к поверхности участков образца. Для выявления вторичных электронов применяется детектор Эверхарта-Торнли. На его коллекторе (при потенциале +250В) электроны собираются, ускоряются при 12кВ и получают достаточную энергию для световых вспышек в сцинтиляторе, которые отводятся световодом в электронный умножитель.
При внедрении первичных электронов в образец они тормозятся не только электрическим полем атомов, но и непосредственным столкновением с электронами с различных орбит атома. В результате этого столкновения первичные электроны могут ионизировать внутренние оболочки (глубинная ионизация). Образующиеся вакансии заполняются электронами с более высоких энергетических уровней. При переходе электронов с более высоких уровней на уровни с низкой энергией выделяется энергия в виде эмиссии рентгеновского кванта.
Поскольку энергия возникающего рентгеновского кванта зависит только от энергии участвующих в процессе электронных уровней, а они являются характерными для каждого элемента, возникает характеристические рентгеновское излучение. Так как каждый атом имеет вполне определенное конечное число энергетических уровней, между которыми возможны переходы только определенного типа, это излучение дает дискретный линейный спектр.
Рисунок 19 Изображение сплава содержащего 4 фазы, полученное с помощью отраженных электронов и рентгеновского излучения, где а-г изображение различных химических элементов. (Ьа-излучение).
Анализ полученного излучения по частоте позволяет провести качественный анализ химического состава микрообъемов материала -площадью около 1мкм2, глубиной до 10 нм. В результате возможно получить химические элементы, составляющие каждую фазу, включение, примесь (рисунок 19).
Следующим этапом исследования является количественный химический анализ по интенсивности отдельных линий характеристического рентгеновского излучения. Предел чувствительности метода составляет около 0,01% содержания вещества, относительная ошибка метода — около 5%.
Расчет нагруженности синхронизатора в узле и на стенде
Учитывая тяжелые и специфические условия работы материала колец синхронизаторов в узле, возникла необходимость в новой специальной методике испытаний [55, 56]. Основными задачами, решаемыми с помощью новой методики, являлись следующие: 1. Исследование условий работы и состояния материала кольца блокирующего синхронизатора 2108-1701164-10 при его эксплуатации в коробке передач (КПП) автомобиля 2110. 2. Установление причин пониженной долговечности синхронизаторов КПП автомобиля 2110. 3. Разработка различных способов повышения долговечности синхронизаторов, изготовление опытных вариантов материала и конструкции. 4. Проведение лабораторных и стендовых испытаний опытных вариантов, оценка их эффективности, выбор оптимальных способов повышения долговечности синхронизаторов.
При разработке методики было выполнено следующее: определены критерии моделирования для воспроизведения условий трения кольца в лабораторных условиях [42]; проведен расчет нагруженности узла синхронизатора при работе в коробке передач и в лабораторных условиях; спроектирована и изготовлена оснастка, блок управления, система нагружения для специализированной машины трения; разработана и выпущена методика лабораторно-стендовых испытаний узла синхронизации, позволяющая в короткие сроки получать численные значения износа деталей и пары трения; проведены испытания и набор статистических данных по износу колец синхронизаторов из специальных латуней. а) материалы, габаритные размеры и техпроцесс деталей пары трения лабораторные испытания проводятся на серийных деталях, изготовленных по серийной технологии; б) циклический характер нагружения в синхронизаторе — реализуется блоком управления стенда за счет реализации программы управления: в каждом цикле нагружения сначала происходит разгон одной детали относительно другой, затем подача нагрузки через гидросистему нагружения и торможение пары трения по линейному закону; в) скорость скольжения кольца синхронизатора относительно конуса шестерни - до 1500 об/мин принята из расчета по условиям работы реального узла; г) величина осевой нагрузки — от 100 Н до 1000 Н принята из условий работы узла синхронизации; д) длительность торможения — от 0,5 до 2,0 с — принята из реального узла; е) смазывание пары трения — проводится тем же маслом, как и в коробке передач, температура (от 20 до 100 С) и струйная подача масла поддерживаются термостатом испытательного стенда. При моделировании на лабораторном стенде, в отличие от натурного стенда, не воспроизводится воздействие на наружный зубчатый венец при включении передач. Но по результатам испытаний, проведенных на автомобилях (И 22826/2110-00 и И23239/2110-17) было выявлено, что ресурс синхронизатора ограничивается износом конусной части блокирующего кольца.
Поэтому указанные критерии моделирования приняты достаточными [59]. При проведении расчета первоначально определяются характеристики синхронизатора при эксплуатации в составе коробки передач. Затем определяются параметры нагружения на лабораторном стенде, которые соответствуют наиболее нагруженным режимам в эксплуатации [60, 61]. Исходные данные. Передаточные числа коробки передач автомобиля 2110: Средний диаметр конусной части поверхностей трения: Dcp = 52 мм - по чертежу кольца синхронизатора 2108-1701164-10. Суммарный момент инерции первичного вала. JB - момент инерции ведомого диска сцепления, Jk — момент инерции деталей коробки передач. В данном случае Jaw = 0,0050322 кгхм2 Ширина вершин резьбы конусной части кольца синхронизатора (по чертежу): 8 = 0,08 мм. Время синхронизации: при переключении с высшей передачи на низшую тс = 0,2 с; при переключении с низшей передачи на высшую тс = 0,1 с. Методика расчета. 1) Находим площадь трения по вершинам резьбы на кольце синхронизатора: Dcp= 52 по чертежу кольца синхронизатора 2108-1701164-10. В нашем случае STp = 3,14 х 52 х 0,08 х 15 = 196 мм". 2) Задаем максимальную частоту вращения первичного вала (равна максимальной частоте вращения двигателя) ni = 5600 об/мин. Определяем необходимую скорость вращения первичного вала в каждом режиме переключений:
2Исследование латунной основы колец синхронизаторов иностранных сплавов-аналогов
Была исследована латунная основа колец синхронизаторов ф.Диль (Германия) с маркировкой Diehl 470, D2, D3. Можно отметить, что ф.Диль производит латунные сплавы, блокирующие кольца и узлы синхронизаторов примерно для 50 % механических коробок передач, изготавливаемых в Европе. В таблице 8 представлен химический состав колец синхронизаторов ф.Диль. Можно отметить, что сплав ЛМцАЖКС был омологирован в России по лицензии ф.Диль на сплав Диль470. Поэтому химический состав этих сплавов близок друг к другу. В таблице 9 указана микротвердость основы колец синхронизаторов ф.Диль в сравнении с используемыми в авт.ВАЗ кольцах 2108-1701164-10 из сплава ЛМцАЖКС. Из таблицы 9 следует, что твердость готовых деталей из сплава Диль 470 и ЛМцАЖКС одинакова. Микроструктура исследованных образцов представлена на рисунках 23...30. Основными фазами и структурными составляющими исследованных сплавов являются следующие. Сплав ЛМцАЖКС относится к дисперсионно -твердеющим латуням [78,79,80]. Структура сплава трехфазная (рисунки 23,24): - а-фаза (50 - 80 %) - основа материала, пластичная фаза с малой твердостью (HV 100-150) [81,82]; (а + 3 ) смесь(10 - 20 %) - упрочняющая структурная составляющая с высокой твердостью (HV 200 - 250) и малой пластичностью (при температуре до 450 С) [82,83]. интерметаллиды (силициды Мп и Fe) до 20 %, очень твердые включения (HV 600 - 700), выполняют армирующую роль в материале, служат для повышения твердости и износостойкости [84,85]. - свинец (РЬ) не растворяется в сплаве, присутствует в виде отдельных влючений и служит для улучшения обрабатываемости резанием [11,12]. Морфология силицидов показана на нетравленых шлифах - силициды Мп и Fe имеют темно-серый цвет и продолговатую форму. Черные мелкие точки представляют собой включения свинца. На травленых шлифах показана микроструктура основы: а) а-фаза (твердый раствор Zn и А1 в меди с ОЦК-кристаллической решеткой) - светлые участки [86,87]; б) (3 - фаза (твердый раствор Zn и А1 в меди с ГЦК-кристаллической решеткой) выделяется в виде эвтектоида: (а+р )-структурной составляющей темные участки [88,89]. К особенности латунных сплавов Diehl 470, D3 и ЛМцАЖКС можно отнести то, что Р - фаза выделяется не в чистом виде, в виде эвтектоида: (а+Р )-структурной составляющей [92,93].
Этим реализуется эффект дисперсионного упрочнения - в определенных условиях эвтектоид имеет более высокие механические показатели и износостойкость, чем каждая фаза в отдельности. Далее (п.4.4) будет показано, что наиболее вероятной причиной этого является возможность возникновения в эвтектоиде мартенситного превращения и формирования закалочных структур [94]. Анализируя химический состав и микроструктуру латуней, используемых ф.Диль в качестве основы колец синхронизаторов (рисунки 23...30), можно отметить: - в качестве латунной основы используются сложнолегированные латуни с трехфазной структурой, состоящей из а-фазы, Р -фазы в виде (а+р )-структурной составляющей и силицидов марганца и железа; в качестве латунной основы используются сплавы, имеющие аналоги по ГОСТ 1020 и ТУ 48-21-886-90; химсостав и микроструктура сплавов Диль 470 и ЛМцАЖКС (ТУ 48-21-886-90) практически одинаковы между собой. Это позволят отметить, что сплав ЛМцАЖКС является омологированным в России сплавом Диль 470. Ввиду идентичности этих сплавов маловероятно, что замена сплава ЛМцАЖКС на Диль 470 решит проблему износостойкости;
Таким образом, в современных специальных латунях износостойкость достигается двумя совместно используемыми способами - дисперсионным упрочнением основы и получением специальных износостойких фаз [77,95,96]. Материалом для изготовления колец блокирующих 2108-1701164 являются латунные трубы ЛМцАЖКС, поставляются Кольчугинским ЗОЦМ по ТУ 48-21-886-90. С 1996 г. параллельно осуществляются поставки с Ревдинского ЗОЦМ по ТУ 48-0814-90-96. Механические свойства латуни ЛМцАЖКС показаны в таблице 11 [7] Однако механические свойства (кроме твердости) современных латуней слабо коррелируются с их износостойкостью [97]. Поэтому, указанные в таблице 11 свойства, не нормируются в нормативных документах на сплав. Для обеспечения износостойкости важнейшими факторами является химический состав и микроструктура сплава.
