Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2018,  том 15,  №1, 16-21

 

А.В. Гурских

Влияние содержания алюминия и режимов деформации на структуру и свойства спеченной алюминиевой бронзы

АО «ПОЛЕМА», ул. Пржевальского, 3, 300016, Тула, Россия
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Спеченные материалы демонстрируют некоторое снижение механических свойств из-за остаточной пористости. Для устранения дефектов, возникающих при спекании, применяют операцию доуплотнения, совмещенную с формообразованием. В силу того, что усилия прессования ограничены, повышение плотности прессуемого образца происходит только за счёт уменьшения его площади, с возрастанием нагрузки на инструмент, или за счёт нагрева заготовки до температуры, заметно снижающей прочность прессуемого материала. При этом возможно окисление материала в открытых порах. После схлопывания пор дальнейшая деформация материала невозможна, а величины накопленной деформации может оказаться недостаточно для существенной проработки структуры во всём объёме спечённого материала При свободной осадке образцов величина наложенной деформации ограничивается только мощностью прессового инструмента, поскольку в ходе осадки образцов происходит увеличения площади их сечения, а также деформационное упрочнение материала. Течение материала осуществляется сдвигом вдоль плоскостей максимальных сдвигающих напряжений. В ходе работы было исследовано влияние температуры на поведение при сжатии спечённой алюминиевой бронзы однофазного Cu-15 ат.% Al и двухфазного Cu-24 ат.% Al сплавов. Установлено, что осадка образцов из спеченных сплавов без разрушения может достигать 30%. Повышение температуры деформации приводит к значительному снижению рабочего давления, однако заметное уплотнение материала наблюдается только при температуре выше 500 °С, когда деформация начинает распределяться по объёму образцов относительно однородно. Показано, что в ходе высокотемпературной осадки происходит разрушение исходной структуры спечённой бронзы, путем измельчения, что способствует увеличению прочности материала.

Ключевые слова: спекание, алюминий, медь, плотность, поры, одноосное сжатие, интенсивная пластическая деформация, ковка, алюминиевая бронза, спечённые сплавы.

УДК 621.785:665.14

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2018.01.002


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 15, No.1 (2018) 16-21

 

A.V. Gurskikh

Effect of aluminum content and strain regimes on the structure and properties of sintered aluminum bronze

JSC «Polema», Przhevalskogo Str., 3, Tula, 300016, Russia

Sintered materials exhibit some reduction in mechanical proper-ties due to residual porosity. To eliminate the defects that arise during sintering, a pre-compacting operation combined with shaping is applied. Because the pressing force is limited, it is possible to increase the density of the compacted sample only by decreasing its area, increasing the load on the tool, or by heating the workpiece to a temperature markedly decreasing the strength of the pressed material. It is possible to oxidize the material in open pores. After the collapse of the pores, further deformation of the material is not possible, and the values of the tested material may not be sufficient for a substantial study of the structure in the entire volume of the sintered material. When the samples are free of sediment, the amount of superimposed de-formation is limited only by the power of the press tool, because during the sedimentation of the samples, the area of their cross sections increases, and the de-formation hardening of the material. The material flow is carried out by shifting along the planes of the maximum shearing stresses. In the course of the work, the influence of temperature on the behavior of single-phase Cu-15 at.% Al and two-phase Cu-24 at.% Al compositions on the behavior of a special bronze was studied. It was established that the sediment of samples from sintered alloys without destruction can reach 30%. The increase in the pressing temperature leads to a significant decrease in the working pressure, but a noticeable compaction of the material is observed only at a temperature above 500 °C, when the deformation begins to be distributed uniformly over the volume of the samples.

Keywords: sintering, aluminum, copper, density, pores, uniaxial compression, severe plastic deformation, forging, aluminum bronze, sintered alloys.