Исследования сплавов цветных металлов
В области цветного литья доцентами Г.Ф. Шеметевым и С.М. Петровым разработаны:
С.М. Петров, С.Г. Петрова, Г.Ф. Шеметев
Работы кафедры в области литья сплавов цветных металлов
Литейное производство. 2001 г. № 6. – с. 8-9. (с сокращениями).
Широкие исследования в области литья цветных сплавов начались с середины 50-х гг. после прихода на кафедру главного металлурга Балтийского судостроительного завода К.П. Лебедева, который проработал на кафедре более 30 лет. Исследования К.П. Лебедева и его учеников посвящены в основном литью Cu- и Al-сплавов. Работы, связанные с литьем Cu-сплавов, проводились в содружестве с крупными промышленными предприятиями (Балтийским, Кировским и другими заводами) и ЦНИИ КМ («Прометей» и др.).
В 60-е гг., в связи с развитием морского судостроения, вырос интерес к созданию высокопрочных Sn- и Al-бронз, обладающих высокой коррозионной стойкостью в морской среде. Разработана Sn-Ni-бронза БрО6Н6Ц3, которая по антифрикционным свойствам, стойкости против общей и струевой коррозии находится на уровне БрО10Ц2, а по коррозионно-усталосгным испытаниям превосходит ее. Отличительная особенность БрО6Н6Ц3 - в способности к упрочнению под влиянием термообработки по режиму Т5. При этом значения прочности (s0,2>300 МПа, sв≥450 МПа) в 1,5-2 раза превосходят аналогичные показатели БрО10Ц2 при удовлетворительной пластичности (δ>10%). Бронза рекомендована для изготовления судовой арматуры трубопроводов, в которых скорость течения морской воды ≤4 м/с.
В содружестве с выпускниками кафедры, работающими на ПО "Кировский завод", разработаны высокопрочные Al-бронзы и начаты работы по созданию демпфирующих Cu-Mn-сплавов. Аl-бронза БрА8Н4Мц4Ж1, имеющая после термообработки по режиму Т5 s0,2>350 МПа, sв>650 МПа, δ>15%, применяется для изготовления сложных многотонных отливок специального назначения. Результаты этих работ легли в основу выпущенной в 1973 г. монографии «Литейные бронзы».
Наряду с разработкой новых составов Cu-сплавов важное значение в работах кафедры имеют технологические аспекты производства отливок из них. В 1951 г. вышла монография К.П. Лебедева и Н.Н. Соколова «Технология производства гребных винтов», которая до сих пор остается настольной книгой технологов-литейщиков, работающих на судостроительных предприятиях.
В исследованиях под руководством К.П. Лебедева (результаты которых были отражены в его кандидатской диссертации) по центробежному литью облицовок судовых гребных валов из Sn-бронз был установлен механизм образования полосчатой структуры, обусловленный особенностями затвердевания широкоинтервальных сплавов, и способы ее устранения. Разработанная номограмма, связывающая число оборотов изложницы с гравитационным коэффициентом для втулок различных диаметров, до сих пор используется технологами ОАО «Балтийский завод».
В начале 70-х гг., совместно со специалистами ОАО «Балтийский завод», проведены исследования по оптимизации гидравлического и теплового режимов заливки форм гребных винтов различных размеров, использование результатов которых позволило уменьшить количество исправимых дефектов и повысить качество отливок.
Работы в области Al-сплавов проводили совместно с ЦНИИМом, ВАМИ, АО «Обуховский завод» и другими организациями.
Эти работы были направлены на повышение механических и технологических свойств Al-сплавов типа твердых растворов и силуминов за счет:
Действующие стандарты регламентируют содержание Fe в сплавах в зависимости от их назначения и способа производства. Работы по уменьшению вредного влияния Fe в силуминах получили большое распространение в 70-е гг., что было вызвано следующими причинами: цветная промышленность выпускала Al с относительно высоким содержанием Fe; в качестве сырья для литейных Al-Si-сплавов было экономически целесообразно применять электротермический силумин, в котором увеличивали содержание Fe против существующих норм для значительного повышения выхода годного; непрерывно росла доля вторичных сплавов в общем объеме потребления металлов.
Вредное влияние Fe уменьшают, изменяя форму и размеры интерметаллидных Fe-содержащих фаз.
В результате использования разработанных на основе этих принципов комплексных солевых и оксидных флюсов для эвтектических и заэвтектических силуминов получили включения Si глобулярной формы. При этом пластичность сплавов повышается в 1,5-2 раза при увеличении прочности на 10-15 %. Кроме того, при вводе в состав флюсов модификаторов длительного действия время действия флюсов увеличивается до 2 ч.
