Mechanical properties of the complex-alloyed CuZn30Al2Mn3SiNiCr brass in a hot-pressed state

Y. N. Loginov, O. A. Khakimova, Y. A. Sheshukova

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

1 Citation (Scopus)

Abstract

Выполнены исследования, направленные на изучение механических свойств сложнолегированной латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии. Этот материал относится к износостойким медно-цинковым сплавам, применяемым для изготовления колец синхронизаторов коробок передач автомобилей. Испытанию подвергли образцы трубной заготовки размером наружного диаметра 67,8 мм и внутреннего диаметра 53 мм. Для получения этих труб использовали следующие операции: приготовление сплава; отливку непрерывнолитой заготовки; горячее прессование со скальпированием и прессовой прошивкой на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 31,5 МН при температуре 670 оС; правку на косовалковой правильной машине; безокислительный отжиг в проходной печи при температуре 450-470 оС и скорости 3 м/ч. Сформирована выборка из 720 образцов для измерений твердости по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю на площадках с нормалями в направлении прессования, в радиальном и тангенциальном направлениях. Измерены твердости в трех ортогональных направлениях, временное сопротивление, условный предел текучести, относительное удлинение и удельное электро- сопротивление для образцов, вырезанных вдоль направления прессования. Выполнена статистическая обработка результатов измерений отдельно для выходной и утяжинной частей заготовок. Выполненные измерения механических свойств латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии показали, что в промышленных условиях производства наблюдается значительная дисперсия твердости, временного сопротивления, условного предела текучести и относительного удлинения до разрыва, что объяснено сложностью химического состава, фазового и структурного состояния сплава. Установлены средние значения достигаемых в производственных условиях величин: σ 0,2 = 519 МПа, σв = 783 МПа, δ = 8 %, HRB = 91. Твердость латуни в утяжинной части трубы оказывается выше, чем для выходной части. Это объяснено явлением захолаживания металла к концу процесса деформации, что затормаживает процесс рекристаллизации. Выявлен эффект уменьшения удельного электросопротивления сплава на 17 % при снижении содержания алюминия на 0,43 % и марганца на 0,09 %. Обнаружено проявление анизотропии твердости: при перемещении индентора в радиальном направлении твердость по Виккерсу оказывается на 30 %, по Роквеллу на 5 % и по Бринеллю на 9 % ниже, чем в остальных направлениях.
Translated title of the contributionМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНОЛЕГИРОВАННОЙ ЛАТУНИ CUZN30AL2MN3SINICR В ГОРЯЧЕПРЕССОВАННОМ СОСТОЯНИИ
Original languageEnglish
Pages (from-to)83-88
Number of pages6
JournalЦветные металлы
Issue number8
DOIs
Publication statusPublished - 2017

Fingerprint

brasses
Brass
hardness
Hardness
mechanical properties
Mechanical properties
Rockwell hardness
Extrusion
billets
yield strength
tensile strength
elongation
Yield stress
Elongation
Tensile strength
synchronizers
Pipe
zinc alloys
piercing
transmissions (machine elements)

Keywords

  • anisotropy
  • complex-alloyed brass
  • copper-zinc alloys
  • hardness
  • mechanical properties
  • plasticity.
  • pressing
  • synchronizers of automobile gearboxes

ASJC Scopus subject areas

  • Ceramics and Composites
  • Condensed Matter Physics
  • Surfaces, Coatings and Films
  • Physical and Theoretical Chemistry
  • Metals and Alloys
  • Materials Chemistry

GRNTI

  • 53.00.00 METALLURGY

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{d74d82273ac3415cac7d259d7576a454,
title = "Mechanical properties of the complex-alloyed CuZn30Al2Mn3SiNiCr brass in a hot-pressed state",
abstract = "Выполнены исследования, направленные на изучение механических свойств сложнолегированной латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии. Этот материал относится к износостойким медно-цинковым сплавам, применяемым для изготовления колец синхронизаторов коробок передач автомобилей. Испытанию подвергли образцы трубной заготовки размером наружного диаметра 67,8 мм и внутреннего диаметра 53 мм. Для получения этих труб использовали следующие операции: приготовление сплава; отливку непрерывнолитой заготовки; горячее прессование со скальпированием и прессовой прошивкой на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 31,5 МН при температуре 670 оС; правку на косовалковой правильной машине; безокислительный отжиг в проходной печи при температуре 450-470 оС и скорости 3 м/ч. Сформирована выборка из 720 образцов для измерений твердости по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю на площадках с нормалями в направлении прессования, в радиальном и тангенциальном направлениях. Измерены твердости в трех ортогональных направлениях, временное сопротивление, условный предел текучести, относительное удлинение и удельное электро- сопротивление для образцов, вырезанных вдоль направления прессования. Выполнена статистическая обработка результатов измерений отдельно для выходной и утяжинной частей заготовок. Выполненные измерения механических свойств латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии показали, что в промышленных условиях производства наблюдается значительная дисперсия твердости, временного сопротивления, условного предела текучести и относительного удлинения до разрыва, что объяснено сложностью химического состава, фазового и структурного состояния сплава. Установлены средние значения достигаемых в производственных условиях величин: σ 0,2 = 519 МПа, σв = 783 МПа, δ = 8 {\%}, HRB = 91. Твердость латуни в утяжинной части трубы оказывается выше, чем для выходной части. Это объяснено явлением захолаживания металла к концу процесса деформации, что затормаживает процесс рекристаллизации. Выявлен эффект уменьшения удельного электросопротивления сплава на 17 {\%} при снижении содержания алюминия на 0,43 {\%} и марганца на 0,09 {\%}. Обнаружено проявление анизотропии твердости: при перемещении индентора в радиальном направлении твердость по Виккерсу оказывается на 30 {\%}, по Роквеллу на 5 {\%} и по Бринеллю на 9 {\%} ниже, чем в остальных направлениях.",
keywords = "anisotropy, complex-alloyed brass, copper-zinc alloys, hardness, mechanical properties, plasticity., pressing, synchronizers of automobile gearboxes",
author = "Loginov, {Y. N.} and Khakimova, {O. A.} and Sheshukova, {Y. A.}",
year = "2017",
doi = "10.17580/tsm.2017.08.13",
language = "English",
pages = "83--88",
journal = "Цветные металлы",
issn = "0372-2929",
publisher = "Издательский дом {"}Руда и Металлы{"}",
number = "8",

}

Mechanical properties of the complex-alloyed CuZn30Al2Mn3SiNiCr brass in a hot-pressed state. / Loginov, Y. N.; Khakimova, O. A.; Sheshukova, Y. A.

In: Цветные металлы, No. 8, 2017, p. 83-88.

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

TY - JOUR

T1 - Mechanical properties of the complex-alloyed CuZn30Al2Mn3SiNiCr brass in a hot-pressed state

AU - Loginov, Y. N.

AU - Khakimova, O. A.

AU - Sheshukova, Y. A.

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Выполнены исследования, направленные на изучение механических свойств сложнолегированной латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии. Этот материал относится к износостойким медно-цинковым сплавам, применяемым для изготовления колец синхронизаторов коробок передач автомобилей. Испытанию подвергли образцы трубной заготовки размером наружного диаметра 67,8 мм и внутреннего диаметра 53 мм. Для получения этих труб использовали следующие операции: приготовление сплава; отливку непрерывнолитой заготовки; горячее прессование со скальпированием и прессовой прошивкой на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 31,5 МН при температуре 670 оС; правку на косовалковой правильной машине; безокислительный отжиг в проходной печи при температуре 450-470 оС и скорости 3 м/ч. Сформирована выборка из 720 образцов для измерений твердости по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю на площадках с нормалями в направлении прессования, в радиальном и тангенциальном направлениях. Измерены твердости в трех ортогональных направлениях, временное сопротивление, условный предел текучести, относительное удлинение и удельное электро- сопротивление для образцов, вырезанных вдоль направления прессования. Выполнена статистическая обработка результатов измерений отдельно для выходной и утяжинной частей заготовок. Выполненные измерения механических свойств латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии показали, что в промышленных условиях производства наблюдается значительная дисперсия твердости, временного сопротивления, условного предела текучести и относительного удлинения до разрыва, что объяснено сложностью химического состава, фазового и структурного состояния сплава. Установлены средние значения достигаемых в производственных условиях величин: σ 0,2 = 519 МПа, σв = 783 МПа, δ = 8 %, HRB = 91. Твердость латуни в утяжинной части трубы оказывается выше, чем для выходной части. Это объяснено явлением захолаживания металла к концу процесса деформации, что затормаживает процесс рекристаллизации. Выявлен эффект уменьшения удельного электросопротивления сплава на 17 % при снижении содержания алюминия на 0,43 % и марганца на 0,09 %. Обнаружено проявление анизотропии твердости: при перемещении индентора в радиальном направлении твердость по Виккерсу оказывается на 30 %, по Роквеллу на 5 % и по Бринеллю на 9 % ниже, чем в остальных направлениях.

AB - Выполнены исследования, направленные на изучение механических свойств сложнолегированной латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии. Этот материал относится к износостойким медно-цинковым сплавам, применяемым для изготовления колец синхронизаторов коробок передач автомобилей. Испытанию подвергли образцы трубной заготовки размером наружного диаметра 67,8 мм и внутреннего диаметра 53 мм. Для получения этих труб использовали следующие операции: приготовление сплава; отливку непрерывнолитой заготовки; горячее прессование со скальпированием и прессовой прошивкой на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 31,5 МН при температуре 670 оС; правку на косовалковой правильной машине; безокислительный отжиг в проходной печи при температуре 450-470 оС и скорости 3 м/ч. Сформирована выборка из 720 образцов для измерений твердости по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю на площадках с нормалями в направлении прессования, в радиальном и тангенциальном направлениях. Измерены твердости в трех ортогональных направлениях, временное сопротивление, условный предел текучести, относительное удлинение и удельное электро- сопротивление для образцов, вырезанных вдоль направления прессования. Выполнена статистическая обработка результатов измерений отдельно для выходной и утяжинной частей заготовок. Выполненные измерения механических свойств латуни CuZn30Al2Mn3SiNiCr в горячепрессованном состоянии показали, что в промышленных условиях производства наблюдается значительная дисперсия твердости, временного сопротивления, условного предела текучести и относительного удлинения до разрыва, что объяснено сложностью химического состава, фазового и структурного состояния сплава. Установлены средние значения достигаемых в производственных условиях величин: σ 0,2 = 519 МПа, σв = 783 МПа, δ = 8 %, HRB = 91. Твердость латуни в утяжинной части трубы оказывается выше, чем для выходной части. Это объяснено явлением захолаживания металла к концу процесса деформации, что затормаживает процесс рекристаллизации. Выявлен эффект уменьшения удельного электросопротивления сплава на 17 % при снижении содержания алюминия на 0,43 % и марганца на 0,09 %. Обнаружено проявление анизотропии твердости: при перемещении индентора в радиальном направлении твердость по Виккерсу оказывается на 30 %, по Роквеллу на 5 % и по Бринеллю на 9 % ниже, чем в остальных направлениях.

KW - anisotropy

KW - complex-alloyed brass

KW - copper-zinc alloys

KW - hardness

KW - mechanical properties

KW - plasticity.

KW - pressing

KW - synchronizers of automobile gearboxes

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85029475121&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=30071530

U2 - 10.17580/tsm.2017.08.13

DO - 10.17580/tsm.2017.08.13

M3 - Article

SP - 83

EP - 88

JO - Цветные металлы

JF - Цветные металлы

SN - 0372-2929

IS - 8

ER -