Исследование влияния ультразвуковой обработки на процессы затвердевания бронзовых слитков, получаемых методом наполнительного литья

В ходе проведенных ранее экспериментов в рамках данной научной работы было доказано, что ультразвуковая обработка увеличивает количество эвтектоидной составляющей в микроструктуре сплава и способствует измельчению макрозерна.

В результате проведения оптико-эмиссионного анализа была выявлена значительная ликвация свинца по высоте слитка, при которой концентрация свинца меняется от 1,6 до 2,0%. Нельзя исключать, что данное обстоятельство может привести к различиям в морфологии свинцовой фазы. Традиционно количество свинца оценивают по микроструктуре с помощью оптического микроскопа. Однако весьма затруднительно подобрать травитель, позволяющий получить контрастную картину с поверхности шлифа.

Соответственно, с помощью такого анализа существует вероятность причисления дефектов шлифа (неметаллические включения, засоры, абразив) к свинцовой фазе. Для корректной оценки количества и морфологии свинца проведен микро рентгено-спектральный анализ. Результаты представлены на рисунке 1.

а) б)

Рисунок 1 – Микроструктура бронзы БрО10С2Н3: а) на оптическом микроскопе NEOPHOT 32, ×200; б) электронный сканирующий микроскоп TESCAN VEGA3 SBH, ×200

По результатам анализа морфология свинцовой фазы слитка БрО10С2Н3, затвердевающего в поле ультразвуковых волн, остается неизменной по всему сечению слитка, размер фазы не превышает 20 нм. Таким образом, ликвация по высоте слитка не приводит к изменению морфологии свинцовой фазы.