ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА ДЛЯ СУДОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Аннотация
Предметом исследования являются теплофизические свойства биметаллического соединения Al-Fe, получаемого методом совместной штамповки жидкого металла. Объектом исследования являются корпусные изделия судового машиностроения - насосы и гидравлическое оборудование из коммерческого алюминиевого сплава АК9ч с подшипниковыми втулками, полученными из спеченного порошкового железа. В статье рассматривается создание техники, лабораторных и методических основ для изучения тепловых процессов при формировании биметаллического соединения Al-Fe в условиях давления штамповки. Основным лабораторным методом для исследования тепловых процессов при изготовлении биметаллического соединения методом штамповки жидкого металла был выбран метод дифференциального термического анализа, обеспечивающий релевантное изучение температурных параметров технологического процесса. Суть метода заключалась в измерении температуры затвердевающего алюминиевого сплава, порошковой втулки и технологической оснастки в период формирования биметаллического соединения. Для реализации измерений использовался набор термопар, специальные цифровые драйверы и микроконтроллер, который передавал всю информацию для хранения и анализа в персональный компьютер с дискретностью в 1 с. В экспериментах было получено несколько термических кривых, которые соответствовали различным технологическим параметрам (температура, давление). Сравнение с результатами подобных исследований показало, что устойчивое адгезионное соединение формируется или за счет механического перемешивания металлов и заполнения объемных пор в порошковой втулке жидким алюминием, или за счет образования тонкой диффузионной зоны с последующей реализацией металлургического соединения. На разработанной лабораторной установке были исследованы различные тепловые режимы затвердевания биметаллического соединения и выявлено, что давление штамповки оказывает существенное влияние на формирование контакта между металлами, позволяя создать устойчивое адгезионное соединение.
Ключевые слова
судовое машиностроение, биметаллический сплав Al-Fe, теплофизические свойства, дифференциальный термический анализ, Al-Fe bimetallic alloy
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Кузнецов Руслан Валерьевич - главный металлург
ПАО «Звезда»Ольховик Евгений Олегович - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
