Структура и свойства алюминий-никель-кремнемарганцевой бронзы Бр.АНКМц 6-6-1-2

В связи с высокой стоимостью бериллиевой бронзы разрабатываются более дешевые сплавы, упрочнение которых также достигается дисперсионным твердением. Одним из эффективных составов этого типа: Бр. АНКМц6-6-1-2 или №360. В равновесном состоянии структура этой сложнолегированной бронзы состоит из a-твердого раствора и избыточной фазы типа NiAl или Ni2Si.

В процессе нагрева под закалку происходит растворение избыточных фаз. Практически полное растворение наблюдается при 940° С, но оно сопровождается сильным увеличением зерна. Поэтому оптимальной температурой следует признать 900° С. После закалки бронза имеет твердость 110 HV и предел упругости о0,002, равный 50 Мн/м2 (5 кГ/мм2) при р = 0,26 мком*м. Старение бронзы, сопровождающееся выделением избыточной фазы и поэтому снижением электросопротивления, приводит к сильному упрочнению. Максимальная величина предела упругости (о0,002) достигается после старения при 450° С, 4 ч (рис. 264) и соответствует 660 Мн/м2 (67,5 кГ/мм2), т. е. находится почти на том же уровне, что и у бериллиевой бронзы. Существенно, что и по величине модуля упругости, равном 11,6 Гн/м2 (II 800 кГ/мм2), новая бронза не отличается от бериллиевой. Однако электросопротивление бронзы Бр.АНКМц значительно (почти в три раза) больше бериллиевой и поэтому применять первую для токоведущих упругих элементов в большинстве случаев нецелесообразно.

Упрочнение Бр.АНКМц можно увеличить, если применить термомеханическую обработку по схеме: закалка — холодная пластическая деформация — старение.

Влияние холодной пластической деформации на свойства бронзы Бр. АНКМц показано на рис. 265. После наибольшего обжатия (60%) твердость бронзы составляет 260 HV, предел упругости о0,002 300 Мн/м2 (30,5 кПмм2) и электросопротивление 0,295 мком*м. Старение после сильной предварительной холодной пластической деформации (обжатие 40—60%) значительно ускоряется и абсолютная величина предела упругости о0,002 при 450° С достигается за 1 ч и составляет -1000—1200 Мн/м2 (100—120 кГ/мм2). Модуль нормальной упругости равен 122,5 Гн/м2 (12 500 кГ/мм2). Однако после этой обработки удельное электросопротивление Бр.АНКМц еще значительно более высокое, чем бериллиевой бронзы.

Имеющиеся в настоящее время данные о высоком пределе упругости бронзы Бр.АНКМц 6-6-1-2 позволяют считать ее перспективным материалом для изготовления упругих элементов в тех случаях, когда электропроводность не играет решающей роли.