أسلوب متاح للتحضير ليلقي جديدة منكونيفيزنال سبائك مع متفوقة التخميد خدمة القدرات وارتفاع درجة الحرارة

Summary

نقدم هنا بروتوكولا للحصول على رواية سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي مع عروض شاملة ممتازة بتقنية صهر عالية الجودة وأساليب المعالجة الحرارية معقولة.

Abstract

تم العثور على أن يكون التخميد قدرة سبائك المنغنيز (مينيسوتا)-النحاس (Cu)-على أساس ويمكن استخدامها لتقليل الاهتزازات الضارة والضوضاء على نحو فعال. M2052 هو (Mn-20Cu-5Ni-2Fe، %) فرع هام من سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي، التي تمتلك القدرات التخميد الممتاز والتجهيز. في العقود الأخيرة، وكانت الكثير من دراسات أجريت على الأداء الأمثل ل M2052، تحسين قدرة التخميد، الخصائص الميكانيكية، والمقاومة للتآكل، ودرجة حرارة الخدمة، إلخ الأساليب الرئيسية للأداء الأمثل هي أقل، المعالجة الحرارية، والمعالجة، وطرق مختلفة لصب إلخ، بين فيه أقل، فضلا عن اعتمادها لعلاج الحرارة معقولة، هو الطريقة الأبسط والأكثر فعالية للحصول على الكمال وشاملة الأداء. للحصول على سبيكة M2052 مع الأداء الممتاز لصب صب، نقترح إضافة الزنك وال للمصفوفة سبيكة منكونيفي واستخدام مجموعة متنوعة من أساليب المعالجة الحرارية لمقارنة في المجهرية وقدرة التخميد، وخدمة درجة الحرارة. وهكذا، يتم الحصول على نوع جديد من سبائك المدلى بها في سن Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) مع قدرة التخميد متفوقة وخدمة عالية درجة الحرارة بأسلوب معالجة الحرارية أمثل. بالمقارنة مع تقنية تزوير، صب الزهر أبسط وأكثر كفاءة، وقدرة هذه السبائك كالزهر التخميد ممتازة. ولذلك، هناك سبب مناسبة أعتقد أنها خيار جيد للتطبيقات الهندسية.

Introduction

حيث تم العثور على سبائك النحاس Mn من الزينر إلى التخميد قدرة¹، أنهم تلقوا من الاهتمام والبحث على نطاق واسع². مزايا سبائك النحاس مينيسوتا هي أن لديها القدرة التخميد عالية، لا سيما في الاتساع الضغط المنخفض، ولا انزعاج قدرته التخميد بمجال المغناطيسي، الذي يختلف تماما عن سبائك التخميد المغناطيسية. ارتفاع قدرة التخميد سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي يمكن أن يعزى أساسا إلى يتمير الحدود الداخلية، أساسا بما في ذلك حدود التوأم وحدود المرحلة التي يتم إنشاؤها في (فاسيسينتيريدكوبيكتوفاسيسينتيريدتيتراجونال f.c.c.-f.c.t.) مرحلة انتقالية تحت درجة الحرارة (تي_تي) التحول المارتنسيت³. وقد وجد أن تي_تي يعتمد مباشرة على محتوى مينيسوتا في^4،سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي⁵؛ هذا هو، أعلى مينيسوتا المحتوى، أعلى تي_تي وأفضل قدرة المواد التخميد. السبيكة، الذي يحتوي على أكثر من 80 في المائة المنغنيز، تبين أن عالية السعة التخميد والقوام الأمثل عندما تطفئ من درجة الحرارة الصلبة، الحل⁶. ومع ذلك، أعلى تركيز المنغنيز في السبيكة سيسبب مباشرة السبيكة تكون أكثر هشاشة واستطالة أقل وأثر المتانة ومقاومة تآكل سوءا، مما يعني السبيكة سوف لا تفي بمتطلبات الهندسة. كشفت نتائج البحوث السابقة أن هو علاج شيخوخة تحت ظروف مناسبة طريقة فعالة للتوفيق بين هذه المشكلة؛ على سبيل المثال، Mn Cu-المستندة إلى التخميد السبائك المحتوية على 50-80% Mn يمكن أيضا الحصول على عالية تي_تي وقدرة التخميد مواتية قبل هو علاج شيخوخة في نطاق درجة الحرارة المناسبة⁷. وهذا سبب التحلل من γ-المرحلة الأصل إلى مناطق النانو Mn الغنية والمناطق النانو الغنية بالنحاس أثناء الشيخوخة في نطاق درجة الحرارة من امتزاج الفجوة^8،،من⁹¹⁰، الذي يعتبر أن تحسين تي_تي لهذه السبائك جنبا إلى جنب مع قدرته التخميد. ومن الواضح أنها أسلوب فعال يمكن أن تجمع بين القدرات التخميد عالية مع قابلية ممتازة.

يستخدم لإقامة تشكيل سبائك M2052، ممثل سبائك عالية-التخميد Mn-المستندة إلى الاتحاد الجمركي مع متوسط محتوى Mn وضعتها Kawahara et al. وقد درست ¹¹، على نطاق واسع في العقود القليلة الماضية. ووجد الباحثون أن سبائك M2052 له بقعة الحلو جيدة بين القدرات التخميد ومقاومة الخضوع، والقابلية للتنفيذ. بالمقارنة مع تقنية تزوير، قد تم صب على نطاق واسع المستخدمة حتى الآن نظراً لعملية صب بسيطة، وتكاليف الإنتاج المنخفضة، والإنتاجية العالية، إلخ العوامل المؤثرة (مثلاً، تردد التذبذب، سلالة السعة، التبريد السرعة، والمعالجة بالحرارة درجة الحرارة/الوقت، إلخ) على قدرة التخميد، درست المجهرية، والتخميد إليه سبيكة M2052 ببعض الباحثين^12،،من^{1314،15 ،16،،}من¹⁷¹⁸. ومع ذلك، أداء صب السبائك M2052 أقل شأنا، على سبيل المثال، مجموعة واسعة من درجة حرارة التبلور، وحدوث مسامية الصب، وانكماش تتركز، أسفر في نهاية المطاف عن الميكانيكية غير مرضية خصائص للمسبوكات.

والغرض من هذه الورقة هو تزويد الميدان الصناعي بوسيلة مجدية للحصول على الجبس Mn-Cu سبائك مع خصائص الممتازة التي يمكن استخدامها في الآلات، وفي صناعة الأدوات الدقيقة للحد من الاهتزاز وضمان المنتج على أساس نوعية. وفقا لتأثير خلط عناصر في مرحلة التحول وأداء الصب، يعتبر العنصر ال خفض γ-المرحلة المنطقة واستقرار مرحلة γ ، التي يمكن أن تجعل المرحلة γ بسهولة أكبر تحويل إلى γ' المرحلة مع التوائم الصغرى. وعلاوة على ذلك، ستزيد حل ال ذرات في مرحلة γ قوة السبيكة، مما يمكن أن يحسن من الخواص الميكانيكية. أيضا، العنصر هو أحد العناصر الهامة التي يمكن أن تحسن خصائص صب سبائك النحاس Mn. عنصر الزنك مفيد لتحسين الصب والتخميد خصائص السبيكة. وأخيراً، 2% wt الزنك و 3 wt % شركة أضيفت إلى سبيكة رباعي منكونيفي في هذا العمل، ويلقي ظلالا جديدة وضعت سبيكة Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (wt %). وعلاوة على ذلك، يتم استخدام العديد من الأساليب المختلفة من المعالجة الحرارية في هذا العمل وآثارها متميزة وتناقش على النحو التالي. واستخدمت للحد من العزل تغصن معاملة التجانس. واستخدمت العلاج الحل للتثبيت من الشوائب. علاج الشيخوخة ويستخدم لإحداث التحلل spinodal؛ وفي الوقت نفسه، يتم استخدام أوقات الشيخوخة المختلفة للبحث عن المعلمات الأمثل للقدرات التخميد الممتاز ودرجة حرارة عالية من خدمة. في نهاية المطاف، تم فحص أسلوب معالجة الحرارية أفضل للقدرات التخميد متفوقة، فضلا عن درجة حرارة عالية من خدمة.

اتضح أن الاحتكاك الداخلي الأقصى (ف^-1) وخدمة أعلى درجة حرارة يمكن أن يتحقق في الوقت نفسه بالشيخوخة السبيكة عند 435 درجة مئوية ح 2. بسبب البساطة وكفاءة هذا الأسلوب إعداد، يمكن أن تنتج رواية المدلى بها الاتحاد الجمركي القائم Mn التخميد سبائك مع الأداء الممتاز، وهو أهمية عملية هامة لتطبيق الهندسة. هذا الأسلوب مناسبة خاصة للتحضير لصب السبائك التخميد عالية Mn-المستندة إلى الاتحاد الجمركي التي يمكن استخدامها للحد من الاهتزاز.

Protocol

1-إعداد المواد الخام

1. وزن جميع المواد الخام المطلوبة مع مقياس إلكترونية حسب النسبة المئوية الجماعية (65% Mn الالكتروليتى، 26% الالكتروليتى Cu، 2% Fe نقية الصناعية، 2% الالكتروليتى ني، 3% Al الالكتروليتى، و 2 في المائة الزنك الالكتروليتى)، كما هو موضح في الشكل 1.
   ملاحظة: جميع هذه المواد الخام متاحة تجارياً.

الشكل 1 : عرض المواد الخام- المواد المستخدمة وتشمل 65 wt % الالكتروليتى Mn، 26 في المائة بالوزن النحاس الالكتروليتى، 2 في المائة بالوزن الصناعية الحديد النقي، 2% بالوزن الالكتروليتى ني، 2 في المائة بالوزن الزنك الالكتروليتى، و 3 في المائة بالوزن آخرون الالكتروليتى الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

2-صهر وصب عملية

ملاحظة: الخطوات التفصيلية لصب الرمل مبينة في الشكل 2.

الشكل 2 : الرمل صب وصب الخطوات. وتشمل العملية الرئيسية صنع نمط والعفن، وعملية صب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

1. إعداد أنماط وأنماط حسب المنتج الرسم، وتأكد من أن يتم توسيع حجم النمط إلى حد معين تكون مسؤولة عن انكماش والبدلات بالقطع.
   ملاحظة: نمط المواد المستخدمة في هذا العمل هو الخشب ( الشكل 3) لنقش خشب الخفيفة، من السهل على العمل، ودورة إنتاج منخفضة التكلفة والقصير.

الشكل 3 : الأنماط المستخدمة في قالب الصب- واستخدمت هذه الأنماط الخشب للحصول على شكل المسبوكات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

2. إعداد صب الرمل، تخلط معا رمال الكوارتز مع سيليكات الصوديوم 4%-8%.
   ملاحظة: قطر الرمال حوالي 0.4 مم والجسيمات موحدة.
3. استكمال عملية صب الرئيسي بالأيدي.
   1. أولاً، وضع أنماط اثنين في قارورة صب.
   2. ثم يتدحرج قارورة بعد صدمت صب الرمال حول الأنماط وسحب الأنماط من الرمال.
   3. أخيرا، فرشاة سطح العفن الرمال مع صب طلاء لتحسين نوعية سطح الصب وتقليل عيوب الصب.
      ملاحظة: يظهر العفن الرمال مصبوب في الشكل 4.
   4. للحصول على قالب رمال جافة، ضع القالب في فرن على 180 درجة مئوية وخبز لأكثر من 8 ساعات قبل الصب تعزيز قوتها والنفاذيه وتسهيل تذوب ملء وضمان جودة المنتجات الصب.

الشكل 4 : القالب الرمال مصبوب. فقد اثنين من تسوس الأسنان وقد تم تغطية سطحها بطلاء. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

3-تنظيم دورات تعريفية لذوبان

ملاحظة: استخدام التعريفي فراغ المتوسطة التردد ذوبان الفرن.

1. فتح غطاء الفرن ووضع 20.8 كجم من مينيسوتا، 8.32 كجم من النحاس، 0.64 كجم من ني، 0.64 كيلو غرام من الحديد، 0.64 كجم من الزنك، و 0.96 كغ من المواد ال في البوتقة تباعا، وتغطية المواد مع الكريوليت في الماضي.
2. إخراج صب القالب من الفرن ووضعها في الفرن؛ تعديل موقفها لصب نجاح. إغلاق الغطاء وفراغ الفرن ثم فتح نظام توزيع الحرارة لبدء انصهار السبيكة.
3. عند بدء تشغيل المعادن تذوب، ملء الفرن مع الأرجون إلى ضغط سلبي 93-الجيش الشعبي الكوري، تمنع الرش المعدن المنصهر.
4. بعد قد ذاب السبيكة، صقل لعدة دقائق للحد من الشوائب الضارة والغاز المحتوى.
   ملاحظة: غالباً ما يتضمن الإجراء ذوبان الصهر والتكرير.

4-صب السبيكة

1. صب المعدن المنصهر بسلاسة في قالب الصب بعد عملية التكرير.
2. بعد تماما هو توطد المعدن المنصهر، كسر الفراغ وإخراج قالب الصب.
3. إزالة المسبوكات من القالب الصب عندما تنخفض درجة حرارة العفن إلى مستوى منخفض.

5-المعالجة المسبقة للمسبوكات

ملاحظة: يرد في ماكروفوتوجراف الجزء مصبوب في الشكل 5.

1. قطع عينات من الصب باستخدام آلة قطع خطية.
   ملاحظة: تستخدم العينات للقياسات ديفراكتوميتير (زرد) الأشعة السينية ومراقبة الميتالوغرافي 10 × 10 × 1 مم³. عينات لتحليل ديناميكي حراري (DMA) تمتلك بعدا من أبعاد 0.8 × 10 × 35 مم³.

الشكل 5 : أجزاء مصبوب في القالب الرمال وإزالة الأجزاء. كان مصبوب الصب اثنين في وقت واحد. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

6-المعالجة بالحرارة

1. تقسيم العينات المصقول إلى سبع مجموعات وإبقاء العينة #1 مجاناً من العلاج، والحفاظ على دولة المدلى بها للمقارنة. وضع الآخرين في فرن من نوع مربع مقاومة للمعالجات الحرارية المختلفة.
2. مجانسة عينات #2 و #5 في 850 درجة مئوية ح 24، وفي وقت لاحق، آرو في ماء بارد قبل الشيخوخة لهم في 435 درجة مئوية وعينه #2 ح 4 والعينة #5 ح 2.
3. الحل-علاج عينات #3 و #6 في 900 درجة مئوية ح 1، وفي وقت لاحق، آرو في ماء بارد قبل الشيخوخة لهم في 435 درجة مئوية وعينه #3 ح 4 والعينة #6 ح 2.
4. عمر العينات #4 و #7 في 435 ° ج ح 4 وح 2، على التوالي.

7-التخميد اختبار القدرات

1. استخدام تحليل الميكانيكية الحيوية (DMA) لقياس قدرة التخميد من العينات¹⁷.
   ملاحظة: يتم وضع الاختبار اكتساح سلالة في درجة حرارة الغرفة.
2. أثناء الاختبار، وكشف δ زاوية المرحلة بين الإجهاد والضغط (كما هو موضح في الشكل 6).
3. تميز قدرة التخميد من ف^-1، الذي يمكن تحديده من خلال الصيغة التالية.
   Q ^-1 = تان δ

الرقم 6 : بناء لاعبا أساسيا واختبار مبدأ DMA. (أ) هذا الفريق يظهر المباراة ناتئ مزدوجة من DMA. (ب) هذا الفريق يظهر العلاقة بين الإجهاد جيبية التطبيقية للضغط وتأخر المرحلة الناتجة. ويمكن حساب قيم الفاصلة بين الإجهاد والتوتر، فضلا عن معامل التحويل، بالصيغ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

8-عينة وصف

1. تلميع الالكتروليتى والمراقبة الميتالوغرافي
   1. لملاحظة المجهرية تغصن، أحفر كل العينات لحوالي 1 دقيقة في حل مختلطة من حمض بيرتشلوريك والكحول المطلق في 01:27.
   2. ثم تنظيف العينات مع الأسيتون والجاف للعينة مع منفاخ، ومراقبة الهيكل الجذعية مع مجهر الميتالوغرافي.
2. وصف هيكل المرحلة
   1. وصف هيكل المرحلة والمعلمات شعرية من العينات من حيود الأشعة السينية (XRD) مع CuKα الإشعاع^12،22.
      ملاحظة: استخدم بسرعة المسح الضوئي في 2° الدقيقة. قبل القياس زرد، إعداد العينات بعناية عن طريق إزالة أي التوتر السطحي.

النتائج

يبين الشكل 7 بالتبعية لقدرة التخميد في السعة سلالة سبيكة منكونيفيزنال المدلى بها عينات #1--#7 و M2052 المدلى بها. وتبين النتائج أن قدرة التخميد العينة #1 أعلى مما يلقي من سبيكة M2052 (كما هو موضح في الشكل 7 أ) والتقليدية مزورة سبائك عالية-التخميد M2052 ...

Discussion

للتأكد من أن هذا النوع من سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي المدلى بها تمتلك قدرات متفوقة التخميد والخصائص الميكانيكية ممتازة، من الضروري ضمان أن المسبوكات تركيب الكيميائي مستقرة ودرجة نقاء عالية وبنية بلورية ممتازة. ولذلك، رقابة صارمة على الجودة اللازمة لعمليات الصهر والصب ?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
manganese	Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.	DJMnB	produced by electrolysis
copper	Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.	Cu-CATH-2	produced by electrolysis
Nickel	Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.	Ni99.99	produced by electrolysis
Iron	Ningbo Jiasheng Metal Materials Co., Ltd.	YT01	industrial pure Fe
Zinc	Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.	0#	produced by electrolysis
Aluminum	Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.	Al99.90	produced by electrolysis