Le but de ce travail est de concevoir et de développer un noble âge de fonte manganèse-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium alliage avec une capacité d’amortissement supérieure et une température d’utilisation élevée, qui peut agir comme un candidat prometteur vers des applications d’ingénierie. Le bref processus de préparation est le suivant. La première étape consiste à préparer les matières premières.
La seconde est de faire fondre ces métaux purs dans un four fondant à induction sous vide et une atmosphère désertique. Le troisième est d’obtenir les moulages en alliage par liquide en alliage fondu personnalisé dans le moule de sable de silice en douceur. Le quatrième est d’enlever les moulages en brisant le moule à sable lorsque la température du moule tombe à un faible niveau.
La cinquième est de soumettre les spécimens à partir de moulages en alliage à différents traitements thermiques. Enfin, la microstructure mince, la capacité d’amortissement et la température d’utilisation sont systématiquement étudiées par une série de méthodes de caractérisation et d’essai. On a constaté que les alliages à base de manganèse-cuivre avaient une capacité d’amortissement pour réduire le bruit et les vibrations, ce qui peut être principalement attribué à la distorsion du treillis induite par les limites jumelles produites par le visage centré cubique, deux face centrée transformation du visage tétragonal en dessous du point de transformation du visage.
Alors que la température de transformation du visage dépend directement de la teneur en manganèse dans les alliages à base de cuivre manganèse. C’est-à-dire que plus la concentration de manganèse est élevée, plus la distorsion du treillis est grande. Plus la température de transformation marensitique est élevée, plus la phase FCT microteste les scies d’amortissement obtenues à température ambiante.
Ainsi, plus la capacité d’amortissement est élevée. Parmi ces alliages à base de manganèse et de cuivre, l’alliage manganèse-cuivre-nickel-fer forgé a été largement étudié et utilisé au cours des dernières décennies. Les chercheurs ont constaté que ce type d’alliage peut atteindre une bonne capacité d’amortissement en vieillissant le traitement dans la plage de température appropriée, qui est principalement due à la décomposition de la phase gamma parent en crêtes riches en manganèse nanométrique et des crêtes riches en cuivre nanométrique, ce qui entraîne l’amélioration de la capacité d’amortissement.
Comparé à la forge et à la formation, le moulage a été employé couramment jusqu’ici, dû au processus simple de fabrication, au coût intégré bas, et à l’efficacité élevée de production, etc. Le groupe de recherche et d’autres chercheurs principaux ont étudié les facteurs d’influence sur la capacité d’amortissement et la microstructure du moulage S de l’alliage M2052. Cependant, l’alliage M2052 était défectueux en castabilité.
Par exemple, un large éventail de température de cristallisation, le risque accru de porosité de coulée, de rétrécissement concentré, et ainsi de suite, menant par la suite à la pratique mécanique insatisfaisante. Par conséquent, afin de résoudre ces problèmes, des éléments de zinc et d’aluminium sont ajoutés dans les mesures d’alliage manganèse-cuivre-nickel-fer dans ce travail pour améliorer ses performances de coulée, et le processus préférable de traitement thermique est examiné à la fois pour une bonne capacité d’amortissement et une température d’utilisation élevée. Enfin, un nouveau type de coulée de manganèse-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium en alliage vieilli, avec une excellente capacité d’amortissement et une température d’utilisation élevée, a été obtenu par la conception de l’alliage et l’optimisation du traitement thermique.
Par conséquent, il ya une raison appropriée de penser que c’est un bon choix pour les applications d’ingénierie. Préparer les matières premières. Préparez le nouvel alliage à 65 % de manganèse électrolytique, 26 % de cuivre électrolytique, 2 % de fer pur industriel, 2 % de déco électrolytique, 3 % d’aluminium électrolytique et 2 % de zinc électrolytique.
Les matières premières étaient disponibles dans le commerce. Processus de fusion et de coulée. Utilisez un four de fusion à induction sous vide à fréquence moyenne dans l’expérience.
Tout d’abord, préparer des modèles. Utilisez deux motifs en bois dans ce travail. Assurez-vous que la taille du motif est légèrement agrandie pour tenir compte du rétrécissement, et l’usinage le permet.
Deuxièmement, préparer le sable moulure. Mélanger de 4 % à 8 % le silicate de sodium et le sable de quartz. Ensuite, faire le moule à la main.
Mettez deux modèles dans le flacon de moulage. Ensuite, roulez sur le flacon après avoir percuté le sable moulant autour des motifs et retirez les motifs du sable. Badigeonner la surface du moule à sable d’un revêtement pour la coulée de sable afin d’améliorer la qualité de la surface de coulée et de réduire les défauts de coulée.
Enfin, pour obtenir un moule à sable sec, mettre le moule à sable dans un four pour le cuire à 180 degrés pendant plus de huit heures. Troisièmement, s’adapter aux matières premières. Ouvrez le couvercle du four, mettez le manganèse, le nickel de cuivre, le fer, le zinc et les matériaux d’aluminium dans le creuset.
Couvrez enfin les matériaux de lumière sèche. Quatrièmement, sortez le moule de moulage du four et mettez-le dans le four. Ajustez sa position pour réussir à verser.
Fermez le couvercle, passez l’aspirateur dans le four et ouvrez le système de distribution de chaleur pour commencer à faire fondre l’alliage. Verser le métal fondu en douceur dans le moule de moulage après le processus de raffinage. Enfin, après que le métal fondu soit complètement solidifié, sortez le moule de moulage.
Retirez les moulages du moule de coulée quand la température du moule tombe à un niveau bas. Prétraitement des moulages. Couper les spécimens du moulage à l’aide d’une machine à découper linéaire.
Les spécimens pour les mesures XRD et l’observation métalnographique sont de taille dix fois dix fois un millimètre. Les spécimens pour la mesure de l’ADN possèdent une dimension de 0,8 fois dix fois trente-cinq millimètres. Traitement thermique.
Diviser les spécimens de polissage en sept groupes, parmi lesquels les spécimens un étaient exempts de traitement. Maintenir un état de fonte pour la commémoration et mettre d’autres dans un four de résistance de type boîte pour différents traitements thermiques. Le but du traitement d’homogénéisation est de réduire la ségrégation dendritique.
Le but du traitement de solution est d’immobiliser des impuretés, aussi bien que différentes périodes vieillissantes sont employées pour découvrir les paramètres optimaux pour l’excellente capacité d’amortissement et la température d’utilisation. Testez la capacité d’amortissement. Utilisez l’analyse mécanique dynamique pour mesurer la capacité d’amortissement des spécimens.
Au cours de l’essai, détecter les données d’angle du visage entre le stress appliqué à l’échantillon et la souche produite sur l’échantillon. Ensuite, caractérisez la capacité d’amortissement par q à la puissance de moins un. Qui est déterminée par la formule q à la puissance de moins un égal au delta tangente.
Plus la valeur delta est grande, meilleure est la capacité d’amortissement. Caractérisation simple. Pour l’observation des microstructures dendrites, graver tous les spécimens pendant environ une minute dans une solution mixte d’acide perchlorique et d’alcool après polissage mécanique.
Ensuite, nettoyez les spécimens avec de l’acétone. Séchez l’échantillon à l’aide d’un ventilateur et observez la structure dendritique à l’aide d’un microscope métallographic. La figure sept montre la dépendance d’amplitude de force de q à la puissance de moins un pour ses spécimens moulés de manganèse-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium, numéro un au numéro sept, et son M2052 moulé.
Ces courbes montrent que par la suite effectuer le vieillissement d’homogénéisation, le vieillissement de solution, et le vieillissement ont encore amélioré la capacité d’amortissement du manganèse moulé de S-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium alliage respectivement. Dans lequel, le vieillissement pendant deux heures, entraîner la plus grande capacité d’amortissement parmi eux. La figure huit montre l’effet du traitement thermique sur la ségrégation microscopique des dendrites de manganèse.
Par rapport à la microstructure du spécimen un, les ségrégations de dendrite de manganèse du spécimen cinq et six sont affaiblies dans une certaine mesure, tandis que la contrepartie du spécimen sept n’a aucune différence distinctive. Ces résultats indiquent que le vieillissement d’homogénéisation et les traitements vieillissants de solution affaiblissent la ségrégation microscopique de manganèse, mais le traitement direct de vieillissement n’a aucun effet évident là-dessus. Selon la courbe de capacité d’amortissement dépendante de la température, la capacité d’amortissement diminue rapidement et la température augmente.
La température de surface de l’échantillon un, cinq à sept, figure dans le tableau 2. On peut voir clairement que le vieillissement à 435 degrés pendant deux heures peut appeler la température d’utilisation optimale. La figure neuf montre la relation entre la distorsion du treillis, q à la puissance de moins un, et la température d’utilisation des alliages manganèse moulé s-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium soumis à différents traitements thermiques.
De toute évidence, la distorsion du treillis est positivement liée au q à la puissance de moins un et à la température d’utilisation. À savoir, plus la distorsion du treillis est grande, meilleure est la capacité d’amortissement et la température d’utilisation. Tous les résultats indiquent que la capacité optimale d’amortissement de la température d’utilisation la plus élevée sont atteints par le vieillissement à 435 degrés pendant deux heures d’alliage manganèse coulé S-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium, principalement en raison de la plus grande ségrégation nanométrique de manganèse, résultant en la distorsion maximale du treillis dans l’alliage.
Et noble s fonte manganèse-cuivre-nickel-fer-zinc-aluminium alliage, avec une capacité d’amortissement supérieure et une température d’utilisation élevée, a été obtenu par la conception d’alliage et l’optimisation du traitement thermique dans ce travail. Le processus optimal de traitement thermique vieillit à 435 degrés pendant deux heures, ce qui peut conduire à la plus grande ségrégation nanométrique de manganèse, améliorant ainsi considérablement la capacité d’amortissement et la température d’utilisation par rapport à l’alliage moulé S d’origine. Ce travail sera d’une grande importance dans la conception et la préparation de nouveaux alliages d’amortissement à base de manganèse-cuivre avec d’excellentes propriétés pour des applications industrielles pratiques.
