Lo scopo di questo lavoro è quello di progettare e sviluppare una lega nobile di manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio con capacità di smorzamento superiore e alta temperatura di utilizzo, che può fungere da promettente candidato verso applicazioni ingegneristiche. Il breve processo di preparazione è il seguente. Il primo passo è preparare le materie prime.
Il secondo è quello di fondere questi metalli puri in un forno di fusione a induzione sottovuoto e atmosfera desertica. Il terzo è quello di ottenere i getti di lega da liquido in lega fusa personalizzato in muffa di sabbia silicea senza intoppi. Il quarto è quello di rimuovere i getti rompendo lo stampo di sabbia quando la temperatura dello stampo scende a un livello basso.
Il quinto è quello di rendere i campioni da getti di lega soggetti a diversi trattamenti termici. Infine, la microstruttura sottile, la capacità di smorzamento e la temperatura di utilizzo vengono studiate sistematicamente con una serie di metodi di caratterizzazione e test. Si è scoperto che le leghe a base di manganese-rame hanno una capacità di smorzamento per ridurre il rumore e le vibrazioni, che può essere attribuita principalmente ai confini gemelli indotti dalla distorsione del reticolo prodotti dalla trasformazione della faccia cubica centrata, due facce centrato tetragonale sotto il punto di trasformazione della faccia.
Mentre la temperatura di trasformazione del viso dipende direttamente dal contenuto di manganese nelle leghe a base di rame manganese. Vale a dire, maggiore è la concentrazione di manganese, maggiore è la distorsione del reticolo. Più alta è la temperatura di trasformazione martensitica, più le seghe di smorzamento dei microtest di fase FCT ottenute a temperatura ambiente sono.
Pertanto, migliore è la capacità di smorzamento. Tra queste leghe a base di manganese-rame, la lega forgiata manganese-rame-nichel-ferro è stata ampiamente studiata e utilizzata negli ultimi decenni. I ricercatori hanno scoperto che questo tipo di lega può raggiungere una buona capacità di smorzamento invecchiando il trattamento in un intervallo di temperatura appropriato, che è principalmente dovuto alla decomposizione della fase genitore gamma in creste ricche di manganese su nanoscala e creste ricche di rame su scala nanometrica, con conseguente miglioramento della capacità di smorzamento.
Rispetto alla fucina e alla formatura, la colata è stata ampiamente utilizzata finora, a causa del semplice processo di produzione, del basso costo integrato e dell'elevata efficienza produttiva, ecc. Il gruppo di ricerca e altri ricercatori principali hanno studiato i fattori di influenza sulla capacità di smorzamento e sulla microstruttura della lega S di M2052. Tuttavia, la lega M2052 era difettosa in castigliabilità.
Ad esempio, un'ampia gamma di temperature di cristallizzazione, il rischio di aumento della porosità di colata, il restringimento concentrato e così via, portando infine alla pratica meccanica insoddisfacente. Pertanto, al fine di risolvere questi problemi, gli elementi di zinco e alluminio vengono aggiunti nelle metriche della lega manganese-rame-nichel-ferro in questo lavoro per migliorare le sue prestazioni di fusione, e il processo di trattamento termico preferibile viene schermato sia per una buona capacità di smorzamento che per un'alta temperatura di utilizzo. Infine, un nuovo tipo di lega invecchiata di fusione manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio, con un'eccellente capacità di smorzamento e un'elevata temperatura di utilizzo, sono stati ottenuti con la progettazione della lega e l'ottimizzazione del trattamento termico.
Pertanto, c'è un motivo adatto per pensare che sia una buona scelta per le applicazioni ingegneristiche. Preparare le materie prime. Preparare la nuova lega con il 65% di manganese elettrolitico, il 26% di rame elettrolitico, il 2% di ferro puro industriale, il 2% di deco elettrolitico, il 3% di alluminio elettrolitico e il 2% di zinco elettrolitico.
Le materie prime erano disponibili in commercio. Processo di fusione e colata. Utilizzare un forno di fusione a induzione sottovuoto a media frequenza nell'esperimento.
In primo luogo, preparare i modelli. Usa due motivi in legno in questo lavoro. Assicurarsi che le dimensioni del motivo siano leggermente ingrandite per tenere conto del restringimento e la lavorazione lo consente.
In secondo luogo, preparare la sabbia di stampaggio. Mescolare tra il 4% e l'8% di silicato di sodio e sabbia di quarzo insieme. Quindi, fai lo stampo a mano.
Mettere due motivi nel pallone di stampaggio. Quindi, rotolare sopra il pallone dopo aver speronato la sabbia di stampaggio intorno ai motivi e ritirare i motivi dalla sabbia. Spazzolare la superficie dello stampo di sabbia con rivestimento per la fusione della sabbia per migliorare la qualità della superficie di colata e ridurre i difetti di fusione.
Finalmente, per ottenere uno stampo di sabbia secca, mettere lo stampo di sabbia in un forno per cuocerlo a 180 gradi per più di otto ore. In terzo luogo, l'soluzione delle materie prime. Aprire il coperchio del forno, mettere nel crogiolo manganese, nichel di rame, ferro, zinco e alluminio.
Coprire finalmente i materiali con luce asciutta. In quarto luogo, esegnare lo stampo di colata dal forno e metterlo nel forno. Regolare la sua posizione per un versamento riuscito.
Chiudere il coperchio, aspirare il forno e aprire il sistema di distribuzione del calore per iniziare la lega di fusione. Versare il metallo fuso senza intoppi nello stampo di colata dopo il processo di raffinazione. Infine, dopo che il metallo fuso è completamente solidificato, eserti lo stampo di colata.
Rimuovere i getti dallo stampo di colata quando la temperatura dello stampo scende a un livello basso. Pretrattamento dei getti. Tagliare i campioni dalla colata utilizzando una macchina da taglio lineare.
I campioni per le misurazioni XRD e l'osservazione metallografica hanno dimensioni dieci volte dieci volte un millimetro. I campioni per la misurazione del DNA possiedono una dimensione di 0,8 per dieci per trentacinque millimetri. Trattamento termico.
Dividere gli esemplari di lucidatura in sette gruppi, tra cui gli esemplari uno era privo di trattamento. Mantenere uno stato di colata per la commemorazione e mettere gli altri in un forno di resistenza tipo scatola per diversi trattamenti termici. Lo scopo del trattamento di omogeneizzazione è quello di ridurre la segregazione dendritica.
Lo scopo del trattamento della soluzione è quello di immobilizzare le impurità, così come diversi tempi di invecchiamento vengono utilizzati per scoprire i parametri ottimali per un'eccellente capacità di smorzamento e temperatura di utilizzo. Testare la capacità di smorzamento. Utilizzare l'analisi meccanica dinamica per la misurazione della capacità di smorzamento dei provini.
Durante la prova, rilevare i dati relativi all'angolo di taglio tra la sollecitazione applicata al campione e la deformazione prodotta sul campione. Quindi, caratterizzare la capacità di smorzamento di q alla potenza di meno uno. Che è determinato dalla formula q alla potenza di meno uno uguale al delta tangente.
Maggiore è il valore delta, migliore è la capacità di smorzamento. Caratterizzazione semplice. Per l'osservazione della microstruttura dei dendriti, incidere tutti i campioni per circa un minuto in una soluzione mista di acido perclorico e alcol dopo la lucidatura meccanica.
Quindi, pulire gli esemplari con acetone. Asciugare il campione con un soffiatore e osservare la struttura dendritica con un microscopio metallografico. La figura sette mostra la dipendenza dell'ampiezza di forza di q alla potenza di meno uno per i suoi campioni di lega di manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio fusi, dal numero uno al numero sette, e il suo M2052 fuso.
Queste curve mostrano che successivamente effettuare l'invecchiamento di omogeneizzazione, l'invecchiamento della soluzione e l'invecchiamento hanno ulteriormente migliorato la capacità di smorzamento della lega S cast manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio rispettivamente. In cui, invecchiando per due ore, si traducono nella più alta capacità di smorzamento tra loro. La figura otto mostra l'effetto del trattamento termico sulla segregazione microscopica della dendrite del manganese.
Rispetto alla microstruttura del campione uno, le segregazioni della dendrite manganese del campione cinque e sei sono indebolite in una certa misura, mentre la controparte del campione sette non ha alcuna differenza distintiva. Questi risultati indicano che i trattamenti di invecchiamento dell'omogeneizzazione e dell'invecchiamento della soluzione indeboliscono la segregazione microscopica del manganese, ma il trattamento di invecchiamento diretto non ha alcun effetto evidente su di esso. In base alla curva di capacità di smorzamento dipendente dalla temperatura, la capacità di smorzamento diminuisce rapidamente e la temperatura aumenta.
La temperatura superficiale del campione uno, da cinque a sette, è elencata nella tabella 2. Si può vedere chiaramente che l'invecchiamento a 435 gradi per due ore può chiamare la temperatura di utilizzo ottimale. La figura nove mostra la relazione tra la distorsione del reticolo, q alla potenza di meno uno, e la temperatura di utilizzo delle leghe di manganese fuso S-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio soggette a diversi trattamenti termici.
Evidentemente, la distorsione del reticolo è positivamente correlata alla q alla potenza di meno uno e alla temperatura di utilizzo. Vale a dire, maggiore è la distorsione del reticolo, migliore è la capacità di smorzamento e la temperatura di utilizzo. Tutti i risultati indicano che la capacità di smorzamento ottimale della più alta temperatura di utilizzo si ottiene invecchiando a 435 gradi per due ore di lega di manganese fuso S manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio, principalmente a causa della più grande segregazione del manganese su scala nanometrica, con conseguente massima distorsione del reticolo nella lega.
E la nobile lega di manganese fuso S manganese-rame-nichel-ferro-zinco-alluminio, con capacità di smorzamento superiore e alta temperatura di utilizzo, è stata ottenuta dalla progettazione della lega e dall'ottimizzazione del trattamento termico in questo lavoro. Il processo ottimale di trattamento termico sta invecchiando a 435 gradi per due ore, il che può portare alla più grande segregazione del manganese su scala nanometrica, migliorando così significativamente la capacità di smorzamento e la temperatura di utilizzo rispetto alla lega fusa S originale. Questo lavoro sarà di grande importanza nella progettazione e preparazione di nuove leghe di smorzamento a base di manganese-rame con eccellenti proprietà per applicazioni industriali pratiche.
