O objetivo deste trabalho é projetar e desenvolver uma nobre liga de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio com maior capacidade de amortecimento e alta temperatura de uso, que pode atuar como um candidato promissor para aplicações de engenharia. O breve processo de preparação é o seguinte. O primeiro passo é preparar matérias-primas.
A segunda é derreter esses metais puros em um forno de fusão por vácuo e atmosfera do deserto. A terceira é obter as fundições de ação por líquido de corda derretida personalizado em molde de areia de sílica suavemente. A quarta é remover as fundições quebrando o molde de areia quando a temperatura do molde cai para um nível baixo.
O quinto é tornar os espécimes de fundições de ação sujeitas a diferentes tratamentos térmicos. Finalmente, microestrutura fina, capacidade de amortecimento e temperatura de uso são investigadas sistematicamente por uma série de métodos de caracterização e teste. As ligas à base de manganês-cobre têm capacidade de amortecimento para reduzir o ruído e a vibração, o que pode ser atribuído principalmente à distorção da rede induzida por limites gêmeos produzidos pelo cúbico centrado na face, duas faces centradas na transformação facial abaixo do ponto de transformação facial.
Enquanto a temperatura de transformação facial depende diretamente do conteúdo de manganês em ligas à base de cobre de manganês. Ou seja, quanto maior a concentração de manganês, maior é a distorção da rede. Quanto maior for a temperatura de transformação martensítica, mais a fase FCT microtesta as serras de amortecimento obtidas à temperatura ambiente.
Assim, melhor será a capacidade de amortecimento. Entre essas ligas à base de manganês-cobre, a liga de ferro-cobre forjada foi amplamente estudada e usada nas últimas décadas. Os pesquisadores descobriram que esse tipo de liga pode atingir uma boa capacidade de amortecimento com o tratamento de envelhecimento na faixa de temperatura adequada, o que se deve principalmente à decomposição da fase dos pais gama em cumes ricos em manganês nanoescala e cumes ricos em cobre nanoescala, resultando na melhoria da capacidade de amortecimento.
Em comparação com forjar e formar, o fundição tem sido amplamente utilizado até agora, devido ao processo de fabricação simples, baixo custo integrado e alta eficiência de produção, etc. O grupo de pesquisa e outros pesquisadores líderes têm investigado os fatores de influência na capacidade de amortecimento e microestrutura do elenco S da liga M2052. No entanto, a anteia M2052 estava defeituosa na castbilidade.
Por exemplo, uma ampla gama de temperatura de cristalização, o risco de abertura de porosidade de fundição, encolhimento concentrado, e assim por diante, eventualmente levando à prática mecânica insatisfatória. Portanto, para resolver esses problemas, elementos de zinco e alumínio são adicionados nas métricas de liga de cobre-níquel-manganês neste trabalho para melhorar seu desempenho de fundição, e o processo de tratamento térmico preferível é rastreado tanto para uma boa capacidade de amortecimento quanto para alta temperatura de uso. Finalmente, um novo tipo de liga envelhecida de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio, com excelente capacidade de amortecimento e alta temperatura de uso, foram obtidos pelo design de ligas e otimização do tratamento térmico.
Portanto, há uma razão adequada para pensar que é uma boa escolha para aplicações de engenharia. Prepare matérias-primas. Prepare a nova liga por manganês eletrolítico de 65%, cobre eletrolítico de 26%, ferro puro industrial de 2%, deco eletrolítico de 2%, 3% de alumínio eletrolítico e 2% de zinco eletrolítico.
As matérias-primas estavam disponíveis comercialmente. Processo de fusão e fundição. Use um forno de derretimento de indução de vácuo de média frequência no experimento.
Primeiro, prepare padrões. Use dois padrões de madeira neste trabalho. Certifique-se de que o tamanho do padrão é ligeiramente aumentado para explicar o encolhimento, e a usinagem permite isso.
Em segundo lugar, prepare a areia de moldagem. Misture 4% a 8% de silicato de sódio e areia de quartzo juntos. Então, faça o molde à mão.
Coloque dois padrões no frasco de moldagem. Em seguida, role o frasco depois de bater a areia de moldagem ao redor dos padrões e retirar os padrões da areia. Escove a superfície do molde de areia com revestimento para fundição de areia para melhorar a qualidade da superfície de fundição e reduzir os defeitos de fundição.
Por fim, para obter um molde de areia seca, coloque o molde de areia em um forno para assá-lo a 180 graus por mais de oito horas. Em terceiro lugar, caber em matérias-primas. Abra a tampa do forno, coloque manganês, níquel de cobre, ferro, zinco e materiais de alumínio no cadinho.
Cubra os materiais com luz seca, enfim. Em quarto lugar, retire o molde de fundição do forno e coloque-o no forno. Ajuste sua posição para derramamento bem sucedido.
Feche a tampa, aspire o forno e abra o sistema de distribuição de calor para começar a derreter liga. Despeje o metal derretido suavemente no molde de fundição após o processo de refinação. Finalmente, depois que o metal derretido é completamente solidificado, tire o molde de fundição.
Remova as fundições do molde de fundição quando a temperatura do molde cair para um nível baixo. Pré-tratamento de elencos. Corte amostras da fundição usando máquina de corte linear.
Os espécimes para medições XRD e observação metalográfica têm tamanho de dez vezes dez vezes um milímetro. Os espécimes para medição de DNA possuem uma dimensão de 0,8 vezes dez vezes trinta e cinco milímetros. Tratamento térmico.
Divida os espécimes de polimento em sete grupos, entre os quais os espécimes estavam livres de tratamento. Manter um estado de gesso para comemoração e colocar outros em um forno de resistência tipo caixa para diferentes tratamentos térmicos. O objetivo do tratamento de homogeneização é reduzir a segregação dendrítica.
O objetivo do tratamento da solução é imobilizar impurezas, bem como diferentes tempos de envelhecimento são usados para descobrir os parâmetros ideais para excelente capacidade de amortecimento e temperatura de uso. Capacidade de amortecimento do teste. Utilize análises mecânicas dinâmicas para medição da capacidade de amortecimento das amostras.
Durante o teste, detecte os dados do ângulo facial entre o estresse aplicado à amostra e a cepa produzida na amostra. Em seguida, caracterize a capacidade de amortecimento por q ao poder de menos um. Que é determinado pela fórmula q para o poder de menos um igual ao delta tangente.
Quanto maior o valor delta, melhor a capacidade de amortecimento. Caracterização simples. Para observação de microestruturas dendritos, etch todos os espécimes por cerca de um minuto em uma solução mista de ácido polemóico e álcool após polimento mecânico.
Em seguida, limpe os espécimes com acetona. Seque a amostra com um soprador e observe a estrutura dendrítica com um microscópio metalográfico. A Figura sete mostra a dependência de amplitude de força de q para o poder de menos um para seus espécimes de liga de manganese-cobre-níquel-zinco-zinco-alumínio, número um para o número sete, e seu elenco M2052.
Essas curvas mostram que, posteriormente, a realização do envelhecimento da homogeneização, do envelhecimento da solução e do envelhecimento melhorou ainda mais a capacidade de amortecimento da liga de manganês fundido-cobre-níquel-zinco-alumínio, respectivamente. Em que, envelhecendo por duas horas, resultam na maior capacidade de amortecimento entre eles. A Figura oito mostra o efeito do tratamento térmico na segregação dendrite de manganês microscópica.
Em comparação com a microestrutura do espécime um, as segregações dendrite de manganês dos espécimes cinco e seis estão enfraquecidas até certo ponto, enquanto a contraparte do espécime sete não tem diferença distinta. Esses resultados indicam que o envelhecimento da homogeneização e os tratamentos de envelhecimento da solução enfraquecem a segregação microscópica do manganês, mas o tratamento de envelhecimento direto não tem efeito óbvio sobre ele. De acordo com a curva de capacidade de amortecimento dependente da temperatura, a capacidade de amortecimento diminui rapidamente e a temperatura sobe.
A temperatura da superfície do espécime um, cinco a sete, está listada na Tabela 2. Pode-se ver claramente que envelhecer a 435 graus por duas horas pode chamar a temperatura de uso ideal. A Figura nove mostra a relação entre a distorção da rede, q com o poder de menos um, e a temperatura de uso de ligas de manganês-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio súmãs de sálnese e de ferro-zinco sujeito a diferentes tratamentos térmicos.
Evidentemente, a distorção da rede está positivamente relacionada com o q com a potência de menos um e temperatura de uso. Ou seja, quanto maior a distorção da rede, melhor a capacidade de amortecimento e temperatura de uso. Todos os resultados indicam que a capacidade de amortecimento ideal da maior temperatura de uso é alcançada envelhecendo a 435 graus por duas horas de liga de manganese-níquel-ferro-zinco-alumínio, principalmente devido à maior segregação de manganês nanoescala, resultando na distorção máxima da rede na liga.
E a nobre liga de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio, com capacidade de amortecimento superior e alta temperatura de uso, foi obtida pelo design de liga e otimização do tratamento térmico neste trabalho. O processo ideal de tratamento térmico é envelhecer a 435 graus por duas horas, o que pode levar à maior segregação de manganês nanoescala, melhorando significativamente a capacidade de amortecimento e a temperatura de uso em comparação com a isolação fundiária original. Este trabalho será de grande importância no projeto e preparação de novas ligas de amortecimento à base de manganês com excelentes propriedades para aplicações industriais práticas.
