מטרת עבודה זו היא לתכנן ולפתח גמד אצילי בגיל יצוק מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, אשר יכול לשמש מועמד מבטיח לקראת יישומים הנדסיים. תהליך ההכנה הקצר הוא כדלקמן. הצעד הראשון הוא להכין חומרי גלם.
השני הוא להמיס את המתכות הטהורות האלה בכבשן נמס ואקום ואטמוספירה מדברית. השלישי הוא לקבל את יציקות סגסוגת על ידי נוזל סגסוגת מותכת מותאם אישית לתוך תבנית חול סיליקה בצורה חלקה. הרביעי הוא להסיר את הליהוקים על ידי פירוק עובש החול כאשר הטמפרטורה של התבנית יורדת לרמה נמוכה.
החמישי הוא להפוך את הדגימות של יציקות סגסוגת כפופים לטיפולי חום שונים. לבסוף, מיקרו-מבנה דק, יכולת שיכוך וטמפרטורת שימוש נחקרים באופן שיטתי על-ידי סדרה של שיטות אפיון ובדיקה. סגסוגות מבוססות נחושת מנגן נמצאו יש יכולת שיכוך כדי להפחית רעש ורטט, אשר ניתן לייחס בעיקר עיוות הסריג המושרה גבולות תאומים המיוצרים על ידי פנים מרוכז מעוקב, שני פנים מרוכז טרנספורמציה פנים tetragonal מתחת לנקודת טרנספורמציה הפנים.
בעוד טמפרטורת טרנספורמציית הפנים תלויה ישירות בתכנים מנגן בסגסוגות מבוססות נחושת מנגן. כלומר, ככל שהריכוז של מנגן גבוה יותר, כך עיוות הסריג גדול יותר. ככל שטמפרטורת הטרנספורמציה המרטנסיטית גבוהה יותר, כך המיקרו-סטיטס של שלב FCT מפחיתים מסורים המתקבלים בטמפרטורת החדר.
לכן, טוב יותר את יכולת השיפוש הוא. בין אלה סגסוגות מבוססות מנגן נחושת, סגסוגת מזויפת מנגן נחושת ניקל ברזל נחקרו נרחב בשימוש בעשורים האחרונים. החוקרים מצאו כי סוג זה של סגסוגת יכול להגיע יכולת שיכוך טוב על ידי טיפול הזדקנות בטווח הטמפרטורה המתאים, אשר בעיקר בשל פירוק של שלב הורה גמא לתוך רכסים עשירים מנגן ננומטרי רכסים עשירים נחושת ננומטרית, וכתוצאה מכך שיפור קיבולת damping.
בהשוואה לזייף ויוצרים, הליהוק היה בשימוש נרחב עד כה, בשל תהליך הייצור הפשוט, עלות משולבת נמוכה, ויעילות ייצור גבוהה, וכו '. קבוצת המחקר וחוקרים מובילים אחרים חקרו את גורמי ההשפעה על יכולת השיפוש והמיקרו-מבנה של S cast of M2052 סגסוגת. עם זאת, סגסוגת M2052 הייתה פגומה בקיצוץ.
לדוגמה, מגוון רחב של טמפרטורת התגבשות, הסיכון הגבוה של יציקת נקבוביות, הצטמקות מרוכזת, וכן הלאה, בסופו של דבר מוביל בפועל מכני משביע רצון. לכן, על מנת לפתור בעיות אלה, אלמנטים אבץ ואלומיניום מתווספים במדדי סגסוגת מנגן נחושת ניקל ברזל בעבודה זו כדי לשפר את ביצועי הליהוק שלה, ואת תהליך הטיפול בחום עדיף מוקרן הן עבור יכולת שיכוך טוב וטמפרטורת שימוש גבוהה. לבסוף, סוג חדש של מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום יציקת סגסוגת מיושנת, עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, הושגו על ידי עיצוב סגסוגת ואופטימיזציה לטיפול בחום.
לכן, יש סיבה מתאימה לחשוב כי היא בחירה טובה עבור יישומים הנדסיים. הכינו חומרי גלם. הכינו את הסגסוגת החדשה ב-65% מנגן אלקטרוליטי, נחושת אלקטרוליטית של 26%, ברזל טהור תעשייתי 2%, דקו אלקטרוליטי 2%, אלומיניום אלקטרוליטי 3% ואבץ אלקטרוליטי 2%.
חומרי הגלם היו זמינים מסחרית. תהליך התכה וליהוק. השתמש תנור אינדוקציה ואקום בתדר בינוני נמס בניסוי.
ראשית, להכין דפוסים. השתמש בשתי תבניות עץ בעבודה זו. ודא שגודל התבנית מוגדל מעט כדי להסביר הצטמקות, ו עיבוד שבבי מאפשר זאת.
שנית, להכין חול דפוס. מערבבים יחד 4%-8% נתרן סיליקט וחול קוורץ. לאחר מכן, להפוך את התבנית ביד.
שים שתי תבניות בבקבוקון דפוס. לאחר מכן, לגלגל את הבקבוק לאחר דריסה החול דפוס סביב הדפוסים ולמשוך את הדפוסים מן החול. מברישים את פני השטח של תבנית החול עם ציפוי ליציקת חול כדי לשפר את איכות משטח הליהוק ולהפחית את פגמי הליהוק.
לבסוף, כדי לקבל תבנית חול יבשה, לשים את עובש החול בתנור לאפות אותו ב 180 מעלות במשך יותר משמונה שעות. שלישית, להתאים חומרי גלם. פתח את מכסה התנור, לשים מנגן, ניקל נחושת, ברזל, אבץ, וחומרי אלומיניום בכור ההיתוך.
מכסים את החומרים באור יבש סוף סוף. רביעית, מוציאים את תבנית הליהוק מהתנור ומכניסים אותה לכבשן. התאימו את מיקומו לשפוך מוצלח.
סגור את המכסה, ואקום התנור, ולפתוח את מערכת חלוקת החום כדי להתחיל להמיס סגסוגת. יוצקים את המתכת המותכת בצורה חלקה לתוך תבנית הליהוק לאחר תהליך הזיקוק. לבסוף, לאחר מתכת מותכת הוא מוצק לחלוטין, להוציא את עובש הליהוק.
הסר את הליהוקים מן עובש הליהוק כאשר הטמפרטורה של התבנית יורדת לרמה נמוכה. טיפול מקדים בליהוקים. חותכים דגימות מהליהוק באמצעות מכונת חיתוך ליניארית.
הדגימות למדידות XRD ותצפית מטלוגרפית הן בגודל של פי עשרה פי עשרה ממילימטר אחד. הדגימות למדידת דנ"א מחזיקות בממד של פי 0.8 פי 10 מ-35 מילימטר. טיפול בחום.
מחלקים את דגימות הליטוש לשבע קבוצות, ביניהן דגימות אחת ללא טיפול. שמירה על מצב יצוק להנצחה ולשים אחרים בתנור התנגדות סוג קופסה לטיפולי חום שונים. מטרת הטיפול בהומוגניזציה היא להפחית את ההפרדה הדנידריטית.
מטרת הטיפול בפתרון היא לשתק זיהומים, כמו גם זמני הזדקנות שונים משמשים כדי לגלות את הפרמטרים האופטימליים עבור יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת השימוש. בדיקת יכולת שיכוך. השתמש בניתוח מכני דינמי למדידת קיבולת שיכוך דגימות.
במהלך הבדיקה, לזהות את נתוני זווית הפנים בין הלחץ להחיל על הדגימה ואת המתח המיוצר על הדגימה. לאחר מכן, לאפיין את יכולת השיפוש על ידי q לעוצמה של מינוס אחד. אשר נקבע על ידי הנוסחה q לעוצמה של מינוס אחד שווה לדלתא משיק.
ככל שערך הדלתא גדול יותר, כך יכולת השיפוש טובה יותר. אפיון פשוט. עבור תצפית מיקרו-מבנה דנדריטים, חרוטים את כל הדגימות במשך כדקה בתמצית מעורבת של חומצה על-כלורית ואלכוהול לאחר ליטוש מכני.
לאחר מכן, לנקות את הדגימות עם אצטון. יבש את המדגם עם מפוח ולהתבונן במבנה דנדריטי עם מיקרוסקופ מטאליוגרפי. איור 7 מראה את התלות משרעת כוח של q לעוצמה של מינוס אחד עבור דגימות סגסוגת מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ אלומיניום שלה, מספר אחד למספר שבע, ואת M2052 יצוק שלה.
עקומות אלה מראות כי לאחר מכן ביצוע הזדקנות הומוגניזציה, הזדקנות פתרון, והזדקנות שיפרה עוד יותר את יכולת השיפוח של S יצוק מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום סגסוגת בהתאמה. שבו, הזדקנות במשך שעתיים, לגרום יכולת השיפוש הגבוהה ביותר ביניהם. איור 8 מראה את ההשפעה של טיפול בחום על הפרדת דנדריטים מנגן מיקרוסקופית.
בהשוואה למיקרו-מבנה הדגימה 1, ההפרדה הדנדרית המנגנית של דגימות חמש ושש נחלשת במידה מסוימת, בעוד שלמקביה של דגימה 7 אין הבדל ייחודי. תוצאות אלו מצביעות על כך שהזדקנות הומוגניזציה וטיפולי הזדקנות הפתרון מחלישים את ההפרדה המיקרוסקופית במנגן, אך לטיפול ההזדקנות הישירה אין השפעה ברורה עליו. על פי עקומת קיבולת השיפייה תלוית הטמפרטורה, יכולת השיפוש יורדת במהירות והטמפרטורה עולה.
טמפרטורת פני השטח של דגימה אחת, חמש עד שבע, מפורטות בטבלה 2. ניתן לראות בבירור כי הזדקנות ב 435 מעלות במשך שעתיים יכול לקרוא את טמפרטורת השימוש האופטימלית. איור 9 מראה את הקשר בין עיוות הסריג, q לעוצמה של מינוס אחד וטמפרטורת השימוש של סגסוגות אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום S בכפוף לטיפולי חום שונים.
ככל הנראה, עיוות הסריג קשור באופן חיובי q לעוצמה של מינוס אחד וטמפרטורת השימוש. כלומר, ככל עיוות הסריג גדול יותר, כך יכולת השיפוח וטמפרטורת השימוש טובים יותר. כל התוצאות מצביעות על כך שקיבולת השיפוש האופטימלית של טמפרטורת השימוש הגבוהה ביותר מושגת על ידי הזדקנות של 435 מעלות במשך שעתיים של סגסוגת אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-ברזל-אבץ-אלומיניום, בעיקר בשל ההפרדה הננומטרית הגדולה ביותר מנגן, וכתוצאה מכך עיוות הסריג המרבי בסגסוגת.
וסגסוגת אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום אצילית S, עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, הושגה על ידי עיצוב סגסוגת ואופטימיזציה לטיפול בחום בעבודה זו. תהליך הטיפול בחום האופטימלי הוא הזדקנות ב 435 מעלות במשך שעתיים, אשר יכול להוביל ההפרדה מנגן ננומטרי הגדול ביותר, ובכך לשפר באופן משמעותי את יכולת השיפוש ואת טמפרטורת השימוש לעומת סגסוגת S המקורית. עבודה זו תהיה בעלת משמעות רבה בתכנון והכנת סגסוגות חדש מבוסס מנגן נחושת עם תכונות מצוינות עבור יישומים תעשייתיים מעשיים.
