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 (تيتي) التحول المارتنسيت3. وقد وجد أن تيتي يعتمد مباشرة على محتوى مينيسوتا في4،سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي5؛ هذا هو، أعلى مينيسوتا المحتوى، أعلى تيتي 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 تيتي 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 الفجوة8،،من910، الذي يعتبر أن تحسين تيتي 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 الباحثين12،،من1314،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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1-إعداد المواد الخام
- 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-
- 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-
- إعداد صب الرمل، تخلط معا رمال الكوارتز مع سيليكات الصوديوم 4%-8%.
ملاحظة: قطر الرمال حوالي 0.4 مم والجسيمات موحدة. - استكمال عملية صب الرئيسي بالأيدي.
- أولاً، وضع أنماط اثنين في قارورة صب.
- ثم يتدحرج قارورة بعد صدمت صب الرمال حول الأنماط وسحب الأنماط من الرمال.
- أخيرا، فرشاة سطح العفن الرمال مع صب طلاء لتحسين نوعية سطح الصب وتقليل عيوب الصب.
ملاحظة: يظهر العفن الرمال مصبوب في الشكل 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.
- 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.
- إخراج صب القالب من الفرن ووضعها في الفرن؛ تعديل موقفها لصب نجاح. إغلاق الغطاء وفراغ الفرن ثم فتح نظام توزيع الحرارة لبدء انصهار السبيكة.
- عند بدء تشغيل المعادن تذوب، ملء الفرن مع الأرجون إلى ضغط سلبي 93-الجيش الشعبي الكوري، تمنع الرش المعدن المنصهر.
- بعد قد ذاب السبيكة، صقل لعدة دقائق للحد من الشوائب الضارة والغاز المحتوى.
ملاحظة: غالباً ما يتضمن الإجراء ذوبان الصهر والتكرير.
4-صب السبيكة
- صب المعدن المنصهر بسلاسة في قالب الصب بعد عملية التكرير.
- بعد تماما هو توطد المعدن المنصهر، كسر الفراغ وإخراج قالب الصب.
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- عمر العينات #4 و #7 في 435 ° ج ح 4 وح 2، على التوالي.
7-التخميد اختبار القدرات
- استخدام تحليل الميكانيكية الحيوية (DMA) لقياس قدرة التخميد من العينات17.
ملاحظة: يتم وضع الاختبار اكتساح سلالة في درجة حرارة الغرفة. - أثناء الاختبار، وكشف δ زاوية المرحلة بين الإجهاد والضغط (كما هو موضح في الشكل 6).
- 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
-
تلميع الالكتروليتى والمراقبة الميتالوغرافي
- لملاحظة المجهرية تغصن، أحفر كل العينات لحوالي 1 دقيقة في حل مختلطة من حمض بيرتشلوريك والكحول المطلق في 01:27.
- ثم تنظيف العينات مع الأسيتون والجاف للعينة مع منفاخ، ومراقبة الهيكل الجذعية مع مجهر الميتالوغرافي.
-
وصف هيكل المرحلة
- وصف هيكل المرحلة والمعلمات شعرية من العينات من حيود الأشعة السينية (XRD) مع CuKα الإشعاع12،22.
ملاحظة: استخدم بسرعة المسح الضوئي في 2° الدقيقة. قبل القياس زرد، إعداد العينات بعناية عن طريق إزالة أي التوتر السطحي.
- وصف هيكل المرحلة والمعلمات شعرية من العينات من حيود الأشعة السينية (XRD) مع CuKα الإشعاع12،22.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
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 المذكورة في المواد السابقة20،21. وعلاوة على ذلك، التخميد منكونيفيزنال كالزهر الأصلي يمكن أن تكون سبيكة كذلك تحسين القدرة، في وقت لاحق، التجانس-الشيخوخة والحل-الشيخوخة وعلاجات الشيخوخة (كما هو موضح في الشكل 7 باء و جيم 7)، بين الذي هو علاج شيخوخة ح 2 يمكن أن يؤدي إلى أعلى قدرة التخميد. عند السعة سلالة اليورو 2 × 10-4، يتم سرد القيم-1 ف من عينات #1-7 # في الجدول 1. وبالإضافة إلى ذلك، عند مقارنة عينات #4 مع عينة #7، اتضح أن كيو-1 يمكن أن تتحسن إلى حد كبير خلال أقصر وقت شيخوخة (كما هو موضح في الشكل 7 د). وعلاوة على ذلك، صب الرمل والشيخوخة ح 2 أبسط واقتصادا وكفاءة، مقارنة بتزوير.
الشكل 7 : التبعية من ف-1 سلالة-السعة للسبيكة منكونيفيزنال المدلى بها عينات #1--#7 و M2052 المدلى بها. لقياسات الاعتماد السعة السلالة Q1، اختبار التردد ودرجة الحرارة كانت 1 هرتز و 25 درجة مئوية، على التوالي. وقد تم تعديل هذا الرقم من ليو وآخرون. 18- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| العينات | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# |
| س1 | 3.0 × 102 | 4.7 × 102 | 4.9 × 102 | 3.9 × 102 | 4.5 × 10-2 | 4.7 × 10-2 | 5.0 × 10-2 |
الجدول 1: سؤال -1 القيم العينات عند #1--#7 السعة سلالة اليورو = 2 × 10 -4 .
يبين الشكل 8 ميكروجرافس الميتالوغرافي منكونيفيزنال سبائك العينات #1 المدلى بها #5-#7. وسوف تشكل فصل الجذعية خطيرة أثناء العملية التبريد البطيء في صب صب لمعدل الانتشار البطيء من ذرات Mn بين الذرات Cu، الأمر الذي يؤدي في نهاية المطاف إلى تشكيل المجهرية الجذعية. منذ مينيسوتا أكثر عرضه للتآكل من الاتحاد الجمركي، هي مناطق مظلمة في الهيكل الجذعية الملاحظة الغنية Mn dendrites، وهي بضعة ملليمترات طويلة وواسعة، عدة ميكرومتر بينما المناطق الخفيفة هي المناطق الغنية بالنحاس. عند انخفاض درجة الحرارة، يعجل dendrites Mn الغنية أساسا من المرحلة السائلة في المناطق الغنية بالمليون، ومن ثم شكل فترات الغنية بالاتحاد الجمركي بينهما. وعلى سبيل المقارنة، أبعاد dendrites Mn الغنية مظلمة من العينة #5 أصغر بكثير من تلك العينة #1، مما يشير إلى أن فصل العينة #5 تغصن قد أضعفت إلى حد ما. وبالمثل، فصل العينة #6 تغصن ضعفت إلى حد ما أيضا، لكن كان لا يزال أفضل قليلاً من العينة #5 بسبب الوقت عقد أقصر خلال العلاج الحل-الشيخوخة. ومع ذلك، هناك أي فرق مميزة في المجهرية ديندريتيكال #7 العينات وعينات #1. وتمثل هذه النتائج أن العلاجات التجانس-الشيخوخة والشيخوخة الحل يمكن أن تضعف الفصل Mn العيانية، ولكن الشيخوخة مباشرة العلاج ليس له أي تأثير واضح على ذلك. هذه الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها أيضا من تحليل EDS التركيبية. قبل تحلل spinodal، المحتوى مينيسوتا في dendrites الغنية بالمليون من سبيكة منكونيفيزنال المدلى بها كان 79.23 في المائة في المتوسط، ومحتوى Mn انخفضت انخفاضا كبيرا إلى 68.20% بعد المجانسة العينة على 850 درجة مئوية ل 24 ح وإلى 73.42% بعد التوصل إلى حل العلاج في 900 درجة مئوية ح 1.
الشكل 8 : ميكروجرافس الميتالوغرافي من سبائك منكونيفيزنال المدلى بها تخضع للمعالجات الحرارية المختلفة. ويمكن رؤية الهيكل الجذعية مختلفة من عينات مختلفة. وقد تم تعديل هذا الرقم من ليو وآخرون. 18- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
وفقا لمنحنى القدرة التخميد تعتمد على درجة الحرارة، يقلل قدرة التخميد سريعاً مع ارتفاع درجة الحرارة. وتعرف درجة الحرارة فيها إلى قدرة التخميد هو انخفاض حاد عادة كخدمة درجة الحرارة، واحد المؤشرات الأكثر محورية التخميد السبائك المستخدمة في مجال الهندسة. درجات الخدمة لعينات #1 و #5-#7 ترد في الجدول 2. يتبين من الواضح أن الشيخوخة عند 435 درجة مئوية ح 2 يمكن أن تسبب درجة حرارة الخدمة المثلى.
| العينة | 1# | 5# | 6# | 7# |
| خدمة درجة الحرارة (درجة مئوية) | 43 | 50 | 55 | 70 |
الجدول 2: درجات الخدمة لعينات #1 و #5-#7.
ترتبط قدرة التخميد عالية من سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي γ' المرحلة المنتجة في تحول الفيريتي f.c.c-f.c.t. عادة، مقدار γ' هي المرحلة المتعلقة بمحتوى Mn. عدد كبير من العلماء7،22،،من2324 درسوا العلاقة بين المعلمات شعرية وتشويه شعرية ومحتوى مينيسوتا في سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي. وفقا لقيم أي عينات #1 و #5-#7، محتوى مينيسوتا في مناطق النانو Mn الغنية لكل عينة بعد spinodal يمكن تقدير التحلل باستخدام الصيغة المذكورة حسب تشونغ وآخرون. 17-"ج في"مينيسوتا من عينات #1 و #5--#7 هي 84.18% 84.75%، 85.08% و 85.35 في المائة، على التوالي، في مناطق النانو Mn الغنية بعد التحلل spinodal. ومن الواضح أن لدى العينة #7 أعلى جMn، مما يعني أن السبيكة منكونيفيزنال المدلى بها قدرة التخميد متفوقة، وفي الوقت نفسه، درجة حرارة أعلى من خدمة بالشيخوخة في 435 درجة مئوية ح 2.
العلاقة بين شعرية التشويه (/ج-1)، ف-1 (في سعة سلالة من اليورو = 2 × 10-4)، ودرجة حرارة الخدمة المدلى بها سبائك منكونيفيزنال تعرض للعلاجات الحرارة المختلفة، المقابلة لعينات #1 و #5-#7، المرسومة في الشكل 9. ومن الواضح أن تشويه شعرية طرديا ف-1 وخدمة درجة الحرارة؛ إلا وهي زيادة تشويه شعرية وأفضل قدرة التخميد وارتفاع درجة الحرارة في الخدمة.
الرقم 9 : العلاقة بين شعرية التشويه (/ج-1)، ف-1 (اليورو = 2 × 10-4)، ودرجة حرارة الخدمة المدلى بها سبائك منكونيفيزنال تعرض للمعالجات الحرارية المختلفة. وقد تم تعديل هذا الرقم من ليو وآخرون. 18- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 والمعالجة الحرارية.
أولاً، من الضروري اختيار المكونات المناسبة للسبيكة. فإنه ينبغي النظر في أن العناصر المضافة سبيكة التي يمكن أن تعزز التحلل من γ-المرحلة الأصل، مما سيساعد على إنتاج التوائم الصغرى المارتنسيت أكثر25. وبالإضافة إلى ذلك، يلزم بعض عناصر السبيكة أيضا النظر إلى تحسين الخصائص الميكانيكية والصب. ثم الجمع بين السبيكة النهائية سوف تفوق قدرة التخميد والخصائص الميكانيكية ممتازة.
ثانيا، عملية ذوبان معقولة أمر ضروري، متصلاً بخصائص صب السبيكة. ينبغي النظر إلى النقاط الرئيسية التالية في عملية صهر سبائك المنغنيز-المستندة إلى الاتحاد الجمركي المدلى بها: تغذية (1) المواد الخام المعدنية في البوتقة في تسلسل عن طريق إضافة الذوبان-نقطة العالية من الألمنيوم أولاً ومن ثم إضافة سبيكة نقطة انصهار منخفضة، لمنع خسارة حرق خطير. (2) تعتمد فراغ ذوبان الأسلوب التأكد من أن الغاز ومحتويات شوائب في السبيكة منخفضة. في الوقت نفسه، يتم حقن غاز خامل في الفرن التحكم الضغط وتقليل تطاير السائل المعدني أثناء ذوبان الفراغ. (3) عندما يكون هناك لا أكثر فقاعات الهروب من سطح المعدن المنصهر، يدخل فترة التكرير. وغرض فترة التكرير إزالة أي غاز وتضمينات متقلبة.
أن الخطوة الأكثر أهمية هو اختيار عملية المعالجة بالحرارة. بعد الحصول على سبيكة منكونيفيزنال المدلى بها مع أداء ممتاز، يتم أيضا تحديد عملية معالجة بالحرارة مناسبة لهذه السبائك لمواصلة تحسين قدرتها التخميد. من خلال تحليل النتائج التجريبية، وجد أن قدرة التخميد يمكن تحقيق القيمة القصوى لها بعلاج شيخوخة في وقت قصير. عملية المعالجة الحرارية النهائية لسبائك منكونيفيزنال المدلى بها بسيطة جداً وفعالة.
وأخيراً، يمكن أن يتحقق حل الأمثل ليلقي جديدة Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (في المائة) من الألمنيوم من خلال التحقيق في تأثير المعالجات الحرارية على قدرة التخميد وخدمة الحرارة. ، يمكن أن يتحقق أكبر قدر من العزل نانو-مينيسوتا بشيخوخة في 435 درجة مئوية ح 2، مما يؤدي إلى زيادةتي أن تي، في نهاية المطاف إلى حد كبير تحسين القدرة التخميد (ف-1 = 5.0 × 10-2)، ودرجة حرارة الخدمة (70 درجة مئوية) ، مقارنة بسبائك كالزهر الأصلي.
على الرغم من أن هذا الأسلوب يستخدم فقط لصب صب السبائك عالية-التخميد Mn-المستندة إلى الاتحاد الجمركي، قد المزايا التالية، مثل أرخص نمذجة المواد، أبسط عملية التصنيع العفن، وأعلى قدرة التخميد والخصائص الميكانيكية للمنتجات، إلخ وعلاوة على ذلك، هذا الأسلوب مناسبة لدفعات مختلفة من الإنتاج، لإنتاج دفعات صغيرة والإنتاج الضخم. تبعاً لذلك، هذا الأسلوب له أهمية كبيرة لتحسين أثر الحد من الاهتزاز، وأنها تساعد على توسيع نطاق تطبيقه الصناعة. بسبب مزايا هذا الأسلوب، فإنه يمكن أن يحل محل إقامة تكنولوجيا لإنتاج منتجات عالية-التخميد في بعض المناطق.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
أننا نعطي بفضل الدعم المالي لمؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (11076109)، وبرنامج علماء هونج كونج (XJ2014045، ز-YZ67)، "خطة مواهب 1000" من مقاطعة سيتشوان، (برنامج المواهب مقدمة من جامعة سيتشوان YJ201410)، والابتكار والبرنامج التجربة الإبداعية من جامعة سيتشوان (20171060، 20170133).
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 |
References
- Zener, C. Elasticity and anelasticity of metals. , University of Chicago Press. (1948).
- Jensen, J. W., Walsh, D. F. Manganese-Copper damping alloys. Bulletin 624. , U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Washington, DC. (1965).
- Wang, X. Y., Peng, W. Y., Zhang, J. H. Martensitic twins and antiferromagnetic domains in gamma-MnFe(Cu) alloy. Materials Science and Engineering A. 438, 194-197 (2006).
- Wang, X. Y., Zhang, J. H. Structure of twin boundaries in Mn-based shape memory alloy: a HRTEM study and the strain energy driving force. Acta Materialia. 55 (15), 5169-5176 (2007).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Decomposition behavior of the gamma(Mn) solid solution in a Mn-20Cu-8Ni-2Fe (at%) alloy studied by a magnetic measurement. Materials Transactions,JIM. 40 (5), 451-454 (1999).
- Dean, R. S., Potter, E. V., Long, J. R. Properties of transitional structures in Copper-Manganese alloys. Metallurgical and Materials Transactions, ASM. 34, 465-500 (1945).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Temperature dependent damping behavior in a Mn-18Cu-6Ni-2Fe alloy continuously cooled in different rates from the solid solution temperature. Scripta Materialia. 38 (9), 1314-1346 (1998).
- Findik, F. Improvements in spinodal alloys from past to present. Materials and Design. 42 (42), 131-146 (2012).
- Yan, J. Z., Li, N., Fu, X., Zhang, Y. The strengthening effect of spinodal decomposition and twinning structure in MnCu-based alloy. Materials Science and Engineering A. 618, 205-209 (2014).
- Soriano-Vargas, O., Avila-Davila, E. O., Lopez-Hirata, V. M., Cayetano-Castro, N., Gonzalez-Velazquez, J. L. Effect of spinodal decomposition on the mechanical behavior of Fe-Cr alloys. Materials Science and Engineering A. 527 (12), 2910-2914 (2010).
- Yin, F. X. Damping behavior characterization of the M2052 alloy aimed for practical application. Acta Metallurgica Sinica. 39 (11), 1139-1144 (2003).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kohji, K. Decomposition of high temperature gamma(Mn) phase during continuous cooling and resultant damping behavior in Mn74.8Cu19.2Ni4.0Fe2.0 and Mn72.4Cu20.0Ni5.6Fe2.0 alloys. Materials Transactions, JIM. 39 (8), 841-848 (1998).
- Sakaguchi, T., Yin, F. X. Holding temperature dependent variation of damping capacity in a MnCuNiFe damping alloy. Scripta Materialia. 54 (2), 241-246 (2006).
- Tanji, T., et al. Measurement of damping performance of M2052 alloy at cryogenic temperatures. Journal of Alloys and Compounds. 355 (1-2), 207-210 (2003).
- Yin, F. X., Iwasaki, S., Sakaguchi, T., Nagai, K. Susceptibility of damping behavior to the solidification condition in the as-cast M2052 high-damping alloy. Key Engineering Materials. 319, 67-72 (2006).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Characterization of the strain-amplitude and frequency dependent damping capacity in the M2052 alloy. Materials Transactions, JIM. 42 (3), 385-388 (2001).
- Zhong, Z. Y., et al. Mn segregation dependence of damping capacity of as-cast M2052 alloy. Materials Science and Engineering A. 660, 97-101 (2016).
- Liu, W. B., et al. Novel cast-aged MnCuNiFeZnAl alloy with good damping capacity and high service temperature toward engineering application. Materials Design. 106, 45-50 (2016).
- Cowlam, N., Shamah, A. M. A diffraction study of y-Mn-Cu alloys. Journal of Physics F: Metal Physics. 11 (1), 27-43 (1981).
- Yan, J. Z., et al. Effect of pre-deformation and subsequent aging on the damping capacity of Mn-20 at.%Cu-5 at.%Ni-2 at.%Fe alloy. Advanced Engineering Materials. 17 (9), 1332-1337 (2015).
- Zhang, Y., Li, N., Yan, J. Z., Xie, J. W. Effect of the precipitated second phase during aging on the damping capacity degradation behavior of M2052 alloy. Advances in Materials Research. 873, 36-41 (2014).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. X-ray diffraction characterization of the decomposition behavior of gamma(Mn) phase in a Mn-30 at.% Cu alloy. Scripta Materialia. 40 (9), 993-998 (1999).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Phase decomposition of the gamma phase in a Mn-30 at.% Cu alloy during aging. Acta Materialia. 48 (6), 1273-1282 (2000).
- Ritchie, I. G., Sprungmann, K. W., Sahoo, M. Internal-friction in Sonoston - a high damping Mn/Cu-based alloy for marine propeller applications. Journal De Physique. 46 (C-10), 409-412 (1985).
- Kawahara, K., Sakuma, N., Nishizaki, Y. Effect of Fourth Elements on Damping Capacity of Mn-20Cu-5Ni Alloy. Journal of the Japan Institute of Metals. 57 (9), 1097-1100 (1993).
