En tilgængelig teknik til udarbejdelse af nye støbt MnCuNiFeZnAl legering med overlegen dæmpning kapacitet og høj temperatur

Formålet med dette arbejde er at designe og udvikle en ædel støbt alder mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legering med overlegen dæmpning kapacitet og høj brug temperatur, som kan fungere som en lovende kandidat til tekniske applikationer. Den korte forberedelsesproces er som følger. Det første skridt er at forberede råvarer.

Den anden er at smelte disse rene metaller i et vakuum induktion smelteovn og ørken atmosfære. Den tredje er at få legering støbegods af brugerdefinerede smeltet legering væske i silica sand skimmel glat. Den fjerde er at fjerne støbegods ved at bryde op sandet skimmel, når temperaturen i formen falder til et lavt niveau.

Den femte er at gøre prøverne fra legering støbegods underlagt forskellige varmebehandlinger. Endelig undersøges tynd mikrostruktur, dæmpningskapacitet og brugstemperatur systematisk ved hjælp af en række karakteriserings- og testmetoder. Mangan-kobber-baserede legeringer har vist sig at have dæmpning kapacitet til at reducere støj og vibrationer, som hovedsagelig kan tilskrives gitterforvrængning induceret twin grænser produceret af ansigt centreret kubisk, to står centreret tetragonal ansigt transformation under ansigtet transformation punkt.

Mens ansigtet transformation temperatur er direkte afhængig af mangan indhold i mangan kobber baserede legeringer. Det vil sige, at jo højere mangankoncentration er, jo større er gitterforvrængningen. Jo højere martensitisk transformationstemperatur er, jo mere er FCT fase mikrotests dæmpningssålene opnået ved stuetemperatur.

Jo bedre dæmpningskapaciteten er. Blandt disse mangan-kobber-baserede legeringer, smedet mangan-kobber-nikkel-jernlegering er blevet bredt undersøgt og brugt i de seneste årtier. Forskerne fandt, at denne form for legering kan nå en god dæmpning kapacitet ved aldring behandling i passende temperaturområde, som hovedsagelig skyldes nedbrydningen af gamma forælder fase i nanoskala mangan rige kamme og nanoskala kobber rige kamme, hvilket resulterer i en forbedring af dæmpning kapacitet.

Sammenlignet med smede og formning, støbning har været meget udbredt hidtil, på grund af den enkle fremstillingsproces, lave integrerede omkostninger, og høj produktionseffektivitet, osv. Forskergruppen og andre ledende forskere har undersøgt indflydelse faktorer på dæmpning kapacitet og mikrostruktur af S støbt af M2052 legering. M2052-legeringen var imidlertid defekt i castability.

For eksempel en bred vifte af krystallisering temperatur, op risikoen for støbning porøsitet, koncentreret svind, og så videre, i sidste ende fører til utilfredsstillende mekanisk praksis. Derfor, for at løse disse problemer, zink og aluminium elementer er tilføjet i mangan-kobber-nikkel-jern legering målinger i dette arbejde for at forbedre sin støbning ydeevne, og den foretrukne varmebehandling proces er screenet for både god dæmpning kapacitet og høj brugstemperatur. Endelig, en ny type mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium støbning alderen legering, med fremragende dæmpningskapacitet og høj brugstemperatur, blev opnået ved legering design og varmebehandling optimering.

Derfor er der en passende grund til at tro, at det er et godt valg til tekniske applikationer. Forbered råvarer. Forbered den nye legering med 65% elektrolytisk mangan, 26% elektrolytisk kobber, 2% industrielt rent jern, 2% elektrolytisk deco, 3% elektrolytisk aluminium og 2% elektrolytisk zink.

Råvarerne var kommercielt tilgængelige. Smeltning og støbning proces. Brug en medium frekvens vakuum induktion smelteovn i forsøget.

For det første forberede mønstre. Brug to træmønstre i dette arbejde. Sørg for, at mønsterets størrelse er lidt forstørret for at tage højde for svind, og bearbejdning tillader dette.

For det andet forberede støbning sand. Bland 4% til 8% natriumsiliicat og kvarts sand sammen. Derefter gør formen i hånden.

Sæt to mønstre i støbekolbe. Derefter rulles over kolben efter stampeblanding af støbesandet omkring mønstrene og træk mønstrene ud af sandet. Børst overfladen af sandform med belægning til sandstøbning for at forbedre støbning overfladekvalitet og reducere støbefejl.

Til sidst, for at opnå en tør sand skimmel, sætte sandform i en ovn til at bage det på 180 grader i mere end otte timer. For det tredje passer i råvarer. Åbn ovnlåget, sæt mangan, kobbernikkel, jern, zink og aluminiumsmaterialer i digelen.

Dæk endelig materialerne med tørt lys. For det fjerde, tage ud støbning skimmel fra ovnen og sætte det i ovnen. Juster sin position for en vellykket hælde.

Luk låget, støvsug ovnen, og åbn varmefordelingssystemet for at begynde at smelte legering. Hæld det smeltede metal jævnt i støbeformen efter raffineringsprocessen. Endelig, efter smeltet metal er helt størknet, tage ud støbning skimmel.

Fjern støbegods fra støbning skimmel, når temperaturen i formen falder til et lavt niveau. Forbehandling af støbegods. Skær prøver fra støbning ved hjælp af lineær skæremaskine.

Prøverne til XRD-målinger og metallografisk observation er i størrelse ti gange ti gange en millimeter. Prøverne til DNA-måling har en dimension på 0,8 gange ti gange femogtredys millimeter. Varmebehandling.

Del poleringsprøverne op i syv grupper, hvoraf prøverne var fri for behandling. Opretholde en støbt tilstand til minde om og sætte andre i en kasse type modstand ovn til forskellige varmebehandlinger. Formålet med homogeniseringsbehandling er at reducere dendritisk adskillelse.

Formålet med løsningsbehandling er at immobilisere urenheder, samt forskellige aldringstider bruges til at finde ud af de optimale parametre for fremragende dæmpningskapacitet og brugstemperatur. Test dæmpningskapacitet. Brug dynamisk mekanisk analyse til dæmpningskapacitetsmåling af prøver.

Under testen detekteres ansigtsvinkeldataene mellem den belastning, der påføres prøven, og den stamme, der fremming er produceret på prøven. Derefter karakterisere dæmpning kapacitet ved q til magt minus en. Hvilket bestemmes af formlen q til styrken af minus en svarende til tangent delta.

Jo større deltaværdien er, jo bedre er dæmpningskapaciteten. Simpel karakteristik. Til dendrites-mikrostrukturobservation skal alle prøver i ca. et minut i en blandet opløsning af perchlorsyre og alkohol efter mekanisk polering.

Rengør derefter prøverne med acetone. Prøven tørres med en blæser, og dendritiske struktur med et metallografisk mikroskop skal ud på dendritiske struktur. Figur syv viser styrken amplitude afhængighed af q til magt minus en for sin støbte mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legering prøver, nummer et til nummer syv, og dens støbte M2052.

Disse kurver viser, at efterfølgende udføre homogenisering aldring, løsning aldring, og aldring yderligere forbedret dæmpning kapacitet S støbt mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legering hhv. Hvor aldring i to timer resulterer i den højeste dæmpningskapacitet blandt dem. Figur otte viser effekten af varmebehandling på mikroskopisk mangan dendrite adskillelse.

Sammenlignet med mikrostrukturen af prøve et svækkes mangan dendrite adskillelser af prøve fem og seks til en vis grad, mens modstykket til prøve syv ikke har nogen karakteristisk forskel. Disse resultater tyder på, at homogenisering aldring og opløsning aldring behandlinger svække mikroskopiske mangan adskillelse, men den direkte aldring behandling har ingen indlysende effekt på det. Ifølge den temperaturafhængige dæmpningskapacitetskurve falder dæmpningskapaciteten hurtigt, og temperaturen stiger.

Overfladetemperaturen af prøve 1, fem til syv, er anført i tabel 2. Det kan tydeligt ses, at aldring ved 435 grader i to timer kan kalde den optimale brugstemperatur. Figur ni viser forholdet mellem gitterforvrængning, q til styrken af minus en, og brugstemperaturen af S støbt mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legeringer underlagt forskellige varmebehandlinger.

Åbenbart, gitterforvrængning er positivt relateret til q til magt minus en og brugstemperatur. Nemlig, jo større gitter forvrængning, jo bedre dæmpningskapacitet og brugstemperatur. Alle resultater viser, at den optimale dæmpningskapacitet for den højeste brugstemperatur opnås ved ældning ved 435 grader i to timers S støbt mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legering, hovedsagelig på grund af den største nanoskala mangan adskillelse, hvilket resulterer i den maksimale gitterforvrængning i legeringen.

Og ædle S støbt mangan-kobber-nikkel-jern-zink-aluminium legering, med overlegen dæmpning kapacitet og høj brugstemperatur, er opnået ved legering design og varmebehandling optimering i dette arbejde. Den optimale varmebehandling proces ældes ved 435 grader i to timer, hvilket kan føre til den største nanoskala mangan adskillelse, hvilket væsentligt forbedre dæmpning kapacitet og brugstemperatur sammenlignet med den oprindelige S støbt legering. Dette arbejde vil få stor betydning for design og forberedelse af nye mangan-kobberbaserede dæmpningslegeringer med fremragende egenskaber til praktiske industrielle anvendelser.