Kausēšanas un liešanas procesa ietekmes uz vara-tērauda bimetāla kompozītmateriālu mikrostruktūru un īpašībām interpretācija
Kopsavilkums: Augstsvina bronzas CuPb15Sn7/45 tērauda bimetāla slāņveida kompozītmateriāli tika sagatavoti, izmantojot kausējuma kompozītmateriālu metodi. Tika pētīta procesa parametru, piemēram, sildīšanas apstākļu un dzesēšanas ātruma, ietekme uz vara-tērauda kompozītmateriālu saskarni un strukturālajām īpašībām. Rezultāti liecina, ka, ja krāsns uzlādes temperatūra ir 900 grādi, turēšanas temperatūra ir 1015 grādi, turēšanas laiks ir 5 minūtes un tiek izmantota slāpekļa dzesēšana, vara un tērauda saskarnei ir lieliskas metalurģiskās savienošanas īpašības un saskarnes stiepes lūzuma izturība. sasniedz 200 MPa; vara sakausējums Svina daļiņu sadalījums apgabalā ir samērā vienmērīgs, un svina elementa degšanas zudumi ir mazāki par 1%; tērauda matricas struktūra un graudu lieluma sadalījums ir saprātīgs, parādot izcilu kušanas un liešanas kompozītmateriālu efektu.
Tā kā prasības inženiertehnisko materiālu visaptverošai veiktspējai kļūst arvien augstākas, detaļām, kas izgatavotas no viena metāla materiāla, ir arvien grūtāk izpildīt to vispusīgās veiktspējas prasības. Kopā ar pakāpenisku dārgmetālu resursu trūkumu, bimetāla slāņveida kompozītmateriāli ir pakāpeniski popularizēti un pielietoti rūpniecībā. Pamatojoties uz katra metāla slāņa oriģinālo īpašību saglabāšanu, slāņveida metāla kompozītmateriālu kopējā veiktspēja ir būtiski uzlabota, un to sagatavošanas process ir piesaistījis arvien lielāku uzmanību.
Bronzai ar augstu svina saturu ir laba siltumvadītspēja, nodilumizturība, triecienizturība un saķeres izturība, un to plaši izmanto hidraulisko komponentu, piemēram, virzuļa sūkņa cilindru, ražošanā. Tajā pašā laikā, tā kā vara un dzelzs režģa tips, režģa konstante un ārējo elektronu atomu skaits ir ļoti tuvu, tiem ir laba kompozītu metalurģiskā savietojamība. Vara-tērauda bimetāla slāņveida kompozītmateriāls, kas sagatavots ar tēraudu kā matricas slāni un ar augstu svina bronzu kā kompozītmateriālu, apvieno abu materiālu lieliskās īpašības. Pašlaik izplatītākās metodes vara un tērauda bimetāla slāņveida kompozītmateriālu sagatavošanai ietver sprādzienbīstamu kompozītmateriālu metodi, velmēšanas kompozītmateriālu metodi, difūzijas kompozītmateriālu metodi, centrbēdzes liešanas metodi, kausēšanas liešanas metodi un pulvera saķepināšanas metodi. Starp tiem sprāgstvielu maisīšanas metodi un velmēšanas sajaukšanas metodi galvenokārt izmanto, lai sagatavotu bimetāla slāņveida plāksnes; difūzijas savienošanas metodei ir ilgs sagatavošanas cikls, un ilgstoša siltuma saglabāšana var viegli izraisīt nopietnus svina elementu oksidācijas un degšanas zudumus, un arī izmaksas ir augstas; centrbēdzes liešanas metode var viegli izraisīt svina elementa makrosegregāciju; pulvermetalurģija ietver daudzus procesus, ilgu sagatavošanas ciklu un augstas izmaksas.
Kausēšanas kompozītmateriālu metodei, kurā vienlaikus tiek karsēti divi materiāli, ir acīmredzamas tehniskas un izmaksu priekšrocības vara-tērauda bimetāla slāņveida kompozītmateriālu sagatavošanā. Šajā rakstā tiks pētīta konkrētu procesa parametru ietekme uz vara un tērauda bimetāla materiālu mikrostruktūru un īpašībām, izmantojot kausējuma kompozītmateriālu eksperimentus. Likumi sniedz teorētisku pamatu saprātīga vara-tērauda bimetāla kausēšanas un liešanas kompozītmateriālu plāna formulēšanai.
1. Pārbaudes plāns
1.1 Pārbaudes materiāli
Pārbaudē izmantotie materiāli ir bronza ar augstu svina saturu CuPb15Sn7 un tērauds 45. Abu materiālu ķīmiskie sastāvi ir parādīti 1. tabulā. Pirms testa 45 tērauds tika apstrādāts cilindrā Φ42 mm × 45 mm, vienā galā tika apstrādāta rieva Φ32 mm × 7 mm un vara sakausējums. tika apstrādāts diskā ar izmēru Φ30 mm × 6 mm. Pēc apstrādes tam ir jāveic virsmas apstrādes procesi, piemēram, slīpēšana ar smilšpapīru, mazgāšana ar sārmu, kodināšana un 80 grādu piesātināta boraksa ūdens iegremdēšana, un pēc tam jāsamontē, kā parādīts 1. attēlā, lai veiktu liešanas testu.
