Lydymosi ir liejimo proceso poveikio vario-plieno bimetalinių kompozitinių medžiagų mikrostruktūrai ir savybėms aiškinimas
Anotacija: Aukšto švino bronzos CuPb15Sn7/45 plieninės bimetalinės sluoksninės kompozitinės medžiagos buvo paruoštos naudojant lydalinio kompozito metodą. Ištirta proceso parametrų, tokių kaip šildymo sąlygos ir aušinimo greitis, įtaka vario ir plieno kompozito sąsajai ir konstrukcinėms savybėms. Rezultatai rodo, kad kai krosnies įkrovimo temperatūra yra 900 laipsnių, laikymo temperatūra yra 1015 laipsnių, laikymo laikas yra 5 minutės ir naudojamas aušinimas azotu, vario ir plieno sąsaja turi puikias metalurgines sukibimo savybes, o sąsajos atsparumas tempimui. pasiekia 200 MPa; vario lydinys Švino dalelių pasiskirstymas šioje srityje yra gana tolygus, o švino elemento degimo nuostoliai yra mažesni nei 1 %; plieno matricos struktūra ir grūdelių dydžio pasiskirstymas yra pagrįsti, o tai rodo puikų lydymosi ir liejimo kompozicinį poveikį.
Didėjant visapusiškoms inžinerinių medžiagų eksploatacinėms savybėms keliamiems reikalavimams, dalims, pagamintoms iš vienos metalinės medžiagos, tampa vis sunkiau atitikti visus savo eksploatacinius reikalavimus. Kartu su laipsnišku tauriųjų metalų išteklių trūkumu, bimetalinės sluoksniuotos kompozicinės medžiagos buvo palaipsniui skatinamos ir taikomos pramonėje. Išlaikant originalias kiekvieno metalo sluoksnio charakteristikas, ženkliai pagerėjo bendras daugiasluoksnių metalinių kompozitinių medžiagų charakteristikos, o jo paruošimo procesas sulaukia vis daugiau dėmesio.
Daug švino turinti bronza turi gerą šilumos laidumą, atsparumą dilimui, atsparumą smūgiams ir suspaudimui, ir yra plačiai naudojama gaminant hidraulinius komponentus, tokius kaip stūmoklinio siurblio cilindrai. Tuo pačiu metu, kadangi vario ir geležies gardelės tipas, gardelės konstanta ir išorinių elektronų atomų skaičius yra labai artimi, jie turi gerą sudėtinį metalurginį suderinamumą. Vario ir plieno bimetalinė sluoksninė kompozicinė medžiaga, paruošta naudojant plieną kaip matricinį sluoksnį ir daug švino turinčią bronzą kaip kompozitinį sluoksnį, sujungia puikias abiejų medžiagų savybes. Šiuo metu įprasti vario ir plieno bimetalinių sluoksniuotų kompozitinių medžiagų paruošimo metodai apima sprogstamąjį kompozitinį metodą, valcavimo kompozicinį metodą, difuzinį kompozicinį metodą, išcentrinio liejimo metodą, lydymosi liejimo metodą ir miltelinio sukepinimo metodą. Tarp jų sprogstamojo mišinio ir valcavimo mišinio metodas daugiausia naudojamas ruošiant bimetalines sluoksnines plokštes; difuzinio mišinio metodas turi ilgą paruošimo ciklą, o ilgalaikis šilumos išsaugojimas gali lengvai sukelti rimtus švino elementų oksidacijos ir degimo nuostolius, o kaina taip pat yra didelė; išcentrinis liejimo metodas gali lengvai sukelti švino elemento makrosegregaciją; miltelinė metalurgija apima daugybę procesų, ilgą paruošimo ciklą ir didelę kainą.
Lydymosi kompozicinis metodas, kai tuo pačiu metu kaitinamos dvi medžiagos, turi akivaizdžių techninių ir sąnaudų pranašumų ruošiant vario-plieno bimetalines sluoksniuotas kompozicines medžiagas. Šiame straipsnyje bus tiriama specifinių proceso parametrų įtaka vario ir plieno bimetalinių medžiagų mikrostruktūrai ir savybėms atliekant lydalo kompozicinių eksperimentų būdus. Įstatymai suteikia teorinį pagrindą suformuluoti pagrįstą vario ir plieno bimetalo lydymo ir liejimo kompozicinį planą.
1. Bandymo planas
1.1 Bandomosios medžiagos
Atliekant bandymą buvo naudojamos daug švino turinčios bronzos CuPb15Sn7 ir 45 plieno. Dviejų medžiagų cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje. Prieš bandymą 45 plienas buvo perdirbtas į Φ42 mm × 45 mm cilindrą, viename gale buvo apdirbtas Φ32 mm × 7 mm griovelis ir vario lydinys. buvo apdorotas į Φ30 mm × 6 mm diską. Po apdirbimo jį reikia apdoroti paviršiumi, pvz., šlifuoti švitriniu popieriumi, plauti šarmais, ėsdinti ir panardinti į 80 laipsnių prisotintą borakso vandenį, o tada surinkti, kaip parodyta 1 paveiksle, kad būtų atliktas liejimo bandymas.
