कॉपर-स्टील द्विधातु मिश्रित सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना और गुणों पर पिघलने और कास्टिंग प्रक्रिया के प्रभावों की व्याख्या
सार: उच्च-सीसा कांस्य CuPb15Sn7/45 स्टील बाईमेटेलिक स्तरित मिश्रित सामग्री पिघल-कास्ट मिश्रित विधि का उपयोग करके तैयार की गई थी। कॉपर-स्टील मिश्रित इंटरफेस और संरचनात्मक गुणों पर हीटिंग की स्थिति और शीतलन दर जैसे प्रक्रिया मापदंडों के प्रभाव का अध्ययन किया गया था। नतीजे बताते हैं कि जब भट्टी का चार्जिंग तापमान 900 डिग्री होता है, तो होल्डिंग तापमान 1015 डिग्री होता है, होल्डिंग का समय 5 मिनट होता है, और नाइट्रोजन कूलिंग का उपयोग किया जाता है, कॉपर-स्टील इंटरफ़ेस में उत्कृष्ट धातुकर्म संबंध गुण होते हैं, और इंटरफ़ेस तन्य फ्रैक्चर ताकत होती है 200 एमपीए तक पहुँचता है; तांबा मिश्र धातु क्षेत्र में सीसा कणों का वितरण अपेक्षाकृत समान है, और सीसा तत्व के जलने का नुकसान 1% से कम है; स्टील मैट्रिक्स की संरचना और अनाज के आकार का वितरण उचित है, जो उत्कृष्ट पिघलने और कास्टिंग समग्र प्रभाव दिखाता है।
जैसे-जैसे इंजीनियरिंग सामग्रियों के व्यापक प्रदर्शन की आवश्यकताएं बढ़ती जा रही हैं, एकल धातु सामग्री से बने हिस्सों के लिए उनकी सर्वांगीण प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना कठिन होता जा रहा है। कीमती धातु संसाधनों की क्रमिक कमी के साथ, द्विधात्विक स्तरित मिश्रित सामग्रियों को धीरे-धीरे बढ़ावा दिया गया है और उद्योग में लागू किया गया है। धातु की प्रत्येक परत की मूल विशेषताओं को बनाए रखने के आधार पर, स्तरित धातु मिश्रित सामग्री के समग्र प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ है, और इसकी तैयारी प्रक्रिया ने अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया है।
उच्च-सीसा वाले कांस्य में अच्छी तापीय चालकता, पहनने का प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिरोध और जब्ती प्रतिरोध होता है, और इसका व्यापक रूप से प्लंजर पंप सिलेंडर जैसे हाइड्रोलिक घटकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। साथ ही, चूंकि जाली प्रकार, जाली स्थिरांक और तांबे और लोहे के बाहरी इलेक्ट्रॉन परमाणुओं की संख्या बहुत करीब है, इसलिए उनमें अच्छी मिश्रित धातुकर्म अनुकूलता है। मैट्रिक्स परत के रूप में स्टील और मिश्रित परत के रूप में उच्च-सीसा कांस्य के साथ तैयार की गई तांबा-स्टील द्विधात्विक स्तरित मिश्रित सामग्री दोनों सामग्रियों के उत्कृष्ट गुणों को जोड़ती है। वर्तमान में, तांबा-स्टील द्विधात्विक स्तरित मिश्रित सामग्री तैयार करने की सामान्य विधियों में विस्फोटक मिश्रित विधि, रोलिंग मिश्रित विधि, प्रसार मिश्रित विधि, केन्द्रापसारक कास्टिंग विधि, पिघलने की कास्टिंग विधि और पाउडर सिंटरिंग विधि शामिल हैं। उनमें से, विस्फोटक कंपाउंडिंग विधि और रोलिंग कंपाउंडिंग विधि का उपयोग मुख्य रूप से द्विधातु स्तरित प्लेटों को तैयार करने के लिए किया जाता है; प्रसार यौगिक विधि में एक लंबा तैयारी चक्र होता है, और लंबे समय तक गर्मी संरक्षण आसानी से सीसा तत्वों के गंभीर ऑक्सीकरण और जलने का कारण बन सकता है, और लागत भी अधिक होती है; केन्द्रापसारक कास्टिंग विधि आसानी से सीसा तत्व के मैक्रो-पृथक्करण का कारण बन सकती है; पाउडर धातुकर्म में कई प्रक्रियाएं, लंबा तैयारी चक्र और उच्च लागत शामिल होती है।
मेल्ट-कास्ट मिश्रित विधि, जिसमें दो सामग्रियों को एक ही समय में गर्म किया जाता है, में तांबा-स्टील द्विधात्विक स्तरित मिश्रित सामग्री तैयार करने में स्पष्ट तकनीकी और लागत लाभ हैं। यह लेख मेल्ट-कास्ट मिश्रित प्रयोगों के माध्यम से तांबे-स्टील द्विधात्विक सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना और गुणों पर विशिष्ट प्रक्रिया मापदंडों के प्रभाव का अध्ययन करेगा। कानून उचित तांबा-स्टील बायमेटल पिघलने और कास्टिंग समग्र योजना तैयार करने के लिए सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैं।
1. परीक्षण योजना
1.1 परीक्षण सामग्री
परीक्षण में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में उच्च-सीसा वाले कांस्य CuPb15Sn7 और 45 स्टील शामिल हैं। दो सामग्रियों की रासायनिक संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है। परीक्षण से पहले, 45 स्टील को Φ42 मिमी × 45 मिमी के एक सिलेंडर में संसाधित किया गया था, Φ32 मिमी × 7 मिमी की एक नाली को एक छोर पर मशीनीकृत किया गया था, और तांबा मिश्र धातु Φ30 मिमी × 6 मिमी की डिस्क में संसाधित किया गया था। मशीनिंग के बाद, इसे सैंडपेपर पीसने, क्षार धोने, अचार बनाने और 80 डिग्री संतृप्त बोरेक्स पानी विसर्जन जैसी सतह उपचार प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है, और फिर कास्टिंग परीक्षण के लिए चित्र 1 में दिखाए अनुसार इकट्ठा किया जाता है।
