구리-강 바이메탈 복합재료의 미세구조 및 특성에 대한 용융 및 주조 공정의 영향 해석
개요: 고납 청동 CuPb15Sn7/45 강철 바이메탈 적층 복합 재료는 용융 주조 복합 방법을 사용하여 제조되었습니다. 구리-강 복합재 계면 및 구조적 특성에 대한 가열 조건 및 냉각 속도와 같은 공정 매개변수의 영향을 연구했습니다. 결과는 로 장입 온도가 900도, 유지 온도가 1015도, 유지 시간이 5분이고 질소 냉각이 사용될 때 구리-강 계면은 금속학적 결합 특성이 우수하고 계면 인장 파괴 강도가 있음을 보여줍니다. 200MPa에 도달; 구리 합금 지역 내 납 입자의 분포는 비교적 균일하며 납 원소의 연소 손실은 1% 미만입니다. 강철 매트릭스의 구조 및 입자 크기 분포가 합리적이며 우수한 용융 주조 복합 효과를 나타냅니다.
엔지니어링 재료의 포괄적인 성능에 대한 요구 사항이 점점 더 높아짐에 따라 단일 금속 재료로 만든 부품이 전반적인 성능 요구 사항을 충족하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 귀금속 자원의 점진적인 부족과 함께 바이메탈 층상 복합 재료가 점차 산업에 장려되고 적용되었습니다. 각 금속층의 본래의 특성을 유지함으로써 적층형 금속복합재료의 전반적인 성능이 크게 향상되었으며, 그 제조공정도 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다.
고납 청동은 우수한 열 전도성, 내마모성, 내충격성 및 내소부성을 가지며 플런저 펌프 실린더와 같은 유압 부품 제조에 널리 사용됩니다. 동시에 구리와 철의 격자형, 격자상수, 외부전자원자의 수가 매우 유사하므로 복합야금적합성이 좋다. 강철을 매트릭스 층으로 하고 고납 청동을 복합층으로 사용하여 제조된 구리-강 바이메탈 복합재료는 두 재료의 우수한 특성을 결합합니다. 현재 구리-강 바이메탈 층상 복합재료를 제조하는 일반적인 방법으로는 폭발복합법, 압연복합법, 확산복합법, 원심주조법, 용융주조법, 분말소결법 등이 있다. 그 중, 폭발성 배합법과 롤링 배합법은 주로 바이메탈 적층판을 준비하는 데 사용됩니다. 확산 혼합 방법은 준비주기가 길고 장기간 가열하면 납 원소의 심각한 산화 및 연소 손실이 쉽게 발생할 수 있으며 비용도 높습니다. 원심 주조법은 납 성분의 매크로 분리를 쉽게 일으킬 수 있습니다. 분말 야금에는 많은 공정, 긴 준비 주기 및 높은 비용이 포함됩니다.
두 가지 재료를 동시에 가열하는 용융주조 복합법은 구리-강 바이메탈 적층 복합재료 제조에 있어서 기술적, 비용적 이점이 명백하다. 이 기사에서는 용융 주조 복합 실험을 통해 구리-강 바이메탈 재료의 미세 구조 및 특성에 대한 특정 공정 매개변수의 영향을 연구합니다. 이 법률은 합리적인 구리-강 바이메탈 용해 및 주조 복합 계획을 수립하기 위한 이론적 기초를 제공합니다.
1. 테스트 계획
1.1 시험자료
테스트에 사용된 재료에는 고납 청동 CuPb15Sn7 및 45 강철이 포함됩니다. 두 재료의 화학적 조성을 표 1에 나타내었다. 시험 전에 45강을 Φ42mm×45mm의 원통형으로 가공하고, 한쪽 끝에 Φ32mm×7mm의 홈을 가공하고, 구리합금 Φ30 mm × 6 mm의 디스크로 가공되었습니다. 가공 후에는 사포 분쇄, 알칼리 세척, 산세, 80도 포화 붕사 침지 등의 표면 처리 공정을 거쳐 그림 1과 같이 조립하여 주조 시험을 한다.
