2.Các phƣơng pháp chế tạo mẫu nghiên cứu 2.1.1 Nấu đúc chế tạo một số các mác hợp kim Cu-Ni-Sn
2.1.3Xửlý nhiệt các hợpkim đồng Cu-Ni-Sn
Các thí nghiệm xử lý nhiệt các hợp kim Cu-9Ni-3Sn; Cu-9Ni-6Sn; Cu-15Ni-8Sn; Cu-7Ni-7Sn được thực hiện trên các thiết bị của Phòng Thí nghiệm kim loại học – Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Xử lý nhiệt cho hợp kim gồm hai giai đoan:
+ Đồng đều hóa sau đúc để tạo dung dịch rắn 1 pha đồng đều. Nhiệt độ đồng đều hóa được chọn dựa trên giản đồ trạng thái, dựa trện hàm lượng của Ni và Sn. Hàm lượng Ni và Sn càng cao, nhiệt độ tạo pha và đồng đều hóa càng cao.
hóa già có ảnh hưởng quyết định đến tổ chức, tính chất và ứng dụng của hợp kim.
Mẫu được cắt bằng máy cắt Stures Labotom
– 3 Kích thước trong: 200x120x80mm Lò nhiệt luyện Ketong: Công suất:2,5kW, Nhiệt tối đa:10000C
Hình 2.5 Máy cắt mẫu và lò nhiệt luyện
Qui trình xử lý nhiệt hợp kim đồng Cu-Ni-Sn
Hình 2.6 Sơ đồ xử lý nhiệt hợp kim Cu-Ni-Sn
Căn cứ trên các giản đồ pha ở hình 1.31; 1.32 chọn nhiệt độ và sơ đồ xử lý nhiệt cho các hợp kim Cu-9Ni-3Sn ; Cu-7Ni-7Sn ; Cu-9Ni-6Sn ; Cu-15Ni-8Sn như sau:
Nhiệt độ đồng đều hóa khoảng hợp kim Cu-9Ni-3Sn; Cu-7Ni-7Sn được chọn 7500C. Thời gian giữ nhiệt khoảng 2h. Đây là khoảng nhiệt độ đảm bảo nhận được một dung dịch rắn một pha đồng nhất, khử bỏ được thiên tích do quá trình đông đặc khi đúc gây ra. Thời gian giữ nhiệt phụ thuộc vào chiều dày phôi đúc và mức độ thiên tích khi đúc. Nếu thời gian giữ nhiệt không đủ sẽ không đảm bảo tính đồng nhất cao trong tổ chức vật liệu. Nếu thời gian giữ nhiệt lâu sẽ gây lớn hạt và lãng phí năng lượng. Khi hạt lớn quá các khâu công nghệ tiếp theo như rèn cán phải tính tới yếu tố này để điều chỉnh mức độ cho phù hợp.
Nhiệt độ đồng đều hóa khoảng hợp kim Cu-9Ni-6Sn được chọn 7800
C. Thời gian giữ nhiệt khoảng 2,5h. Điều kiện thí nghiệm tương tự như với hợp kim Cu-9Ni-3Sn.
Nhiệt độ đồng đều hóa khoảng hợp kim Cu-15Ni-8Sn được chọn 8200
C. Thời gian giữ nhiệt khoảng 3h. Điều kiện thí nghiệm tương tự như với hợp kim Cu-9Ni-3Sn.
Sau khi đồng đều hóa hợp kim được tôi làm nguội nhanh trong môi trường nước. Nhiệt độ nước sử dụng ở nhiệt độ phòng 20-250C. Nhiệt độ nước sau tôi không quá 400
C. Để khảo sát sự hoá bền các hợp kim nghiên cứu, thực hiện hóa già ở các nhiệt độ 2500C ; 3000C ; 3500C ; 4000C ; 4500C ; 5000C trong thời gian 2h. Sau hóa già đo độ cứng mẫu, xây dựng đường cong biến đổi độ cứng theo chế độ xử lý nhiệt. Chọn được khoảng nhiệt độ hoá già cho độ cứng cao nhất, xử lý nhiệt hóa già tại nhiệt độ đó trong các khoảng
Thời gian, h Nhiệt độ Tđồng đều hoá T hoá già Nguội trong nước Nguội trong không khí
thời gian 0,5 giờ; 1 giờ; 1,5 giờ; 2 giờ, 2,5 giờ ; 3 giờ ; 3,5 giờ và 4 giờ để chọn khoảng thời gian tối ưu.