مقاومة التعرية والخصائص الميكانيكية لسبيكة النحاس-برليوم عالية القوة (C17200)
Erosion Resistance and Mechanical Properties of High Strength Copper-Beryllium (C17200) Alloys
- الباحث
- أسراء حيدر طارش
- المشرف
- علي حسين عتيوي
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم هندسة المواد / هندسة المواد
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Copper-beryllium alloy;Erosion resistance;Heat treatment;Mechanical properties
الملخص
تعد سبيكة النحاس-برليوم من أكثر السبائك المستخدمة في المضخات ، والأغشية ، والانابيب الغازية ، وهياكل المنفاخ. تتميز هذه السبيكة بمزيج ممتاز من القوة العالية والمتانة كما ان لديها قوة صلادة مقارنة بسبائك النحاس التجارية الاخرى تحتوي هذه السبيكة على 2/ من البريليوم وتمتاز بقوة شد يمكن أن تتجاوز 138ميجا باسكال. في أثناء التطبيق، تتعرض هذه السبيكة لظروف قاسية من التعرية ، مما يؤدي إلى تأكلها ومن ثم حدوث الفشل. من أجل تعزيز مقاومة التعرية ،طبقت العديد من المعاملات الحرارية والمعالجات السطحية وبدرجات مختلفة. هذه المعالجات هي التلدين ، المعالجة المحلولية المبردة والتقادم ، والنتردة. بعد ذلك تم فحص البنية المجهرية والصلادة ومقاومة التعرية لهذه السبيكة لبيان تاثير المعاملات الحرارية، كما تصنيع جهاز تآكل التعرية Glas لقياس مقاومة التعرية لهذه السبيكة. من ناحية أخرىء تم تمييز خصائص جميع العينات المحضرة بالمجهر الإلكتروني (SEM) ، حيود الأشعة السينية (XRD) ، الفحص المجهري البصري ، وصلادة فيكرز. أظهرت نتائج SEM الشكل المورفولوجي لتعرية السطح نتيجة الاختبار ، وأظهرت نتائج XRD أيضًا قمم الحيود al pal نحاس الفا والنحاس البريليوم. علاوة على ذلك ، أثبتت النتائج أن لكل معاملة تاثير مختلف على البنية المجهرية ومقاومة التعرية والصلادة لهذه السبيكة. أظهرت النتردة تحسنًا في مقاومة التعرية بحوالي 15/ والصلادة بحوالي 246 HV (كجم / مم 2) وهو ضعف ما تم الحصول عليه بمعالجة التلدين. أخيرًا ، يمكن الاستنتاج أن أفضل عمليات المعالجة التي تعزز مقاومة التعرية لسبيكة نحاس_برليوم هي المعالجة المحلوليه يليها التقادم (ساعة واحدة) ثم النتردة (10 ساعات).
Abstract
Beryllium copper (C17200) alloy is considered one of the most used alloys in pumps, diaphragms, bourdon tubes, and bellows structures. This alloy has an excellent combination of high strength, and durability. It has the highest strength and hardness compared to commercial copper alloys. With 2% of beryllium achieving a tensile strength that can exceed 138MPa. During application, this alloy is subjected to harsh conditions of erosion, which leads to failure. In order to enhance erosion wear resistance, several heats and surface treatments are applied. These treatments are annealing, solution treatment, cryogenic, aging, and nitriding. The microstructure, hardness, and erosion wear resistance of this alloy are investigated. A slurry jet device was manufactured domestically to measure the erosion resistance of this alloy. On the other hand, all treated samples were characterized by electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, and Vickers hardness. SEM results showed the morphological form of surface erosion as a result of the test, and XRD results also showed the diffraction peaks of the alpha-copper and copper-beryllium phases. Moreover, the results proved that each treatment differently affects the microstructure, erosion resistance, and hardness of this alloy. Nitriding showed an improvement in wear resistance of about 15% and hardness of about 246 HV (kg/mm2) which is twice that obtained by annealing treatment. Finally, it can be concluded that the best treatment processes that enhance the erosion resistance of Be-Cu alloy C17200 are quenching treatment followed by aging (1hr) and then nitriding (10 hrs).
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.