Nghiên cứu tổ chức và tính chất phôi tấm hợp kim đồng Cu-3Si-1Mn-1Zn làm tiếp điểm cho cụm giao liên cao tần radar

Bài báo này nghiên cứu về chế tạo phôi tấm hợp kim đồng Cu-3Si-1Mn-1Zn. Đi từ nấu đúc, cán tấm kết hợp với xử lý nhiệt. Sử dụng các phương pháp để đánh giá tổ chức và tính chất phôi tấm hợp kim chế tạo như phân tích thành phần hóa học, tổ chức tế vi, Xray, SEM, độ dẫn điện, độ cứng, giới hạn bền kéo. Xác định tính chất vật liệu đáp ứng yêu cầu cho chế tạo thay thế thường xuyên tiếp điểm điện cụm giao liên cao tần của radar cảnh giới và radar trên tàu biển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổ chức và tính chất phôi tấm hợp kim đồng Cu-3Si-1Mn-1Zn làm tiếp điểm cho cụm giao liên cao tần radar THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Nghiên cứu tổ chức và tính chất phôi tấm hợp kim đồng Cu-3Si-1Mn-1Zn làm tiếp điểm cho cụm giao liên cao tần radar Researching on microstructures and properties plate slap of copper alloy Cu-3Si-1Mn-1Zn for slip ring of radar Sái Mạnh Thắng1, Trần Ngọc Thanh1, Trần Thị Thanh Vân2, Phạm Huy Tùng2, Nguyễn Dương Nam2 1 Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, smtbk77@yahoo.com 2 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tóm tắt Bài báo này nghiên cứu về chế tạo phôi tấm hợp kim đồng Cu-3Si-1Mn-1Zn. Đi từ nấu đúc, cán tấm kết hợp với xử lý nhiệt. Sử dụng các phương pháp để đánh giá tổ chức và tính chất phôi tấm hợp kim chế tạo như phân tích thành phần hóa học, tổ chức tế vi, Xray, SEM, độ dẫn điện, độ cứng, giới hạn bền kéo. Xác định tính chất vật liệu đáp ứng yêu cầu cho chế tạo thay thế thường xuyên tiếp điểm điện cụm giao liên cao tần của radar cảnh giới và radar trên tàu biển. Từ khóa: Công nghệ vật liệu, hợp kim đồng ƂpMц 3-1, C65500. Abstract This paper studies on manufacture of plate slab of copper alloy Cu-3Si-1Mn-1Zn. In which cast and rolled method are in combination with heat treatment. Using methods to analyze the microstructures and properties of alloy plate slab such as chemical composition, microstructure, Xray, SEM, conductivity, hardness and tensile strength. Determining material properties to meet the requirements for frequent replacement electrical contact of slip ring of radar and using in boat and on coast. Keyword: Copper alloy Cu-3Si-1Mn-1Zn, slip ring of radar, ƂpMц 3-1, Copper alloy C65500. 1. Mở đầu Ngày nay radar được sử dụng rộng rãi trong quân sự và dân sự, trong bảo vệ vùng trời, vùng biển và thông tin liên lac. Trong lĩnh vực hàng hải radar được sử dụng để liên lạc, định vị, dẫn đường, khám phá đáy biển, tìm nguồn cá,… Cụm giao liên cao tần của radar là thiết bị kết nối tín hiệu điện giữa phần tĩnh và phần quay của radar. Trong cụm giao liên cao tần của radar thì chi tiết tiếp điểm xoay giữ vai trò quyết định nhất trong việc đảm bảo truyền dẫn tín hiệu thu phát sóng điện từ của radar. Tiếp điểm Cụm quay với bộ giao liên cao tần Hình 1. Một khối giao liên cao tần của radar HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 91 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Qua khảo sát thành phần hóa học của một số tiếp điểm radar khác nhau đã xác định sơ bộ được thành phần hợp kim chế tạo tiếp điểm cụm giao liên cao tần, vật liệu chế tạo tiếp điểm là hợp kim đồng được hợp kim hoá với 3%Si và 1%Mn. Tham khảo các tài liệu theo tiêu chuẩn Liên bang Nga cho thấy hợp kim chế tạo tiếp điểm cụm giao liên cao tần là hợp kim ƂpMц 3-1 (theo ГOCT 18175-78 - Nga) [3]. Đây là hợp kim có giới hạn bền và giới hạn đàn hồi cao phù hợp cho chế tạo tiếp điểm điện. Hợp kim được hóa bền thông qua công nghệ gia công biến dạng và được cung cấp theo các dạng tiêu chuẩn phôi ở các chế độ xử lý khác nhau. Hợp kim ƂpMц 3-1 tương đương với mác vật liệu C65500 của Mỹ (theo UNS - Mỹ) [2]. Hợp kim C65500 có thành phần tương tự hợp kim ƂpMц 3-1 của Nga nhưng được hợp kim thêm Zn với hàm lượng < 1,5% để cải thiện tính đúc và độ dẻo. Về cơ tính và chế độ xử lý hai hợp kim là tương đương nhau. Qua khảo sát, hợp kim C65500 được sử dụng làm tiếp điểm điện kết hợp được các chỉ tiêu cơ tính như có giới hạn đàn hồi cao, có độ dẻo nhất định, đảm bảo yêu cầu về độ dẫn điện, tính công nghệ trong gia công, không nhiễm từ, không phát tia lửa điện khi bị va đập, chế độ xử lý vật liệu được chọn là H04 (mức độ biến dạng nguội khoảng 40%). C65500 có tính công nghệ tốt chịu ăn mòn tốt và có tính hàn rất tốt. Đây là loại vật liệu chịu va đập và chịu mòn ma sát rất tốt. Chính vì vậy hợp kim này được sử dụng trong chế tạo các tiếp điểm xoay trong các loại radar và trên các thiết bị bay. Bảng 1 trình bày các giá trị đạt được ở chế độ xử lý H04. Bảng 1. Chế độ H04 với hợp kim C65500 [2] Chế độ Giới hạn bền kéo, Giới hạn đàn hồi, Độ giãn Độ cứng, Độ dẫn điện, xử lý MPa MPa dài, % Hv %IACS H04 650 450 8 200 7% Bộ phận tiếp điểm hoạt động thường xuyên liên tục ở trong điều kiện ăn mòn mài mòn khác nhau, tiếp điểm là chi tiết thường xuyên thay thế theo định kỳ để đảm bảo thu phát tín hiệu ổn định của radar. Ở Việt Nam, hiện chưa sản xuất ra loại phôi có tiêu chuẩn phù hợp cho gia công chế tạo tiếp điểm ở dạng trên mà vẫn phải nhập ngoại với giá thành cao. Bài báo này trình bày các nghiên cứu chế tạo phôi đồng tiếp điểm theo mác hợp kim C65500 xử lý biến dạng ở chế độ H04, khảo sát tổ chức và tính chất của vật liệu. 2. Phương pháp và thiết bị nghiên cứu - Nấu mác hợp kim được thực hiện tại Viện Khoa học Mỏ và Luyện kim - Bộ Công thương, trên trong lò cảm ứng trung tần với nồi nấu graphit. Kh ...