วิธีสร้างความเข้มแข็งให้วัสดุโลหะ

ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าการใช้วัสดุโลหะเกี่ยวข้องกับชีวิตและการผลิตหลายแขนง - อุตสาหกรรมเกษตรกรรมการบินและอื่น ๆ เทคโนโลยีการแปรรูปที่พบมากที่สุดของวัสดุโลหะคือการหล่อการแปรรูปด้วยแรงดันและการเชื่อม วัสดุขึ้นรูปได้รับการตรวจสอบโดยวิธีการตรวจจับที่เหมาะสมสำหรับข้อบกพร่องในโครงสร้างและประสิทธิภาพแล้วทำการประมวลผลเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานและประสิทธิภาพ ขั้นตอนแรกในการผลิตผลิตภัณฑ์ใด ๆ คือการเลือกวัสดุ โหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดของวัสดุคือการสึกหรอการกัดกร่อนและการแตกหัก ความล้มเหลวมักมาจากพื้นผิว เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงความแข็งความแข็งแกร่งความต้านทานการสึกหรอความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุโลหะโดยทั่วไปจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนและเสริมสร้างพื้นผิวโลหะ

1 การผสมโลหะ

การผสมเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับพื้นผิวโลหะและปรับปรุงคุณสมบัติที่ครอบคลุม มีความสัมพันธ์สองอย่างระหว่างการละลายและปฏิกิริยาระหว่างส่วนประกอบโลหะที่แตกต่างกัน

ปฏิกิริยาที่แตกต่างระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ นำไปสู่การก่อตัวของสารละลายของแข็งสารประกอบและส่วนผสมเชิงกล โครงสร้างอะตอมของพื้นผิวและคริสตัลของส่วนประกอบสองชิ้นหรือมากกว่านั้นถูกปรับหรือเปลี่ยนแปลงในระดับหนึ่งโดยการแพร่กระจายการซึมผ่านการดูดซับทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

1.1 การขึ้นรูปด้วยพลาสติก

Plasticization เป็นกระบวนการ microalloying โดยการเพิ่มองค์ประกอบการผสมเช่น Fe, B, Al และการควบคุมปริมาณของพวกเขาให้น้อยกว่า 1% การเพิ่มองค์ประกอบการทำพลาสติกที่เหมาะสมลงในผลึกเดี่ยวของ NiAl สามารถเพิ่มการยืดตัวที่อุณหภูมิห้องได้อย่างมีนัยสำคัญ การเพิ่มขอบเขตการทรุดตัวของเม็ดเกรนเช่น B สามารถส่งเสริมการแยกองค์ประกอบโลหะผสมให้กับขอบเขตของเกรนและการเปลี่ยนโหมดความล้มเหลวจากการแตกหักของ intragranular ไปเป็นการแตกหักแบบเกรนของ transgranular การเพิ่มองค์ประกอบที่แอคทีฟเช่น La สามารถขัดขวางการแพร่กระจายของรอยร้าวและเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุลดแรงตึงผิวและปรับขนาดเกรน เสริมความแข็งแรงของโลหะในขณะที่ปรับปรุงความทนทานของพวกเขา

1.2 การแก้ปัญหาที่เป็นของแข็ง

สารละลายของแข็งที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบของโลหะผสมโดยการละลายโดยไม่มีปฏิกิริยา หากองค์ประกอบทั้งสองมีโครงสร้างเดียวกันและอยู่ใกล้กันในตารางธาตุ

ในอดีตนั้นเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นของแข็งที่ไม่มีที่สิ้นสุด, การเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบที่ไม่สิ้นสุด, การบิดเบือนตาข่ายและการปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะผสม; หลังเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่แน่นอน จำกัด แต่ผ่านพื้นผิวและข้อบกพร่องของเส้นภายในองค์ประกอบการแก้ปัญหาที่เป็นของแข็งเป็นเรื่องง่ายที่จะพินข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นในการแก้ปัญหาการเสริมสร้างผลกระทบที่แข็งแกร่งและความแข็งแรง ความแข็งจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

1.3 การกระจายอะตอมของพื้นผิว

การแพร่กระจายหมายถึงการเคลื่อนไหวแบบไดนามิกของอะตอม, ไอออน, โมเลกุลและกลุ่มอะตอมบนพื้นผิวโลหะผ่านการกระทำความร้อน การแพร่กระจายของพื้นผิวโลหะรวมถึงการเคลื่อนที่ของพื้นผิวขนานและพื้นผิวแนวตั้ง อะตอมสั่นที่ตำแหน่งสมดุลเมื่อถูกความร้อน ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าไหร่การกระตุ้นของอะตอมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อพลังงานของอะตอมเกินกว่าสิ่งกีดขวางการเปลี่ยนมันจะหลุดออกจากตำแหน่งเดิม หากการเคลื่อนที่ไม่สมดุลกันอะตอมของพื้นผิวจะมีจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ และพันธะเคมีระหว่างอะตอมจะแตกและสร้างแนวโน้มของการเคลื่อนที่ของพื้นผิว หรือเนื่องจากเหตุผลโครงสร้างภายในอะตอมมีพลังงานที่สูงขึ้นและระบบที่ไม่เสถียรเมื่อมีข้อบกพร่องภายในเช่นหลุม, ตำแหน่งว่างขั้นตอน, อะตอมคั่นระหว่างหน้า, การเคลื่อนที่, ความผิดพลาดซ้อนและอื่น ๆ ในสถานที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดอย่างฉับพลัน สูงสามารถใช้อะตอมได้ เพื่อให้ได้พลังงานกระตุ้นเพียงพอและส่งเสริมการแพร่กระจายของอะตอม ใช้กลไกการแพร่กระจายเพื่อปรับโครงสร้างพื้นผิวและเสริมความแข็งแรงของโลหะ

1.4 การจัดทำ Multipase Alloys

เป็นหนึ่งในวิธีการทั่วไปในการปรับปรุงคุณสมบัติที่ครอบคลุมของวัสดุโลหะเพื่อเตรียมโลหะผสมหลายเฟสโดยการเพิ่มเฟสที่สองลงในวัสดุโลหะ โดยการเพิ่มเมทริกซ์ที่ยาก

การเพิ่มเฟสที่สองเปราะช่วยลดความเหนียวเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงและเพิ่มเมทริกซ์การทำให้อ่อนระยะที่สองที่ยากในเมทริกซ์เปราะเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการเสริมความแข็งแกร่ง ในปัจจุบันความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุโลหะที่ค่อนข้างอ่อนแอ โดยทั่วไปกิจกรรมของวัสดุโลหะที่อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มส่วนประกอบคอมโพสิตเช่นเมทริกซ์เซรามิก

2. พื้นผิวการตกแต่งเทคโนโลยี - Weill อัลตราซาวด์การประมวลผลกระจก

เทคโนโลยีการทำอัลตราโซนิกด้วยกระจกจะใช้พลาสติกเย็น ๆ ของวัสดุโลหะที่อุณหภูมิห้องเพื่อทำความถี่สูงและผลกระทบพลังงานโฟกัสสูงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนนับหมื่นครั้งต่อวินาทีเพื่อขยายร่องรอยการประมวลผลเช่นการกลึงการเจียร และการกัดเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์กระจก นี่คือเทคโนโลยีการประมวลผลใหม่ซึ่งไม่ได้ลบวัสดุไม่ส่งผลกระทบต่อความถูกต้องมิติและความอดทนต่อตำแหน่งของชิ้นงานและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของชิ้นส่วน ผลลัพธ์มีดังนี้:

1. หากไม่มีกระบวนการตอบสนองความหยาบผิวของชิ้นส่วนสามารถเข้าถึงได้ต่ำกว่า Ra0.2 โดยตรง

2. ความแข็งความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติที่ครอบคลุมอื่น ๆ ของชิ้นส่วนได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญและอายุการใช้งานนานกว่าสองเท่าของกระบวนการแบบดั้งเดิม