Metāla materiāla stiprināšanas veidi

Kā mēs visi zinām, metālu materiālu izmantošana ietver daudzas dzīves un ražošanas jomas - rūpniecību, lauksaimniecību, aviāciju un tā tālāk. Visbiežāk metāla materiālu apstrādes tehnoloģijas ir liešana, spiediena apstrāde un metināšana. Veidojošie materiāli tiek pārbaudīti ar atbilstošām atklāšanas metodēm to konstrukcijas un veiktspējas defektiem un pēc tam tiek apstrādāti, lai atbilstu lietošanas un veiktspējas prasībām. Pirmais solis jebkura produkta ražošanā ir materiālu izvēle. Visbiežāk sastopamie materiālu bojājumu veidi ir nodilums, korozija un lūzums. Atteice parasti rodas no virsmas. Lai uzlabotu metāla materiālu izturību, cietību, stingrību, nodilumizturību, izturību pret koroziju un citas īpašības, parasti ir nepieciešams mainīt un nostiprināt metāla virsmu.

1 Metāla savienošana

Alloying ir efektīvs pasākums, lai nostiprinātu metāla virsmu un uzlabotu tā visaptverošās īpašības. Pastāv divas sakarības starp šķīdību un reakciju starp dažādiem metāla komponentiem

Dažādas sastāvdaļu mijiedarbības izraisa cietu šķīdumu, savienojumu un mehānisko maisījumu veidošanos. Divu vai vairāku komponentu virsmas atomu un kristālu struktūras zināmā mērā pielāgo vai maina difūzija, caurlaidība, fizikālā adsorbcija un ķīmiskās izmaiņas.

1.1. Plastifikācija

Plastifikācija ir mikroalielināšanas process, pievienojot tādus sakausējuma elementus kā Fe, B, Al un kontrolējot to daudzumu līdz mazāk nekā 1%. Piemērotu plastificējošu elementu pievienošana NiAl atsevišķam kristālam var ievērojami palielināt tā pagarinājumu istabas temperatūrā; pievienojot graudu robežu stiprinošus elementus, piemēram, B, var veicināt sakausējuma elementu segregāciju uz graudu robežu, un neveiksmes režīms mainās no intragranulāra lūzuma līdz transgranulārajam lūzumam, tādējādi uzlabojot telpas temperatūras plastifikāciju; pievienojot aktīvos elementus, piemēram, La, var kavēt plaisu izplatīšanos un palielināt materiāla izturību, samazināt virsmas spraigumu un uzlabot graudu izmēru. Stiprināt metālus, vienlaikus uzlabojot to izturību.

1.2. Cietais šķīdums

Ciets šķīdums ar metāliskām īpašībām veidojas starp sakausējuma komponentiem, izšķīdinot bez reakcijas. Ja abām sastāvdaļām ir vienāda struktūra un periodiskie elementu tabulā ir viens otru,

Pirmais ir bezgalīgs ciets risinājums, bezgalīga intersolubilitāte starp komponentiem, režģa izkropļošana un sakausējumu īpašību uzlabošana; pēdējais ir ierobežots ciets risinājums, bet ar tā virsmas un iekšējās līnijas defektiem cieto šķīdumu elementi ir viegli savienojami ar defektiem, kā rezultātā tiek panākta cieta šķīduma stiprināšana un stiprība. Cietība ir acīmredzami uzlabota.

1.3 Virsmas atomu difūzija

Difūzija attiecas uz atomu, jonu, molekulu un atomu grupu dinamisko kustību uz metāla virsmas ar termisku iedarbību. Metāla virsmas difūzija ietver paralēlas virsmas un vertikālās virsmas kustību. Atom vibrē tās līdzsvara stāvoklī, kad tas tiek uzsildīts. Jo augstāka temperatūra, jo vieglāk atoms ir ierosinājums un jo lielāks ir amplitūda. Kad atomu enerģija pārsniedz tā pārejas barjeru, tā atkāpsies no tās sākotnējās pozīcijas. Ja kustība ir nesabalansēta, arvien vairāk virsmas atomu kļūst par aktīviem atomiem, un ķīmiskās saites starp atomiem saplīst un rada virsmas kustības tendenci; vai iekšējo strukturālo iemeslu dēļ atomiem ir augstāka enerģija un nestabila sistēma, ja ir iekšējie defekti, piemēram, caurumi, pakāpeniskas vakances, intersticiālie atomi, dislokācijas, kraušanas kļūdas utt. vietās, kur strauji mainās izmēri, parasti, ja temperatūra nav augsts, var izmantot atomus. Lai iegūtu pietiekami daudz aktivācijas enerģijas un veicinātu atoma difūziju. Difūzijas mehānismu izmanto, lai pārstrukturētu virsmas struktūru un stiprinātu pašu metālu.

1.4. Daudzfāžu sakausējumu sagatavošana

Tā ir viena no kopējām metodēm, lai uzlabotu visaptverošas metāla materiālu īpašības, lai sagatavotu daudzfāžu sakausējumus, pievienojot otrās fāzes metālus. Pievienojot grūto matricu

Trauslas otrās fāzes pievienošana samazina tās izturību, palielina tās cietību un izturību, un trauslajai matricai pievieno stingru otrās fāzes mīkstināšanas matricu, lai sasniegtu stiprināšanas mērķi. Pašlaik metāla materiālu augstās temperatūras oksidācijas pretestība un izturība pret koroziju ir salīdzinoši vāja. Parasti metāla materiālu augsto temperatūru un zemo temperatūru var samazināt, pievienojot kompozītmateriālu komponentus, piemēram, keramikas matricu.

2. Virsmas apdares tehnoloģija - Weill Ultraskaņas spoguļu apstrāde

Will's ultraskaņas spoguļu apstrādes tehnoloģija izmanto metālu materiālu auksto plastiskumu istabas temperatūrā, lai veiktu augstas frekvences un augsta fokusa enerģijas ietekmi uz virsmu desmitiem tūkstošu reižu sekundē, lai paplašinātu apstrādes izsekošanu, piemēram, pagriešanu, slīpēšanu un frēzēšana, lai panāktu spoguļa efektu. Tā ir jauna pārstrādes tehnoloģija, kas neizņem materiālus, neietekmē detaļas izmēru precizitāti un pozīcijas pielaidi, un ievērojami uzlabo detaļu veiktspēju. Rezultāti ir šādi:

1. Bez apgāšanās procesa detaļu virsmas raupjums var tieši sasniegt zem Ra0.2.

2. Ievērojami uzlabojas detaļu cietība, nodilumizturība un citas visaptverošas īpašības, un kalpošanas laiks ir vairāk nekā divas reizes ilgāks nekā tradicionālajam procesam.