Gellir cael buddion trwy gael mewnwelediad i un haen o'r strwythur grawn sy'n rheoli ymddygiad mecanyddol dur di-staen.Getty Images
Mae'r dewis o ddur di-staen a aloion alwminiwm yn gyffredinol yn canolbwyntio ar gryfder, hydwythedd, elongation, a chaledwch. Mae'r priodweddau hyn yn dangos sut mae blociau adeiladu'r metel yn ymateb i lwythi cymhwysol. Maent yn ddangosydd effeithiol o reoli cyfyngiadau deunydd crai;hynny yw, faint y bydd yn plygu cyn breaking.The deunydd crai rhaid gallu gwrthsefyll y broses fowldio heb dorri.
Mae profion tynnol a chaledwch dinistriol yn ddull dibynadwy, cost-effeithiol ar gyfer penderfynu ar properties.However mecanyddol, nid yw'r profion hyn bob amser mor ddibynadwy unwaith y bydd trwch y deunydd crai yn dechrau cyfyngu ar faint y sampl prawf.
Mae metelau yn cynnwys cyfres o grisialau microsgopig o'r enw grains.They yn cael eu dosbarthu ar hap trwy gydol y metal.Atoms o elfennau aloi, megis haearn, cromiwm, nicel, manganîs, silicon, carbon, nitrogen, ffosfforws a sylffwr mewn duroedd di-staen austenitig, yn rhan o atomau grain.These sengl yn ffurfio hydoddiant solet o ïonau metel, sy'n cael eu rhannu'n bondio electronaidd i mewn i'r ïonau metel grisialaidd.
Mae cyfansoddiad cemegol yr aloi yn pennu'r trefniant thermodynamig a ffefrir o atomau yn y grawn, a elwir yn ddarnau structure.Homogeneous grisial o fetel sy'n cynnwys strwythur grisial ailadroddus yn ffurfio un neu fwy o grawn a elwir yn briodweddau mecanyddol phases.The aloi yn swyddogaeth o'r strwythur grisial yn y aloi. Mae'r un peth yn wir am faint a threfniant grawn pob cyfnod.
Rhan fwyaf o bobl yn gyfarwydd â'r camau water.When rhewi dŵr hylifol, mae'n dod yn ice.However solet, pan ddaw i metelau, nid oes dim ond un solet phase.Certain aloi teuluoedd yn cael eu henwi ar ôl eu duroedd di-staen Phases.Among, aloeon cyfres austenitic 300 yn cynnwys yn bennaf o austenite pan annealed.However, 400 aloion cyfres yn cynnwys dur di-staen 1403 ferrite a ferrite mewn dur di-staen 14043 a ferrite. .
Mae'r un peth yn wir am aloion titaniwm. Mae enw pob grŵp aloi yn nodi eu prif gyfnod ar dymheredd ystafell - alffa, beta neu gymysgedd o'r ddau. Mae aloion alffa, bron-alffa, alffa-beta, beta ac agos-beta.
Pan fydd y metel hylifol solidifies, bydd y gronynnau solet y cyfnod thermodynamically ffafrir gwaddod lle mae pwysau, tymheredd a chyfansoddiad cemegol allow.This fel arfer yn digwydd ar rhyngwynebau, fel crisialau iâ ar wyneb pwll cynnes ar ddiwrnod oer.Pan grawn cnewyllol, mae'r strwythur grisial yn tyfu i un cyfeiriad nes grawn arall yn cael ei encounter.Grain ffiniau ffurfio ar y croestoriadau o delltwaith camgymharu o wahanol gyfeiriadedd Rubmagik gosod y gwahanol strwythurau bunmagik o ganlyniad i'r strwythurau gwahanol cyfeiriadedd cunmagik. meintiau mewn bocs.Mae gan bob ciwb drefniant grid sgwâr, ond byddant i gyd yn cael eu trefnu mewn gwahanol gyfeiriadau ar hap.
Unrhyw bryd y bydd grawn yn cael ei ffurfio, mae posibilrwydd o ddiffygion llinell. Mae'r diffygion hyn yn rhannau coll o'r strwythur grisial o'r enw dislocations.
Mae trawstoriad o'r workpiece yn cael ei osod, daear, caboledig ac ysgythru i weld y grawn structure.When unffurf a equiaxed, mae'r microstructures a arsylwyd ar ficrosgop optegol yn edrych ychydig fel jig-so puzzle.In realiti, y grawn yn dri-dimensiwn, a bydd y trawstoriad o bob grawn yn amrywio yn dibynnu ar gyfeiriadedd trawstoriad y workpiece.
Pan fydd strwythur grisial wedi'i lenwi â'i holl atomau, nid oes lle i symud heblaw am ymestyn y bondiau atomig.
Pan fyddwch chi'n tynnu hanner rhes o atomau, rydych chi'n creu cyfle i res arall o atomau lithro i'r sefyllfa honno, gan symud y dislocation i bob pwrpas.Pan fydd grym yn cael ei gymhwyso i'r darn gwaith, mae'r mudiant cyfanredol o afleoliadau yn y microstrwythur yn ei alluogi i blygu, ymestyn neu gywasgu heb dorri neu dorri.
Pan fydd grym yn gweithredu ar aloi metel, mae'r system yn cynyddu energy.If digon o ynni yn cael ei ychwanegu i achosi anffurfiannau plastig, y dellt anffurfiannau a dislocations form.It newydd yn ymddangos yn rhesymegol y dylai hyn gynyddu hydwythedd, gan ei fod yn rhyddhau mwy o le ac felly yn creu'r potensial ar gyfer dislocation motion.However mwy, pan dislocations gwrthdaro, gallant atgyweiria ei gilydd.
Wrth i'r nifer a'r crynodiad o dislocations gynyddu, dislocations mwy a mwy yn cael eu pinio gyda'i gilydd, gan leihau ductility.Eventually cymaint o afleoliadau yn ymddangos nad yw ffurfio oer bellach possible.Since dislocations pinio presennol bellach yn gallu symud, y bondiau atomig yn y dellt ymestyn nes eu bod yn torri neu break.This yw pam mae aloion metel yn gweithio'n galedu, a pham mae terfyn ar y swm o blastig torri â metel gall torri.
Mae grawn hefyd yn chwarae rhan bwysig mewn anelio. Mae anelio deunydd caled yn y bôn yn ailosod y microstrwythur ac felly'n adfer hydwythedd.Yn ystod y broses anelio, caiff y grawn eu trawsnewid mewn tri cham:
Dychmygwch berson yn cerdded trwy gar trên gorlawn.Gall torfeydd yn unig yn cael ei wasgu drwy adael bylchau rhwng y rhesi, fel dislocations mewn dellt.Wrth iddynt symud ymlaen, y bobl y tu ôl iddynt lenwi'r gwagle maent yn gadael, tra maent yn creu gofod newydd yn front.Once maent yn cyrraedd pen arall y cerbyd, mae'r trefniant o deithwyr yn newid. lle. Po fwyaf o ddadleoliadau sy'n ymddangos, y mwyaf anodd yw hi iddynt symud ar yr un pryd.
Mae'n bwysig deall y lefel isaf o anffurfiad sydd ei angen i sbarduno recrystallization.However, os nad oes gan y metel ddigon o egni dadffurfiad cyn ei gynhesu, ni fydd ailgrisialu yn digwydd a bydd y grawn yn syml yn parhau i dyfu y tu hwnt i'w maint gwreiddiol.
Gellir tiwnio priodweddau mecanyddol trwy reoli tyfiant grawn. Yn y bôn, mae ffin grawn yn wal o afleoliadau. Maent yn rhwystro symudiad.
Os bydd tyfiant grawn yn cael ei gyfyngu, bydd nifer uwch o grawn bach yn cael eu cynhyrchu. Mae'r grawn llai hyn yn cael eu hystyried yn fân o ran strwythur grawn.
Os na chaiff twf grawn ei gyfyngu, mae'r strwythur grawn yn dod yn fwy bras, mae'r grawn yn fwy, mae'r ffiniau'n llai, ac mae'r cryfder yn is.
Cyfeirir at faint grawn yn aml fel rhif di-uned, rhywle rhwng 5 a 15. Mae hwn yn gymhareb gymharol ac mae'n gysylltiedig â'r diamedr grawn cyfartalog. Po uchaf yw'r nifer, y manach yw'r gronynnedd.
Mae ASTM E112 yn amlinellu dulliau ar gyfer mesur a gwerthuso grawn size.It yn cynnwys cyfrif faint o rawn mewn area.This penodol yn cael ei wneud fel arfer drwy dorri trawstoriad o'r deunydd crai, malu a sgleinio, ac yna ei ysgythru ag asid i ddatgelu'r gronynnau. Mae cyfrif yn cael ei berfformio o dan ficrosgop, ac mae'r chwyddo yn caniatáu samplu digonol o'r grawn maint a maint ASTM. ous i gyfyngu amrywiad mewn maint grawn i ddau neu dri phwynt i sicrhau perfformiad cyson ar draws y workpiece.
Yn achos caledu gwaith, cryfder a hydwythedd yn cael perthynas gwrthdro.The berthynas rhwng maint grawn ASTM a chryfder yn tueddu i fod yn gadarnhaol ac yn gryf, yn gyffredinol elongation yn gwrthdro gysylltiedig â maint grawn ASTM.
Cyfeirir at faint grawn yn aml fel rhif di-uned, rhywle rhwng 5 a 15. Mae hwn yn gymhareb gymharol ac mae'n gysylltiedig â'r diamedr grawn cyfartalog.Y uwch yw gwerth maint grawn ASTM, y mwyaf o grawn fesul ardal uned.
Mae maint grawn y deunydd annealed yn amrywio gydag amser, tymheredd ac oeri rate.Annealing yn cael ei berfformio fel arfer rhwng y tymheredd recrystallization a phwynt toddi y aloi. Mae'r ystod tymheredd anelio a argymhellir ar gyfer aloi dur di-staen austenitig 301 yw rhwng 1,900 a 2,050 gradd Fahrenheit.It yn dechrau toddi tua 2,550.Yn cyferbyniad masnachol dylai fod yn gradd Fahrenheit, titaniwm pur mewn cyferbyniad 2,550. 2 radd Fahrenheit ac yn toddi tua 3,000 gradd Fahrenheit.
Yn ystod anelio, mae'r prosesau adfer a recrystallization cystadlu â'i gilydd hyd nes y grawn recrystallized bwyta'r holl grawn anffurfiedig. Mae'r gyfradd recrystallization yn amrywio gyda thymheredd. Unwaith y bydd recrystallization wedi'i gwblhau, twf grawn yn cymryd over.A 301 dur di-staen workpiece anelio ar 1,900 ° F am un awr yn cael workpiece manach, strwythuro 2 F yr un amser na'r un amser annealed.
Os na chaiff y deunydd ei gadw yn yr ystod anelio briodol yn ddigon hir, gall y strwythur canlyniadol fod yn gyfuniad o hen a newydd grawn.Os dymunir priodweddau unffurf ledled y metel, dylai'r broses anelio anelu at sicrhau strwythur grawn equiaxed unffurf.
Er mwyn cael microstructure unffurf a equiaxed, dylai pob workpiece fod yn agored i'r un faint o wres am yr un faint o amser a dylai oeri ar yr un rate.This nid yw bob amser yn hawdd neu'n bosibl gyda anelio swp, felly mae'n bwysig i o leiaf aros nes bod y workpiece cyfan yn dirlawn ar y tymheredd priodol cyn cyfrifo'r amser mwydo.
Os yw maint a chryfder y grawn yn gysylltiedig, a'r cryfder yn hysbys, pam cyfrifo grawn, iawn? Mae pob prawf dinistriol wedi profi variability.Tensile, yn enwedig ar drwch is, yn dibynnu i raddau helaeth ar ganlyniadau cryfder paratoi sampl. Gall nad ydynt yn cynrychioli priodweddau deunydd gwirioneddol brofi methiant cynamserol.
Os nad yw'r eiddo yn unffurf drwy gydol y workpiece, cymryd sbesimen prawf tynnol neu sampl o un ymyl efallai na fydd yn dweud y stori gyfan.Gall paratoi sampl a phrofi hefyd fod yn cymryd llawer o amser.How llawer o brofion yn bosibl ar gyfer metel penodol, ac i faint o gyfarwyddiadau a yw'n ymarferol?Gwerthuso'r strwythur grawn yn yswiriant ychwanegol yn erbyn annisgwyl.
Mae anisotropic, isotropic.Anisotropi yn cyfeirio at gyfeiriadedd priodweddau mecanyddol.Yn ogystal â chryfder, gellir deall anisotropi yn well trwy archwilio'r strwythur grawn.
Dylai strwythur grawn unffurf a equiaxed fod yn isotropic, sy'n golygu bod ganddo'r un priodweddau ym mhob directions.Isotropy yn arbennig o bwysig mewn prosesau lluniadu dwfn lle concentricity yn critical.When y wag yn cael ei dynnu i mewn i'r mowld, ni fydd y deunydd anisotropic llifo'n unffurf, a all arwain at ddiffyg o'r enw earing.The clustdlws yn digwydd lle mae rhan uchaf y cwpan yn ffurfio strwythur tonnog y darn workpiece a datgeliad tonnog yn y darn workpiece yn datgelu tonnog a strwythur workpiece. gwneud diagnosis o'r achos sylfaenol.
Mae anelio priodol yn hanfodol i gyflawni isotropi, ond mae hefyd yn bwysig deall maint y anffurfiad cyn anelio.As y deunydd plastically deforms, y grawn yn dechrau deform.In achos rholio oer, trosi trwch i hyd, bydd y grawn yn ymestyn yn y cyfeiriad treigl.As y gymhareb agwedd y grawn yn newid, felly hefyd y isotropi a'r achos efallai y bydd y cyfeiriadedd deformed drwm cadw rhai priodweddau mecanyddol. Mae hyn yn arwain at anisotropy.Ar gyfer deunyddiau dwfn, weithiau mae angen cyfyngu ar faint o anffurfiad cyn anelio terfynol er mwyn osgoi gwisgo.
nid peel.Picking oren yw'r unig ddiffyg dwfn-dynnu sy'n gysylltiedig â croen die.Orange yn digwydd pan fydd deunyddiau crai gyda gronynnau rhy fras yn cael eu drawn.Each grawn yn anffurfio'n annibynnol ac fel swyddogaeth o'i grisial direction.The gwahaniaeth mewn anffurfiad rhwng grawn cyfagos yn arwain at ymddangosiad gweadog tebyg i oren peel.Texture yw'r strwythur gronynnog a ddatgelir ar wyneb wal y cwpan.
Yn union fel y picsel ar sgrin deledu, gyda strwythur mân-graen, bydd y gwahaniaeth rhwng pob grawn yn llai amlwg, yn effeithiol cynyddu'r resolution.Specifying priodweddau mecanyddol yn unig efallai na fydd yn ddigon i sicrhau maint grawn yn ddigon mân i atal y peel oren effect.When y newid mewn maint workpiece yn llai na 10 gwaith y diamedr grawn, bydd priodweddau'r grawn unigol yn gyrru'r ymddygiad ffurfio, ond nid yw hyn yn adlewyrchu maint grawn penodol o bob un o'r maint a welir. effaith croen oren ar waliau'r cwpanau wedi'u tynnu.
Ar gyfer maint grawn ASTM o 8, y diamedr grawn cyfartalog yw 885 µin. Mae hyn yn golygu y gall yr effaith microforming hon effeithio ar unrhyw ostyngiad mewn trwch o 0.00885 modfedd neu lai.
Er y gall grawn bras achosi problemau lluniadu dwfn, fe'u hargymhellir weithiau ar gyfer imprinting.Stamping yn broses anffurfio lle mae gwag yn cael ei gywasgu i roi topograffeg wyneb a ddymunir, fel chwarter o gyfuchliniau wyneb George Washington.
Am y rheswm hwn, gall lleihau straen llif arwyneb trwy ddefnyddio strwythur grawn brasach helpu i liniaru'r grymoedd sydd eu hangen ar gyfer llenwi llwydni priodol.
Y tueddiadau a drafodir yma yw cyffredinoliadau nad ydynt efallai'n berthnasol i adrannau penodol. Fodd bynnag, amlygwyd manteision mesur a safoni maint gronynnau deunydd crai wrth ddylunio rhannau newydd i osgoi peryglon cyffredin a gwneud y gorau o baramedrau mowldio.
Bydd gweithgynhyrchwyr peiriannau stampio metel manwl gywir a gweithrediadau lluniadu dwfn ar fetel i ffurfio eu rhannau yn gweithio'n dda gyda metelegwyr ar ail-rholwyr manwl gymwysedig yn dechnegol a all eu helpu i wneud y gorau o ddeunyddiau i lawr i'r grawn level.When arbenigwyr metelegol a pheirianneg ar ddwy ochr y berthynas yn cael eu hintegreiddio i un tîm, gall gael effaith drawsnewidiol a chynhyrchu canlyniadau mwy cadarnhaol.
STAMPING Journal yw'r unig gyfnodolyn diwydiant sy'n ymroddedig i wasanaethu anghenion y farchnad stampio metel. Ers 1989, mae'r cyhoeddiad wedi bod yn ymdrin â thechnolegau blaengar, tueddiadau diwydiant, arferion gorau a newyddion i helpu gweithwyr proffesiynol stampio i redeg eu busnes yn fwy effeithlon.
Bellach gyda mynediad llawn i rifyn digidol The FABRICATOR, mynediad hawdd i adnoddau diwydiant gwerthfawr.
Mae rhifyn digidol The Tube & Pipe Journal bellach yn gwbl hygyrch, gan ddarparu mynediad hawdd i adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Mwynhewch fynediad llawn i rifyn digidol STAMPING Journal, sy'n darparu'r datblygiadau technolegol diweddaraf, arferion gorau a newyddion diwydiant ar gyfer y farchnad stampio metel.
Bellach gyda mynediad llawn i rifyn digidol The Fabricator en Español, mynediad hawdd at adnoddau gwerthfawr y diwydiant.