Bi têgihîştina qatek ji avahiya danî ya ku tevgera mekanîkî ya pola zengarnegir kontrol dike, sûd dikarin werin bidestxistin. Getty Images
Hilbijartina hevbendiyên pola zengarnegir û alumînyûmê bi gelemperî li ser hêz, nermbûn, dirêjkirin û hişkbûnê disekine. Ev taybetmendî nîşan didin ka blokên avahiyê yên metal çawa li hember barên sepandî bertek nîşan didin. Ew nîşaneyek bi bandor a birêvebirina sînorkirinên madeya xav in; ango, ew ê çiqas berî şikestinê bitewîne. Divê madeya xav bikaribe li hember pêvajoya qalibkirinê bêyî şikestinê bisekine.
Testa kişandin û hişkbûna wêranker rêbazek pêbawer û lêçûn-bandor e ji bo destnîşankirina taybetmendiyên mekanîkî. Lêbelê, ev ceribandin her gav ew qas pêbawer nînin gava ku qalindahiya madeya xav dest pê dike ku mezinahiya nimûneya ceribandinê sînordar bike. Testa kişandina hilberên metal ên daîre bê guman hîn jî bikêr e, lê feydeyên dikarin bi kûrtir nihêrîna yek qatek avahiya genim ku tevgera wê ya mekanîkî kontrol dike werin bidestxistin.
Metal ji rêze krîstalên mîkroskopîk ên bi navê dendikan pêk tên. Ew bi awayekî rasthatî li seranserê metalê belav bûne. Atomên elementên alloykirinê, wek hesin, krom, nîkel, manganez, silîkon, karbon, nîtrojen, fosfor û sulfur di pola yên zengarnegir ên austenîtîk de, beşek ji yek dendikê ne. Ev atom çareseriyek hişk a îyonên metal pêk tînin, ku bi rêya elektronên xwe yên hevpar bi tora krîstalê ve girêdayî ne.
Pêkhateya kîmyayî ya hevbendiyê rêzkirina atoman a di nav dendikan de, ku wekî avahiya krîstal tê zanîn, diyar dike. Beşên homojen ên metalek ku avahiyek krîstal a dubarekirî dihewîne yek an çend dendikan çêdikin ku jê re faz tê gotin. Taybetmendiyên mekanîkî yên hevbendiyê fonksiyonek avahiya krîstal a di hevbendiyê de ne. Ev yek ji bo mezinahî û rêzkirina dendikan a her qonaxê jî derbas dibe.
Piraniya mirovan bi qonaxên avê dizanin. Dema ku ava şil diqelişe, ew dibe qeşa hişk. Lêbelê, dema ku dor tê ser metalan, ne tenê yek qonaxek hişk heye. Hin malbatên alloyan li gorî qonaxên xwe hatine navandin. Di nav pola zengarnegir de, alloyên austenîtîk ên rêzeya 300 dema ku têne germkirin bi giranî ji austenît pêk tên. Lêbelê, alloyên rêzeya 400 ji ferît di pola zengarnegir a 430 de an martensît di alloyên pola zengarnegir ên 410 û 420 de pêk tên.
Ev yek ji bo alavên tîtanyûmê jî derbas dibe. Navê her komek alavên tîtanyûmê qonaxa wan a serdest di germahiya odeyê de nîşan dide - alfa, beta an tevlîheviyek ji herduyan. Alavên alfa, nêzîkî alfa, alfa-beta, beta û nêzîkî beta hene.
Dema ku metala şil hişk dibe, perçeyên hişk ên qonaxa termodînamîkî ya tercîhkirî dê li cihê ku zext, germahî û pêkhateya kîmyewî destûr didin, biherikin. Ev bi gelemperî li ser rûberan diqewime, mîna krîstalên qeşayê li ser rûyê golek germ di rojek sar de. Dema ku dendik çêdibin, avahiya krîstal di yek alî de mezin dibe heya ku dendikek din were rastî wan were. Sînorên dendikan li xaçerêyên torên nelihevhatî ji ber arasteyên cûda yên avahiyên krîstal çêdibin. Xeyal bikin ku hûn komek kubên Rubik ên bi mezinahiyên cûda di qutiyekê de datînin. Her kub xwedan rêzek toreke çargoşe ye, lê ew ê hemî di arasteyên cûda yên bêserûber de werin rêz kirin. Perçeyek xebatê ya metal a bi tevahî hişk ji rêzek dendikên ku bi rengek bêserûber xuya dikin pêk tê.
Her gava ku dendik çêdibe, îhtîmala kêmasiyên xêzê heye. Ev kêmasî beşên wenda yên avahiya krîstal in ku jê re dislokasyon tê gotin. Ev dislokasyon û tevgera wan a paşê li seranserê dendikê û li seranserê sînorên dendikê ji bo nermbûna metal bingehîn in.
Beşek ji perçeya kar tê siwarkirin, tê hûrkirin, tê cilkirin û tê xêzkirin da ku avahiya dendikê were dîtin. Dema ku yekreng û wekhev bin, mîkroavahiyên ku li ser mîkroskopa optîkî têne dîtin hinekî dişibin puzzle-ê. Di rastiyê de, dendik sê-alî ne, û beşa xaçerê ya her dendikê dê li gorî arasteya beşa xaçerê ya kar diguhere.
Dema ku avahiyeke krîstal bi hemî atomên xwe tijî dibe, ji bilî dirêjkirina girêdanên atomî, ji bo tevgerê cîh namîne.
Dema ku hûn nîvê rêzek atoman jê dikin, hûn derfetekê diafirînin ku rêzek din a atoman têkevin wê pozîsyonê, bi bandor cihê ku diguhere. Dema ku hêzek li ser perçeya kar tê sepandin, tevgera komkirî ya cihê ku di mîkroavahiyê de ye dihêle ku ew bêyî şikestin an şikandinê bitewîne, dirêj bibe an jî were pêçandin.
Dema ku hêzek li ser hevbendiyek metalî tevdigere, pergal enerjiyê zêde dike. Ger enerjiya têr were zêdekirin da ku deformasyona plastîk çêbibe, tora şebekeyê deform dibe û dislokasyonên nû çêdibin. Logîkî xuya dike ku ev divê duktîlîteyê zêde bike, ji ber ku ew bêtir cîh azad dike û bi vî rengî potansiyela tevgera dislokasyonê ya bêtir diafirîne. Lêbelê, dema ku dislokasyon li hev dikevin, ew dikarin hevûdu rast bikin.
Her ku hejmar û kombûna dislokasyonan zêde dibe, bêtir û bêtir dislokasyon bi hev re têne girêdan, û ev yek jî duktîlîteyê kêm dike. Di dawiyê de ewqas dislokasyon xuya dibin ku şikandina sar êdî ne mimkun e. Ji ber ku dislokasyonên heyî yên bi pinkirinê êdî nikarin bimeşin, girêdanên atomî yên di tora elektrîkê de dirêj dibin heta ku bişkên an jî bişkên. Ji ber vê yekê ye ku alavên metalî hişk dibin, û çima sînorek heye ji bo mîqdara deformasyona plastîk a ku metalek dikare berî şikestinê li ber xwe bide.
Den jî di germkirinê de roleke girîng dilîze. Germkirina materyalekî ku bi xebatê hişk bûye di bingeh de mîkroavahîyê ji nû ve saz dike û bi vî awayî nermbûnê sererast dike. Di dema pêvajoya germkirinê de, den di sê gavan de têne veguherandin:
Xeyal bike ku mirovek di nav vagoneke trênê ya qerebalix de dimeşe. Elalet tenê bi hiştina valahiyên di navbera rêzan de, mîna guherînên di şebekeyekê de, dikare were tengkirin. Her ku ew pêşve diçûn, mirovên li pişt wan valahiya ku wan hiştibû tijî dikirin, di heman demê de li pêş wan cîhek nû diafirandin. Gava ku ew digihîjin dawiya din a vagonê, rêzkirina rêwiyan diguhere. Ger pir kes di heman demê de hewl bidin ku derbas bibin, rêwiyên ku hewl didin ji bo tevgera xwe cîh çêbikin dê li hev bikevin û li dîwarên vagonên trênê bixin, her kesî di cihê xwe de asê bikin. Her ku guherînên zêdetir xuya bibin, ji bo wan ew qas dijwartir dibe ku di heman demê de bimeşin.
Girîng e ku meriv asta herî kêm a deformasyonê ya ku ji bo destpêkirina rekristalîzasyonê hewce ye fêhm bike. Lêbelê, heke metal berî germkirinê enerjiya deformasyonê ya têr tune be, rekristalîzasyon çênabe û dendik dê tenê ji mezinahiya xwe ya eslî mezintir bibin.
Taybetmendiyên mekanîkî dikarin bi kontrolkirina mezinbûna dendikan werin sererastkirin. Sînorê dendikan di bingeh de dîwarek ji dislokasyonan e. Ew tevgerê asteng dikin.
Eger mezinbûna dendikan were sînordarkirin, hejmareke zêdetir ji dendikên biçûk dê werin hilberandin. Ev dendikên biçûk ji hêla avahiya dendikê ve ziravtir têne hesibandin. Sînorên dendikê yên zêdetir tê wateya tevgera dislokasyonê ya kêmtir û hêzek mezintir.
Eger mezinbûna dendikan neyê sînordarkirin, avahiya dendikê xastir dibe, dendik mezintir dibin, sînor kêmtir dibin, û hêz kêmtir dibe.
Mezinahiya dendikan pir caran wekî hejmareke bêyekîneyî tê binavkirin, di navbera 5 û 15an de ye. Ev rêjeyek nisbî ye û bi çapa navînî ya dendikan ve girêdayî ye. Hejmar çiqas bilindtir be, granulîtî ewqas ziravtir dibe.
ASTM E112 rêbazên pîvandin û nirxandina mezinahiya dendikan destnîşan dike. Ew hejmartina mîqdara dendikan li deverek diyarkirî vedihewîne. Ev bi gelemperî bi birîna beşek xav a madeya xav, hûrkirin û cilandina wê, û dûv re bi asîdê kolandina wê ji bo eşkerekirina perçeyan tê kirin. Jimartin di bin mîkroskopê de tê kirin, û mezinkirin dihêle ku nimûneyek têr ji dendikan were girtin. Dayîna hejmarên mezinahiya dendikan ên ASTM astek maqûl a yekrengiyê di şekil û qûrahiya dendikan de nîşan dide. Heta dibe ku sûdmend be ku guherîna mezinahiya dendikan bi du an sê xalan sînordar bike da ku performansa domdar li seranserê perçeya kar were misoger kirin.
Di rewşa hişkbûna kar de, hêz û duktîlîtî têkiliyek berevajî heye. Têkiliya di navbera mezinahiya dendika ASTM û hêzê de bi gelemperî erênî û xurt e, bi gelemperî dirêjkirin bi mezinahiya dendika ASTM ve bi rengek berevajî têkildar e. Lêbelê, mezinbûna zêde ya dendikan dikare bibe sedema ku materyalên "nerm ên mirî" êdî bi bandor hişk nebin.
Mezinahiya dendikan pir caran wekî hejmareke bêyekîneyî tê binavkirin, di navbera 5 û 15an de ye. Ev rêjeyek nisbî ye û bi çapa navînî ya dendikan ve girêdayî ye. Nirxa mezinahiya dendikan a ASTM çiqas bilindtir be, ewqas zêdetir dendik di yekîneya rûberê de hene.
Mezinahiya dendikê materyalê ku hatiye germkirin li gorî dem, germahî û rêjeya sarbûnê diguhere. Germkirin bi gelemperî di navbera germahiya ji nû ve krîstalîzekirinê û xala helandinê ya alloy de tê kirin. Germahiya germkirina pêşniyarkirî ji bo alloy pola zengarnegir a austenîtîk 301 di navbera 1,900 û 2,050 pileya Fahrenheit de ye. Ew ê li dora 2,550 pileya Fahrenheit dest bi helandinê bike. Berevajî vê, tîtanyûma pola 1-ê ya bazirganî ya paqij divê li 1,292 pileya Fahrenheit were germkirin û li dora 3,000 pileya Fahrenheit bihele.
Di dema germkirinê de, pêvajoyên başbûn û ji nû ve krîstalîzekirinê bi hev re pêşbaziyê dikin heta ku dendikên ji nû ve krîstalîzekirî hemî dendikên deformkirî bixwe. Rêjeya ji nû ve krîstalîzekirinê li gorî germahiyê diguhere. Dema ku ji nû ve krîstalîzekirin temam dibe, mezinbûna dendikan dest pê dike. Perçeyek ji pola zengarnegir a 301 ku di 1,900°F de ji bo saetekê tê germkirin dê xwedî avahiyek dendikê ziravtir be ji heman perçeya ku di heman demê de di 2,000°F de tê germkirin.
Eger materyal di rêjeya germkirinê ya guncaw de têra xwe dirêj neyê girtin, avahiya encam dibe ku tevlîheviyek ji dendikên kevin û nû be. Ger taybetmendiyên yekreng li seranserê metalê têne xwestin, divê pêvajoya germkirinê armanc bike ku avahiyek dendikê ya wekhev a yekreng bi dest bixe. Yekreng tê vê wateyê ku hemî dendik bi qasî heman mezinahî ne, û wekhevkirî tê vê wateyê ku ew bi qasî heman şeklî ne.
Ji bo bidestxistina mîkroavahiyek yekreng û wekhev, divê her perçeya kar ji bo heman demê bi heman mîqdara germê re rû bi rû bimîne û divê bi heman rêjeyê sar bibe. Ev her gav bi germkirina komî ne hêsan an gengaz e, ji ber vê yekê girîng e ku meriv berî hesabkirina dema şilbûnê bi kêmanî li bendê bimîne heya ku tevahiya perçeya kar di germahiya guncaw de were şil kirin. Demên şilbûnê yên dirêjtir û germahiyên bilindtir dê bibin sedema avahiyek genimê qalindtir / materyalek nermtir û berevajî vê.
Eger mezinahiya dendikan û hêz bi hev ve girêdayî bin û hêz were zanîn, çima dendik bên hesabkirin, rast? Hemû ceribandinên wêranker guherbar in. Ceribandina kişandinê, nemaze li qalindahiyên kêmtir, bi giranî bi amadekirina nimûneyê ve girêdayî ye. Encamên hêza kişandinê yên ku taybetmendiyên rastîn ên materyalê temsîl nakin, dibe ku têkçûna zû bibînin.
Eger taybetmendî li seranserê perçeya kar ne yekreng bin, girtina nimûneyek an nimûneyek ji bo ceribandina kişandinê ji yek qiraxê dibe ku tevahiya çîrokê venebêje. Amadekirin û ceribandina nimûneyê jî dikare demdirêj be. Ji bo metalek diyarkirî çend ceribandin gengaz in, û ev di çend aliyan de gengaz e? Nirxandina avahiya genim sîgorteyek zêde ye li dijî surprîzan.
Anîzotropî, îzotropîk. Anîzotropî behsa arasteyîbûna taybetmendiyên mekanîkî dike. Ji bilî hêzê, anîzotropî dikare bi lêkolîna avahiya dendikan çêtir were fêmkirin.
Pêkhateyeke genim a yekreng û wekhev divê îzotropîk be, ku tê vê wateyê ku di hemî aliyan de xwedî heman taybetmendiyan e. Îzotropî bi taybetî di pêvajoyên xêzkirina kûr de girîng e ku tê de hevsengî krîtîk e. Dema ku vala tê kişandin nav qalibê, materyalê anîzotropîk bi rengekî yekreng naherike, ku ev dikare bibe sedema kêmasiyek bi navê guharandin. Guharandin li cihê ku beşa jorîn a kasa silûetek pêlî çêdike çêdibe. Lêkolîna pêkhateya genim dikare cihê neyekrengiyan di perçeya kar de eşkere bike û bibe alîkar ku sedema bingehîn were teşhîskirin.
Germkirina rast ji bo bidestxistina îzotropiyê girîng e, lê di heman demê de girîng e ku meriv berî germkirinê asta deformasyonê fam bike. Her ku materyal ji hêla plastîk ve deform dibe, dendik dest bi deformasyonê dikin. Di rewşa gerandina sar de, ku stûriyê vediguherîne dirêjahiyê, dendik dê di rêça gerandinê de dirêj bibin. Her ku rêjeya aliyê dendikê diguhere, îzotropî û taybetmendiyên mekanîkî yên giştî jî diguherin. Di rewşa perçeyên kar ên bi giranî deformkirî de, dibe ku hin arasteyan piştî germkirinê jî werin parastin. Ev dibe sedema anîzotropiyê. Ji bo materyalên kûr-kişandî, carinan hewce ye ku berî germkirina dawîn mîqdara deformasyonê were sînordar kirin da ku ji aşînê dûr bikevin.
qalikê porteqalê. Hildan ne tenê kêmasiya kişandina kûr e ku bi qalibê ve girêdayî ye. Qalikê porteqalê dema ku madeyên xav bi perçeyên pir qalind têne kişandin çêdibe. Her dendik bi serbixwe û wekî fonksiyonek arasteya xwe ya krîstal deform dibe. Cûdahiya deformasyonê di navbera dendikên cîran de dibe sedema xuyangek teksturî ya dişibihe qalikê porteqalê. Tekstûr avahiya dendikî ye ku li ser rûyê dîwarê qedehê tê eşkere kirin.
Mîna pîkselên li ser ekrana TV-yê, bi avahiyek zirav-dane, cudahiya di navbera her dendikê de kêmtir berbiçav dibe, bi bandor çareseriyê zêde dike. Diyar kirina taybetmendiyên mekanîkî bi tena serê xwe dibe ku ji bo misogerkirina mezinahiya dendikê ya têr zirav da ku pêşî li bandora qalikê porteqalî bigire, têrê neke. Dema ku guherîna pîvanî ya perçeya kar ji 10 caran ji diametera dendikê kêmtir be, taybetmendiyên dendikên takekesî dê tevgera avakirinê bimeşînin. Ew li ser gelek dendikan bi heman rengî deform nabe, lê mezinahiya taybetî û arasteya her dendikê nîşan dide. Ev dikare ji bandora qalikê porteqalî li ser dîwarên qedehên xêzkirî were dîtin.
Ji bo mezinahiya genimê ASTMê ya 8, çapa navînî ya genimê 885 µin e. Ev tê vê wateyê ku her kêmbûna qalindahiyê ya 0,00885 înç an kêmtir dikare ji hêla vê bandora mîkroformasyonê ve bandor bibe.
Her çend dendikên qalind dikarin bibin sedema pirsgirêkên kişandina kûr, lê carinan ew ji bo çapkirinê têne pêşniyar kirin. Stampkirin pêvajoyek deformasyonê ye ku tê de valahiyek tê pêçandin da ku topografyaya rûyê xwestî bide, wekî çaryeka konturên rûyê George Washington. Berevajî kişandina têl, stampkirin bi gelemperî pir herikîna materyalê girseyî nagire nav xwe, lê gelek hêzê hewce dike, ku dibe ku tenê rûyê valahiyê deform bike.
Ji ber vê sedemê, kêmkirina zexta herikîna rûyê erdê bi karanîna avahiyek genimê qalindtir dikare bibe alîkar ku hêzên pêwîst ji bo dagirtina qalibê ya rast werin sivikkirin. Ev bi taybetî ji bo çapkirina bi qalibê azad rast e, ku tê de dislokasyonên li ser genimên rûyê erdê dikarin bi azadî herikin, li şûna ku li sînorên genim kom bibin.
Trendên ku li vir têne nîqaşkirin giştîkirin in ku dibe ku ji bo beşên taybetî derbas nebin. Lêbelê, wan feydeyên pîvandin û standardîzekirina mezinahiya dendika madeya xav dema sêwirandina parçeyên nû ji bo dûrketina ji kêmasiyên hevpar û baştirkirina parametreyên qalibkirinê destnîşan kirin.
Hilberînerên makîneyên mohrkirina metalên rastîn û operasyonên kêşandina kûr li ser metal ji bo çêkirina parçeyên xwe dê bi metalurjên li ser makîneyên ji nû ve kolandina rastîn ên teknîkî yên jêhatî re baş bixebitin ku dikarin ji wan re bibin alîkar ku materyalan heta asta genim baştir bikin. Dema ku pisporên metalurjîk û endezyariyê yên li her du aliyên têkiliyê di yek tîmekê de werin entegrekirin, ew dikare bandorek veguherîner bike û encamên erênîtir derxe holê.
Kovara STAMPING tekane kovara pîşesaziyê ye ku ji bo xizmetkirina pêdiviyên bazara mohrkirina metal hatiye veqetandin. Ji sala 1989-an vir ve, weşan teknolojiyên pêşkeftî, trendên pîşesaziyê, pratîkên çêtirîn û nûçeyan vedihewîne da ku alîkariya pisporên mohrkirinê bike ku karsaziya xwe bi bandortir bimeşînin.
Niha bi gihîştina tevahî ya çapa dîjîtal a The FABRICATOR, gihîştina hêsan a çavkaniyên pîşesaziyê yên hêja.
Çapa dîjîtal a Kovara Tube & Pipe niha bi tevahî gihîştî ye, ku gihîştina çavkaniyên hêja yên pîşesaziyê hêsan dike.
Ji gihîştina tevahî ya çapa dîjîtal a Kovara STAMPING kêfxweş bibin, ku pêşkeftinên teknolojîk ên herî dawî, pratîkên çêtirîn û nûçeyên pîşesaziyê ji bo bazara stampkirina metal peyda dike.
Niha bi gihîştina tevahî ya çapa dîjîtal a The Fabricator en Español, gihîştina hêsan a çavkaniyên pîşesaziyê yên hêja.