Дат баспас болоттун механикалык жүрүм-турумун көзөмөлдөгөн дан структурасынын бир катмарын түшүнүү менен пайдаларды алууга болот.Getty Images
дат баспас болоттон жасалган жана алюминий эритмелерин тандоо жалпысынан күч, ийкемдүүлүк, узундугу жана hardness.These касиеттери айланасында борборлору металлдын курулуш блоктору колдонулган loads.They жооп кантип көрсөтөт чийки зат чектөөлөрдү башкаруу натыйжалуу көрсөткүчү болуп саналат;башкача айтканда, ал сынганга чейин канча ийилет.Чийки зат бузулбай калыпка туруштук бере алышы керек.
Кыйратуучу чыңалууну жана катуулукту текшерүү механикалык касиеттерди аныктоонун ишенимдүү, үнөмдүү ыкмасы болуп саналат. Бирок, чийки заттын калыңдыгы сыноо үлгүсүнүн өлчөмүн чектей баштаганда, бул сыноолор дайыма эле ишенимдүү боло бербейт. Жалпак металл буюмдарын сынап көрүү, албетте, дагы эле пайдалуу, бирок дандын механикалык жүрүм-турумун көзөмөлдөгөн бир катмарды тереңирээк карап чыгуу менен пайда алууга болот.
Металлдар дан деп аталган бир катар микроскопиялык кристаллдардан турат. Алар металл боюнча туш келди бөлүштүрүлөт. Темир, хром, никель, марганец, кремний, көмүртек, азот, фосфор жана күкүрт сыяктуу легирленген элементтердин атомдору бир металлдын дат баспас болоттун эритмелеринин бир бөлүгүн түзөт. алардын жалпы электрондору аркылуу кристаллдык торчого.
Эритменин химиялык курамы кристаллдык структура деп аталган дандардын атомдорунун термодинамикалык артыкчылыктуу жайгашуусун аныктайт. Кайталануучу кристалл структурасын камтыган металлдын гомогендүү бөлүктөрү фазалар деп аталган бир же бир нече данды түзөт.
Көпчүлүк адамдар суюктуктун стадияларын жакшы билишет. Суюк суу тоңгондо, ал катуу музга айланат. Бирок, металлдар жөнүндө сөз болгондо, бир эле катуу фаза болбойт. Белгилүү эритме үй-бүлөлөрү фазаларынын атынан аталат. Дат баспас болоттордун арасында, аустениттик 300 сериясынын эритмелери негизинен аустениттен турат. дат баспас болоттон жасалган же 410 жана 420 дат баспас болоттон жасалган эритмелердеги мартенсит.
Ошол эле титан эритмелери үчүн барат. Ар бир эритме тобунун аталышы бөлмө температурасында алардын басымдуу фазасын көрсөтөт - альфа, бета же экөөнүн аралашмасы. Альфа, альфага жакын, альфа-бета, бета жана бетага жакын эритмелер бар.
Суюк металл катып калганда, термодинамикалык жактан артыкчылыктуу фазадагы катуу бөлүкчөлөр басым, температура жана химиялык курамы уруксат берген жерде чөктүрүлөт. Бул, адатта, суук күндө жылуу көлмөнүн бетиндеги муз кристаллдары сыяктуу интерфейстерде болот. Дан данектер өзөктүү болгондо, кристалл структурасы бир багытта өсөт. кристалл структураларынын ар кандай багыттары. Ар түрдүү өлчөмдөгү Рубик кубиктеринин бир тобун кутуга салганыңызды элестетиңиз. Ар бир куб төрт бурчтуу торчо жайгаштырууга ээ, бирок алардын бардыгы ар кандай туш келди багыттар боюнча жайгаштырылат. Толугу менен катууланган металлдан жасалган иш бир катар кокустан багытталгандай көрүнгөн бүртүкчөлөрдөн турат.
Дан пайда болгондо, линиялык дефекттердин пайда болушу мүмкүн. Бул кемчиликтер дислокация деп аталган кристаллдык структуранын жетишсиз бөлүктөрү болуп саналат. Бул дислокациялар жана алардын дан боюнча жана дан чек аралары аркылуу кийинки жылышы металлдын ийкемдүүлүгү үчүн негиз болуп саналат.
Дайдын кесилиши дан түзүмүн көрүү үчүн орнотулуп, майдаланат, жылмаланат жана оюлат. Бир калыпта жана барабар болгондо, оптикалык микроскопто байкалган микроструктуралар баш катырма сыяктуу көрүнөт. Чындыгында, бүртүкчөлөр үч өлчөмдүү жана ар бир дандын кесилиши кесилишине же кесилишине жараша өзгөрүп турат.
Кристаллдык түзүлүш бүт атомдору менен толтурулганда, атомдук байланыштардын созулушунан башка кыймылга орун калбайт.
Бир катар атомдордун жарымын алып салганыңызда, сиз башка атомдор катарынын ошол абалга тайып, дислокацияны эффективдүү жылдыруу мүмкүнчүлүгүн түзөсүз. Даярдалуучу бөлүгүнө күч колдонулганда, микроструктурадагы дислокациялардын топтолгон кыймылы анын бузулбастан же сынбастан ийилишине, созулушуна же кысуусуна мүмкүндүк берет.
Металл эритмесинде күч аракетте болгондо, система энергияны көбөйтөт. Пластикалык деформацияны пайда кылуу үчүн жетиштүү энергия кошулса, тор деформацияланып, жаңы дислокациялар пайда болот. Бул ийкемдүүлүктү жогорулатуу керек деген логикалуу көрүнөт, анткени ал көбүрөөк мейкиндикти бошотуп, ошону менен көбүрөөк дислокация кыймылынын потенциалын түзөт.
Дислокациялардын саны жана концентрациясы көбөйгөн сайын, уламдан-улам көп дислокациялар бири-бирине кадалып, ийкемдүүлүктү азайтат. Акыр-аягы, ушунчалык көп дислокациялар муздак калыптандыруу мүмкүн болбой калгандыктан пайда болот. Учурдагы төөнөгүч дислокациялар мындан ары кыймылдай албагандыктан, тордогу атомдук байланыштар үзүлгөнгө же сынганга чейин созулат. Ушундан улам металлдын бардык көлөмүн бузуп, пластмассадан ажырап калышы мүмкүн. сынганга чейин.
Дан да күйгүзүүдө маанилүү ролду ойнойт. Иш менен катууланган материалды күйдүрүү микроструктураны баштапкы абалга келтирет жана ошону менен ийкемдүүлүктү калыбына келтирет. Жылытуу процессинде дан үч этапта өзгөрөт:
Элестеткиле, эл жык толгон вагонду аралап баратат. Элди саптардын ортосуна боштуктарды калтыруу менен гана кысууга болот, мисалы тордогу дислокациялар сыяктуу. Алар илгерилеген сайын алардын артындагы адамдар калган боштукту толтуруп, алдыда жаңы мейкиндикти түзүштү. Вагондун аркы четине жеткенде жүргүнчүлөрдүн тизилиши да ошол эле убакытта өзгөрөт. бири-бири менен вагондордун дубалдарына сүзүшүп, бардыгын ордуна кадап коюшат. Канчалык көп дислокация пайда болсо, ошончолук бир убакта кыймылдоо кыйындайт.
Кайра кристаллизацияны баштоо үчүн талап кылынган деформациянын минималдуу деңгээлин түшүнүү маанилүү. Бирок ысытылганга чейин металлдын деформация энергиясы жетишсиз болсо, кайра кристаллдашуу болбойт жана бүртүкчөлөр жөн гана баштапкы өлчөмүнөн өсө берет.
Механикалык касиеттерин дандын өсүшүн көзөмөлдөө аркылуу жөнгө салууга болот. Дандын чек арасы негизинен дислокациялардын дубалы болуп саналат. Алар кыймылга тоскоол болот.
Дандын өсүшү чектелсе, майда дандардын көбүрөөк саны өндүрүлөт. Бул майда дандар дан түзүлүшү жагынан майдараак болуп эсептелет. Дандын көбүрөөк чек аралары дислокациянын азыраак кыймылын жана жогорку күчтү билдирет.
Эгерде дандын өсүүсү чектелбесе, дандын структурасы орой болуп, бүртүкчөлөрү чоң, чек аралары азыраак, бекемдиги төмөн болот.
Дан өлчөмү көбүнчө 5 менен 15тин ортосунда бирдиксиз сан деп аталат. Бул салыштырмалуу катыш жана дандын орточо диаметрине байланыштуу. Сан канчалык жогору болсо, гранулдуулук ошончолук майда болот.
ASTM E112 дандын өлчөмүн өлчөө жана баалоо ыкмаларын баяндайт. Ал берилген аймактагы дандын санын эсептөөнү камтыйт. Бул, адатта, чийки заттын кесилишин кесип, майдалоо жана жылмалоо, андан кийин бөлүкчөлөрдү ачуу үчүн аны кислота менен сүртүү жолу менен жасалат. Саноо микроскоптун астында жүргүзүлөт. дан өлчөмүнүн сандары дан формасынын жана диаметринин бир калыпта болушунун акылга сыярлык деңгээлин көрсөтөт. Даярдык бөлүгү боюнча ырааттуу иштешин камсыз кылуу үчүн дан өлчөмүндөгү вариацияны эки же үч пунктка чейин чектөө пайдалуу болушу мүмкүн.
Жумуштун катуулашы учурда, күч жана ийкемдүүлүк тескери байланышка ээ. ASTM дан өлчөмү менен күчтүн ортосундагы мамиле оң жана күчтүү болууга умтулат, жалпысынан узартуу ASTM дан өлчөмүнө тескери түрдө байланыштуу. Бирок, дандын ашыкча өсүшү "өлүк жумшак" материалдардын мындан ары эффективдүү катаалышына алып келиши мүмкүн.
Дан өлчөмү көбүнчө 5 менен 15тин ортосунда бирдиксиз сан деп аталат. Бул салыштырмалуу катыш жана дандын орточо диаметрине байланыштуу. ASTM дан өлчөмү канчалык жогору болсо, бирдик аянтына дан ошончолук көп болот.
Annealed материалдын дан өлчөмү убакыт, температура жана муздатуу менен өзгөрүп турат.Annealing, адатта, recrystallization температурасы жана эрүү чекити ортосунда жүзөгө ашырылат alloy.The сунушталган дат баспас болоттон жасалган эритмесин 301 үчүн сунуш annealing температура диапазону 1,900 жана 2,050 градус Fahrenheit.I0, Fahrenheit.I0, Fahrenheit.I0 5000000000000000000000000000. коммерциялык жактан таза 1-класстагы титан 1292 градус Фаренгейтте күйгүзүлүп, Фаренгейттин 3000 градуска жакын эрииши керек.
Күйдөтүү учурунда калыбына келтирүү жана кайра кристаллдашуу процесстери кайра кристаллдашкан бүртүкчөлөр бардык деформацияланган дандарды жалмамайынча бири-бири менен атаандашат. Кайра кристаллдашуу ылдамдыгы температурага жараша өзгөрүп турат. Кайра кристаллдашуу аяктагандан кийин, дандын өсүү процесси өтөт. 301 дат баспас болоттон жасалган даярдалган бөлүкчө 1,900°F температурада 1,900°F температурада күйдүрүлгөн. Ошол эле убакта 000°F.
Эгерде материал жетиштүү узакка созулбаса, анда пайда болгон түзүм эски жана жаңы grains.If бирдиктүү касиеттери айкалышы болушу мүмкүн, бүт металл боюнча каалаган болсо, күйдүрүү жараяны бирдей equiaxed дан структурасын жетүү максатын көздөшү керек.Uniform бардык бүртүкчөлөр болжол менен бирдей өлчөмдө, жана equiaxed, алар болжол менен бирдей формада экенин билдирет.
Бирдиктүү жана бирдей микроструктураны алуу үчүн ар бир даярдалган тетик бирдей убакыттын ичинде бирдей өлчөмдөгү жылуулукка дуушар болушу керек жана бирдей ылдамдыкта муздашы керек. Партиялык күйдүрүү менен бул дайыма эле оңой же мүмкүн боло бербейт, андыктан нымдоо убактысын эсептөөдөн мурун, жок эле дегенде, бүт даяр материал тиешелүү температурага каныкканга чейин күтүү маанилүү.
Эгерде дандын өлчөмү жана күчү байланыштуу болсо жана күчү белгилүү болсо, анда дандарды эмне үчүн эсептеш керек, туурабы? Бардык кыйратуучу сыноолор variability.Tensile тестирлөөсүнө ээ, айрыкча төмөнкү жоондуктарда, негизинен үлгүнү даярдоого көз каранды. Чыныгы материалдык касиеттерди билдирбеген чыңалуунун күчү натыйжалары мөөнөтүнөн мурда бузулушу мүмкүн.
Эгерде касиеттери дайындама боюнча бирдей болбосо, чыңалууну сыноо үлгүсүн же бир четинен үлгү алуу бүт окуяны айтып бере албашы мүмкүн. Үлгү даярдоо жана сыноо да көп убакытты талап кылат. Берилген металл үчүн канча сыноолор мүмкүн жана канча багыттар боюнча ишке ашырууга болот? Дандын структурасын баалоо күтүүсүздөн кошумча камсыздандыруу болуп саналат.
Анизотроптук, изотроптук. Анизотропия механикалык касиеттердин багыттуулугун билдирет. Күчтөн тышкары, анизотропияны дан түзүлүшүн изилдөө аркылуу жакшыраак түшүнүүгө болот.
Бирдиктүү жана бирдей дан түзүмү изотроптук болушу керек, демек, ал бардык багыттар боюнча бирдей касиеттерге ээ. Изотропия концентрдүүлүк критикалык мааниге ээ болгон терең тартуу процесстеринде өзгөчө маанилүү. Бланка калыпка тартылганда, анизотроптук материал бир калыпта агып кетпейт, бул earing.The сыргасы чөйчөктүн жогорку бөлүгүндө пайда болот. Дайындамадагы бир тексиздиктин ордун ачып, негизги себебин аныктоого жардам бере алат.
Туура күйгүзүү изотропияга жетишүү үчүн абдан маанилүү, бирок антеалдан мурун деформациянын көлөмүн түшүнүү да маанилүү. Материал пластикалык жактан деформацияланган сайын, дан деформациялана баштайт. Муздак прокаттоодо, калыңдыкты узундукка айландырганда, бүртүкчөлөр прокатка карай узарып кетет. Дандын аспектиси механикалык түрдө өзгөрөт. с, кээ бир ориентация annealing.This натыйжалары анизотропия кийин да сакталып калышы мүмкүн. Терең тартылган материалдар үчүн, кээде эскирүүнү болтурбоо үчүн акыркы күйдүрүү алдында деформациянын көлөмүн чектөө зарыл.
апельсин кабыгы.Пикинг өлүү менен байланышкан жалгыз терең тартуу кемчилиги эмес.Апельсин кабыгы өтө орой бөлүкчөлөр менен чийки зат тартылганда пайда болот.Ар бир дан өз алдынча деформацияланат жана анын кристаллдык ориентациясынын функциясы катары.Жанаша дандардын ортосундагы деформациянын айырмасы апельсин кабыгынын кабыгына окшош текстураланган көрүнүшкө алып келет.
Телевизордун экранындагы пикселдер сыяктуу, майда бүртүкчөлүү түзүлүшү менен, ар бир дандын ортосундагы айырма анча байкалбай калат, резолюцияны эффективдүү жогорулатат. Апельсин кабыгынын эффектин алдын алуу үчүн механикалык касиеттерди көрсөтүү гана жетиштүү майда бүртүкчөлөрдүн өлчөмүн камсыз кылуу үчүн жетишсиз болушу мүмкүн. Дайындалуучу бөлүктүн өлчөмдүү вариациясы 10 эседен аз болгондо, дандын диаметри бирдей калыптанбайт. көптөгөн дандар, бирок ар бир дандын өзгөчө өлчөмүн жана багытын чагылдырат. Муну чийилген чөйчөктөрдүн дубалдарына апельсин кабыгынын таасиринен көрүүгө болот.
ASTM дан өлчөмү 8 үчүн, дандын орточо диаметри 885 μin. Бул 0,00885 дюйм же андан азыраак калыңдыктын төмөндөшүнө бул микроформалоо эффекти таасир этиши мүмкүн дегенди билдирет.
Оор бүртүкчөлөр терең чийүү көйгөйлөрүн жаратышы мүмкүн болсо да, алар кээде басуу үчүн сунушталат. Штамптоо бул деформация процесси, мында бланк каалаган беттин топографиясын берүү үчүн кысылган, мисалы, Джордж Вашингтондун бет контурунун төрттөн бир бөлүгү. Зым тартуудан айырмаланып, штамптоо, адатта, материалдын көп агымын талап кылбайт, бирок беттин боштуктун көп агымын талап кылат.
Ушул себептен улам, одоно дан структурасын колдонуу менен беттик агымдын стрессин азайтуу көктүн туура толтурулушу үчүн талап кылынган күчтөрдү жеңилдетүүгө жардам берет. Бул, өзгөчө, дан чектеринде топтолбостон, жер үстүндөгү бүртүкчөлөрдөгү дислокациялар эркин агып кете турган эркин өлчөм менен басууга тиешелүү.
Бул жерде талкууланган тенденциялар белгилүү бир бөлүмдөргө колдонулбашы мүмкүн болгон жалпылоо болуп саналат. Бирок, алар жалпы кемчиликтерди болтурбоо жана калыптандыруу параметрлерин оптималдаштыруу үчүн жаңы бөлүктөрдү долбоорлоодо чийки заттын дан өлчөмүн өлчөөнүн жана стандартташтыруунун артыкчылыктарын баса белгилешти.
Так металл штамптоо машиналарын жана алардын бөлүктөрүн түзүү үчүн металлга терең тартуу операцияларын өндүрүүчүлөр материалдарды дан деңгээлине чейин оптималдаштырууга жардам бере турган техникалык жактан квалификациялуу тактыктагы ре-роликтерде металлургдар менен жакшы иштешет. Металлургиялык жана инженердик эксперттер мамилелердин эки тарабында бир командага бириктирилгенде, ал көбүрөөк оң таасирин тийгизет.
СТАМПИНГ журналы металл штамптоо рыногунун муктаждыктарын канааттандырууга арналган жалгыз тармактык журнал. 1989-жылдан бери басылма штамптоочу адистерге бизнесин натыйжалуу жүргүзүүгө жардам берүү үчүн алдыңкы технологияларды, тармактын тенденцияларын, мыкты тажрыйбаларды жана жаңылыктарды чагылдырып келет.
Эми FABRICATOR санариптик чыгарылышына толук жетүү менен, баалуу өнөр жай ресурстарына оңой жетүү.
The Tube & Pipe Journal санариптик басылышы азыр толук жеткиликтүү болуп, баалуу өнөр жай ресурстарына оңой жетүүнү камсыз кылат.
Металл штамптоо рыногу үчүн акыркы технологиялык жетишкендиктерди, мыкты тажрыйбаларды жана тармактык жаңылыктарды камтыган STAMPING Journal санариптик басылышына толук мүмкүнчүлүк алыңыз.
Эми The Fabricator en Español санариптик чыгарылышына толук жетүү менен, баалуу өнөр жай ресурстарына оңой жетүү.