Làimhseachadh Foirm Earrach is Uèir: Cruadhachadh aois (Cruadhachadh sileadh)?
A 'strì ri bog an earraich? Bidh cruadhachadh aois a 'neartachadh fuarain gun a bhith ag atharrachadh tomhasan.
Cruadhachadh aois (cruadhachadh sileadh) Is e pròiseas làimhseachaidh teas a th’ ann a bhios a’ cruthachadh frasan math taobh a-staigh stuthan earraich, ag àrdachadh neart gu mòr fhad ‘s a tha e a’ gleidheadh ductility riatanach agus strì an aghaidh sgìths.
Tha cruadhachadh aois a’ riochdachadh dòigh làimhseachaidh teas sòlaimte a dh’ atharraicheas stuthan earraich bunaiteach gu co-phàirtean àrd-choileanaidh a tha comasach air seasamh ri fìor iarrtasan meacanaigeach.. Tha am pròiseas seo an urra ri cruth-atharrachaidhean ìre fo smachd gus mìrean neartachaidh microscopach a chruthachadh a leasaicheas feartan earraich gun a bhith a’ toirt buaidh air seasmhachd meudachd..
Dè dìreach a th’ ann an cruasachadh aois airson Springs?
Fiosrach mu mar a bhios fuarain a’ faighinn neart superhuman? Bidh cruadhachadh aois a’ cleachdadh smachd teothachd mionaideach gus feartan stuthan atharrachadh air an taobh a-staigh.
Tha cruadhachadh aois a’ toirt a-steach teasachadh os cionn teòthachd solvus, quenching luath gus fuasgladh cruaidh saobh-shàthaichte a chruthachadh, an uairsin smachd a chumail air a bhith a’ fàs nas sine aig teòthachd nas ìsle gus frasan neartachaidh a chruthachadh a chuireas ri coileanadh an earraich.
An Saidheans air cùlaibh sileadh cruadhachaidh
Bidh cruadhachadh aois ag obair air prionnsapalan bunaiteach saidheans stuthan gus feartan sònraichte earraich a chruthachadh. Bidh am pròiseas a 'tòiseachadh le leigheas teas fuasgladh, far a bheil stuth an earraich air a theasachadh gu teòthachd sònraichte, mar as trice eadar 900-1000 ° F, a rèir an co-dhèanamh alloy. Bidh an teòthachd àrd seo a’ sgaoileadh eileamaidean alloying gu tur a-steach don mhaitrix bun-mheatailt.
Nuair a thèid a sguabadh às gu sgiobalta, bidh na h-eileamaidean alloying sin glaiste ann am fuasgladh saobh-shàthaichte leis nach eil ùine gu leòr ann dhaibh sileadh seasmhach a sgaoileadh agus a chruthachadh. Tha stuth an earraich fhathast ductile ach tha neart nas ìsle aige na an suidheachadh deireannach. Tha an ceum riatanach a 'tachairt aig àm a bhith a' fàs nas sine, far a bheil an stuth air a chumail aig teòthachd meadhanach (mar as trice 500-700 ° F) airson amannan sònraichte.
Aig àm a bhith a 'fàs nas sine, Bidh eileamaidean alloy saobh-shàthaichte a’ sgaoileadh mean air mhean tron mhaitrix agus a’ cruthachadh gu math, preasan air an sgaoileadh gu cothromach. Tha na mìrean beaga sin nan cnapan-starra do ghluasad gluasad, àrdachadh gu mòr ann an toradh agus neart tensile fhad ‘s a chumas iad ductility iomchaidh. Bidh meud agus cuairteachadh nan sileadh sin gu dìreach a’ dearbhadh feartan meacanaigeach deireannach an earraich.
| Stuth a tha freagarrach airson cruadhachadh aois | Teòthachd Aosda àbhaisteach | Tuairmse air an ùine aosmhor | Meudachadh Neart mar thoradh air |
|---|---|---|---|
| 17-7 PH stàilinn | 500-800°F | 1-3 uairean | 30-50% |
| 15-5 PH stàilinn | 900-1000°F | 1-4 uairean | 25-40% |
| A-286 stàilinn | 1300-1400°F | 16-24 uairean | 20-35% |
| Umha fosfair | 500-600°F | 2-4 uairean | 15-25% |
| Copar Beryllium | 500-600°F | 2-3 uairean | 40-60% |
Tha cuimhne agam air pròiseact dùbhlanach le fuarain bhalbhaichean aerospace far nach robh làimhseachadh àbhaisteach gu leòr. Bha feum aig an neach-dèiligidh fìor earbsachd fo luchdachadh baidhsagal aig teòthachd àrd. Le bhith a 'cur an gnìomh clàran cruaidh aois àbhaisteach a' cleachdadh 17-7 PH stàilinn gun staoin, choilean sinn cothromachadh foirfe de neart agus strì an aghaidh sgìths. Bha feum air smachd mionaideach air na crìochan làimhseachaidh teas, oir thug eadhon caochlaidhean teothachd beaga toraidhean neo-chunbhalach. Sheall an t-eòlas seo mar a tha coileanadh mionaideach ag atharrachadh stuthan àbhaisteach earraich gu bhith nan cleasaichean iongantach.
A’ cumail smachd air paramadairean aosda
Tha feum air smachd mionaideach air iomadh caochladair gus na togalaichean earraich as fheàrr a choileanadh tro chruadhachadh aois. Tha teòthachd agus ùine a’ riochdachadh crìochan èiginneach a bheir buaidh dhìreach air cruthachadh sileadh agus feartan meacanaigeach. Faodaidh clàran-ama aois eadar-dhealaichte diofar choimeasgaidhean seilbh a thoirt gu buil, leigeil le innleadairean fuarain a dhèanamh freagarrach airson iarrtasan sònraichte.
Bidh ìre quenching cuideachd a’ toirt buaidh mhòr air feartan deireannach an earraich. Dh’ fhaodadh slugadh nas slaodaiche leantainn gu saobh-shàthadh neo-iomlan, a’ lughdachadh na buannachd neart a dh’fhaodadh a bhith ann. Air an làimh eile, faodaidh suirghe ro luath cuideaman a-staigh a thoirt a-steach a dh’ adhbhraicheas fàiligeadh ro-luath nuair a bhios iad a’ fàs nas sine. Bidh na goireasan againn a’ cleachdadh meadhanan quenching sònraichte a nì an ìre as fheàrr de ìrean fuarachaidh airson geoimeatraidh agus stuthan earraich sònraichte.
Mar a tha cruaidh aois ag adhartachadh coileanadh an earraich?
Ag iarraidh fuarain a mhaireas nas fhaide fo chuideam? Bidh cruadhachadh aois a’ cruthachadh structaran microscopach a tha an aghaidh sgìths agus èaladh.
Bidh cruadhachadh aois a’ leasachadh coileanadh an earraich le bhith ag àrdachadh neart toraidh suas gu 50%, ag àrdachadh beatha sgìth trì gu còig tursan, agus ag adhartachadh seasmhachd àrd-teòthachd fhad 'sa tha e a' cumail suas sùbailteachd riatanach airson obair earbsach.
Uidheam Meudachaidh Neart
Tha prìomh bhuannachd fuarain cruadhachaidh aois na laighe anns an àrdachadh mòr ann an neart gun chall co-roinneil de ductility. Bidh dòighean neartachaidh traidiseanta leithid obair fhuar a’ lughdachadh sùbailteachd an earraich gu mòr. Cruadhachadh aois, ge-tà, a’ cruthachadh microstructure far am bi sileadh a’ neartachadh an stuth gun a bhith a’ cuingealachadh comasan deformachaidh plastaig.
Mar as trice bidh na frasan neartachaidh sin a’ cruthachadh eadar-aghaidh ciallach no leth-cho-leanailteach leis a’ chliath mhaitris. Nuair a bhios cuideam a 'buntainn ris an earrach, bidh dislocations a tha a’ feuchainn ri gluasad tron stuth a’ tighinn tarsainn air na cnapan-starra sin. Aig teòthachd aois nas ìsle, tha sileadh fhathast beag agus lìonmhor, a 'cruthachadh an aghaidh as motha an aghaidh gluasad gluasaid. Le aois leudaichte no teòthachd nas àirde, bidh sreapan a’ fàs nas motha agus bidh farsaingeachd a’ dol am meud, lùghdachadh èifeachdas neartachaidh.
Tha cuimhne agam a bhith ag obair le fuarain innealan meidigeach far an do dh’ fhàilnich fuasglaidhean traidiseanta gu cunbhalach. Bha feum aig an tagradh air milleanan de chuairtean aig ìrean cuideam àrd gun deformachadh maireannach. Cha robh làimhseachadh teas àbhaisteach iomchaidh gus an do chuir sinn an gnìomh cruadhachadh aois fo smachd mionaideach. Le bhith a’ tàillearachd meud agus cuairteachadh sileadh tro làimhseachadh teirmeach, chruthaich sinn fuarain a chaidh thairis air riatanasan earbsachd le còrr 200%. Sheall an soirbheachas seo mar a tha smachd mionaideach air microstructure ag atharrachadh stuthan bunaiteach gu bhith nan cleasaichean iongantach.
Leasachadh Beatha sgìths
Is dòcha gur e strì an aghaidh sgìths an leasachadh as deatamaiche bho chruadhachadh aois ann an tagraidhean earraich. Mar as trice bidh Springs a’ faighinn eòlas air milleanan de chuairtean cuideam rè beatha seirbheis, a’ dèanamh strì an aghaidh sgìths riatanach airson earbsachd. Tha fuarain cruaidh aois a’ nochdadh gu mòr an aghaidh sgìths mar thoradh air grunn dhòighean.
Bidh an structar sèididh grinn a’ seasamh an aghaidh tòiseachadh sgàineadh le bhith a’ cuir às do chòmhlain shleamhnach a bhios mar as trice a’ cruthachadh dùmhlachd cuideam. Bidh am microstructure aon-ghnèitheach cuideachd a’ cur casg air puingean laigse ionadail far am faodadh sgàinidhean tòiseachadh. A bharrachd air sin, tha an eadar-aghaidh fuasglaidh ciallach a’ cruthachadh chnapan-starra a chuireas stad air adhartas meanbh-sgàineadh, a’ toirt air sgàinidhean slighean nas dorra a ghabhail tron stuth.
| Seilbh | Stuth gun làimhseachadh | An dèidh cruaidh aois | Factor Leasachaidh |
|---|---|---|---|
| Neart tensile | 160,000 psi | 240,000 psi | 1.5x |
| Neart toraidh | 130,000 psi | 195,000 psi | 1.5x |
| Beatha sgìth (10^ 6 cuairtean) | 45,000 psi | 150,000 psi | 3.3x |
| cruas | Rockwell C38 | Rockwell C48 | 26% àrdachadh |
| Dleasdanas (% leudachadh) | 20% | 12% | Lùghdachadh meadhanach |
Àrd-Teòthachd Àrdachadh Coileanaidh
Bidh mòran de thagraidhean earraich ag obair aig teòthachd àrdaichte far am bi stuthan a’ call neart mean air mhean tro èaladh agus dòighean truaillidh eile. Bidh stuthan cruaidh aois a’ cumail an sileadh neartachaidh aig teodhachd mòran nas àirde na stuthan gun làimhseachadh. Tha structar an t-sruthain fhathast seasmhach, a 'toirt seachad strì an aghaidh sreap dislocation agus sleamhnachadh crìochan gràin a bhios mar as trice ag adhbhrachadh fàilligeadh èalaidh.
Gu tric bidh eileamaidean mar alùmanum ann an aloidhean a chaidh a dhealbhadh gu sònraichte airson cruadhachadh aois, tiotan, no niobium a tha a 'cruthachadh sileadh seasmhach a tha an aghaidh garbhachadh aig teòthachd àrd. Tha am feart seo gan dèanamh gu sònraichte luachmhor airson fuarain ann an càraichean, aerospace, agus cleachdadh gnìomhachais far a bheil e fosgailte do theas.
Aon uair thachair mi ri duilgheadas le fuarain bhalbhaichean einnsein a 'fàilligeadh aig teòthachd àrd. Bha sinn an-toiseach fo amharas mu chùisean càileachd stuthan gus an do nochd mion-sgrùdadh teirmeach gu robh sileadh làimhseachaidh teas àbhaisteach a’ fàs nas teinne aig àm obrachaidh. Le bhith a’ buileachadh pròiseas aois-dùbailte speisealaichte a chruthaich grunn àireamhan silidh, chùm sinn seasmhachd neart aig teòthachd suas gu 700 ° F. Chuir am fuasgladh seo às do fhàilligidhean achaidh gun a bhith feumach air atharrachaidhean susbainteach, a’ sealltainn mar a tha eòlas làimhseachadh teas a’ fuasgladh eadhon na duilgheadasan coileanaidh as dùbhlanaiche.
Co-dhùnadh
Bidh cruadhachadh aois ag atharrachadh stuthan earraich gu bhith nan co-phàirtean àrd-choileanaidh tro bhith a’ cruthachadh sileadh fo smachd.