ʻO nā lāʻau lapaʻau a me nā kāleka kāleka: Makahiki Paakiki (Paakiki ka ua)?
E paio ana me ka palupalu puna? Hoʻoikaika ka paʻakikī makahiki i nā pūnāwai me ka hoʻololi ʻole ʻana i nā ana.
Ka paakiki makahiki (paʻakikī o ka ua) He kaʻina hana hoʻomaʻamaʻa wela e hana ana i nā ʻeke maikaʻi i loko o nā mea puna, hoʻonui nui i ka ikaika ʻoiai e mālama ana i ka ductility pono a me ke kūpaʻa luhi.
ʻO ka paʻakikī makahiki he ʻano hana lapaʻau maʻalahi e hoʻololi i nā mea puna kumu i nā ʻāpana hana kiʻekiʻe e hiki ai ke kū i nā koi mechanical koʻikoʻi.. Ke hilinaʻi nei kēia kaʻina hana i ka hoʻololi ʻana o ka pae i hoʻopaʻa ʻia e hana i nā mea hoʻoikaika microscopic e hoʻomaikaʻi i nā ʻano puna me ka ʻole o ka hoʻopaʻapaʻa ʻana i ke kūpaʻa dimensional..
He aha ke ʻano o ka paʻakikī makahiki no nā pūnāwai?
E noʻonoʻo e pili ana i ka loaʻa ʻana o ka ikaika superhuman? Hoʻohana ka paʻakikī makahiki i ka mana wela kūpono e hoʻololi i nā waiwai waiwai i loko.
ʻO ka paʻakikī makahiki e pili ana i ka wela ma luna o ka wela solvus, hoʻopiʻi wikiwiki e hana i kahi hopena paʻa supersaturated, a laila hoʻomalu i ka ʻelemakule ma nā haʻahaʻa haʻahaʻa e hana i nā wai hoʻoikaika e hoʻomaikaʻi i ka hana puna.
ʻO ka ʻepekema ma hope o ka paʻakikī o ka ua
Hoʻohana ʻia ka makahiki paʻakikī ma luna o nā kumu waiwai ʻepekema e hana i nā hiʻohiʻona punawai ʻokoʻa. Hoʻomaka ka hana me ka hoʻoponopono wela, kahi e wela ai ka mea puna i kahi mahana kiko'ī, maʻamau ma waena o 900-1000°F, ma muli o ka haku mele. Hoʻopau kēia wela kiʻekiʻe i nā mea hoʻohui i loko o ka matrix metala kumu.
Ma ke kinai wikiwiki, Ua paʻa kēia mau mea hoʻohuihui i loko o ka hopena supersaturated no ka mea ʻaʻole lawa ka manawa no lākou e hoʻopuehu a hoʻokumu i nā ua paʻa.. He ductile ka mea puna akā loaʻa ka ikaika haʻahaʻa ma mua o ke kūlana hope. Aia ka hana koʻikoʻi i ka wā ʻelemakule, kahi e paʻa ai ka mea ma nā mahana kūpono (maʻamau 500-700°F) no nā manawa kūpono.
I ka wā ʻelemakule, Hoʻopuehu mālie nā mea hoʻohui supersaturated ma ka matrix a maikaʻi, ua hoʻokaʻawale like ʻia. Hana kēia mau ʻāpana liʻiliʻi ma ke ʻano he mea pale i ka neʻe ʻana o ka dislocation, hoʻonui nui i ka hua a me ka ikaika tensile ʻoiai e mālama ana i ka ductility kūpono. ʻO ka nui a me ka hāʻawi ʻana i kēia mau precipitates e hoʻoholo pololei i nā waiwai mechanical hope o ka puna.
| Mea Pono no ka Paakiki Makahiki | ʻO ka maʻamau o ka wā kahiko | Manawa Kahiko | Hoʻonui ʻia ka ikaika |
|---|---|---|---|
| 17-7 PH kila kila | 500-800°F | 1-3 hola | 30-50% |
| 15-5 PH kila kila | 900-1000°F | 1-4 hola | 25-40% |
| A-286 kila kila | 1300-1400°F | 16-24 hola | 20-35% |
| Phosphor Bronze | 500-600°F | 2-4 hola | 15-25% |
| Beryllium Copper | 500-600°F | 2-3 hola | 40-60% |
Hoʻomanaʻo wau i kahi papahana paʻakikī me nā puna wai aerospace kahi i lawa ʻole ai nā lāʻau maʻamau. Pono ka mea kūʻai aku i ka hilinaʻi nui ma lalo o ka hoʻouka ʻana i ka cyclic ma nā wela kiʻekiʻe. Ma ka hoʻokō ʻana i nā papa manawa paʻakikī makahiki maʻamau me ka hoʻohana ʻana 17-7 PH kila kila, ua loaʻa iā mākou kahi kaulike kūpono o ka ikaika a me ke kūpaʻa luhi. Pono nā ʻāpana mālama wela i ka mana meticulous, ʻoiai ʻo nā ʻokoʻa wela liʻiliʻi i hoʻopuka i nā hopena like ʻole. Ua hōʻike ʻia kēia ʻike pehea e hoʻololi ai ka hoʻokō pololei i nā mea puna maʻamau i mea hoʻokani kupaianaha.
Hoʻomalu i nā ʻāpana ʻelemakule
ʻO ka loaʻa ʻana o nā waiwai pūnāwai maikaʻi loa ma o ka hoʻopaʻapaʻa makahiki e koi ai i ka mana pololei ma luna o nā ʻano like ʻole. Hōʻike ka mahana a me ka manawa i nā ʻāpana koʻikoʻi e pili pono ana i ka hoʻokumu ʻana o ka precipitate a me nā waiwai mechanical. Hiki i nā papa hana kahiko ke hana i nā hui waiwai like ʻole, e ʻae ana i nā ʻenekinia e hana i nā punawai no nā noi kikoʻī.
Hoʻopilikia nui ka Quenching rate i nā ʻano punawai hope. Hiki ke hoʻopau ʻia ke kinai ʻana i ka supersaturation, e hoemi ana i ka loaa ikaika. ʻO ka ʻokoʻa, Hiki i ka ho'opau wikiwiki 'ana ke ho'okomo i nā ko'iko'i o loko e ho'opō'ino i ka wā 'elemakule. Hoʻohana kā mākou mau mea hana i ka media quenching kūikawā e hoʻopaʻa i ka helu hoʻomaha no nā geometries punawai a me nā mea waiwai.
Pehea e hoʻomaikaʻi ai ka hana paʻakikī o ka makahiki i ka puna?
Makemake i nā pūnāwai e lōʻihi loa ma lalo o ke kaumaha? Hoʻokumu ka paʻakikī makahiki i nā hale microscopic e pale aku i ka luhi a me ka kolo.
Hoʻonui ka paʻakikī makahiki i ka hana puna ma ka hoʻonui ʻana i ka ikaika hua a hiki i 50%, hoʻonui i ke ola luhi ʻekolu a ʻelima mau manawa, a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke kūpaʻa wela kiʻekiʻe me ka mālama ʻana i ka ductility pono no ka hana hilinaʻi.
Mechanism hoʻonui i ka ikaika
ʻO ka pōmaikaʻi nui o nā pūnāwai paʻakikī makahiki aia i ka piʻi nui o ka ikaika me ka ʻole o ka nalowale o ka ductility.. ʻO nā hana hoʻoikaika kuʻuna e like me ka hana anu e hoʻemi nui i ka ductility puna. Ka paakiki makahiki, akā naʻe, hana i kahi microstructure kahi e hoʻoikaika ai nā precipitates i ka mea me ka ʻole o ka palena ʻana i ka hiki ke hoʻololi i ka plastic.
ʻO kēia mau mea hoʻoikaika ikaika e hana maʻamau i nā pilina pili a semi-coherent me ka lattice matrix.. Ke pili ka pilikia i ka puna, nā dislocations e ho'āʻo ana e neʻe i loko o ka mea i loaʻa i kēia mau mea pale. I nā mahana ʻelemakule haʻahaʻa, liʻiliʻi a nui nā ea, ka hana ʻana i ke kūpaʻa kiʻekiʻe i ka neʻe dislocation. Me ka ʻelemakule lōʻihi a i ʻole ke kiʻekiʻe o ka wela, piʻi aʻe nā ʻeke a hoʻonui ʻia ka mamao, e hoemi ana i ka hooikaika ana.
Hoʻomanaʻo wau i ka hana ʻana me nā pūnāwai lāʻau lapaʻau kahi i hāʻule mau ai nā hoʻonā kuʻuna. Pono ka noi i nā miliona o nā pōʻai ma nā pae koʻikoʻi kiʻekiʻe me ka ʻole o ka deformation mau. ʻAʻole lawa ka mālama wela maʻamau a hiki i ka wā i hoʻokō pono ai mākou i ka paʻakikī makahiki. Ma ka hoʻolikelike ʻana i ka nui precipitate a me ka puʻunaue ʻana ma o ka mālama wela, Ua hana mākou i nā pūnāwai i ʻoi aku ma mua o nā koi hilinaʻi 200%. Ua hōʻike ʻia kēia kūleʻa i ka hoʻololi ʻana o ka mana ma luna o ka microstructure i nā mea maʻamau i mea hoʻokani kupaianaha.
Hoʻomaikaʻi ola luhi
ʻO ka pale ʻana i ka luhi ʻo ia paha ka hoʻomaikaʻi koʻikoʻi loa mai ka paʻakikī ʻana o ka makahiki i nā noi puna. Loaʻa pinepine nā pūnāwai i nā miliona o nā pōʻai koʻikoʻi i ka wā lawelawe, ka hana ʻana i ke kūpaʻa luhi i mea nui no ka hilinaʻi. Hōʻike nā pūnāwai paʻakikī makahiki i ka hoʻomaikaʻi nui ʻana i ke kūpaʻa luhi ma muli o kekahi mau mīkini.
ʻO ke ʻano hoʻoheheʻe maikaʻi e kūʻē i ka hoʻomaka ʻana o ka māwae ma o ka hoʻopau ʻana i nā kaula paheʻe e hana maʻamau i nā koʻikoʻi koʻikoʻi.. Hoʻopaʻa pū ka microstructure homogeneous i nā wahi nāwaliwali kūloko kahi e hoʻomaka ai nā māwae. Eia kekahi, ʻO nā pilina hoʻoheheʻe koʻikoʻi e hana i nā pale e pale ai i ka holomua micro-crack, ka hoʻoikaika ʻana i nā māwae e hele i nā ala ʻē aʻe ma o ka mea.
| Waiwai | Mea Hana ʻole ʻia | Ma hope o ka paakiki makahiki | Mea Hoʻonui |
|---|---|---|---|
| Ikaika U'i | 160,000 psi | 240,000 psi | 1.5x |
| Ka ikaika hua | 130,000 psi | 195,000 psi | 1.5x |
| Ola luhi (10^6 pōʻaiapuni) | 45,000 psi | 150,000 psi | 3.3x |
| ʻoʻoleʻa | Rockwell C38 | ʻO Rockwell C48 | 26% mahuahua |
| ʻO ka ductility (% elongation) | 20% | 12% | Hoemi haahaa |
Hoʻonui i ka hana kiʻekiʻe
Nui nā noi puna e hana i nā mahana kiʻekiʻe kahi e nalowale mālie ai nā mea waiwai ma o ka kolo a me nā hana hoʻohaʻahaʻa ʻē aʻe.. ʻO nā mea paʻakikī makahiki e hoʻomau i ko lākou hoʻoikaika ʻana i nā ea i ʻoi aku ka kiʻekiʻe ma mua o nā mea i mālama ʻole ʻia. Paʻa mau ke ʻano o ka precipitate, e hāʻawi ana i ke kū'ē i ka piʻi ʻana o ka dislocation a me ka hoʻoheheʻe ʻana o ka palena ʻai i mea maʻamau ke kumu ʻole o ka kolo.
Loaʻa pinepine nā mea hoʻohui e like me ka alumini no ka paʻakikī makahiki, titanium, a i ʻole ka niobium e hana i nā ʻeke paʻa kūʻē i ka coarsening ma nā wela kiʻekiʻe. ʻO kēia hiʻohiʻona he mea waiwai nui lākou no nā pūnāwai i ka automotive, aerospace, a me nā ʻoihana ʻenehana kahi e ʻike ʻia ai ka wela.
Ua loaʻa iaʻu kahi pilikia me ka hāʻule ʻana o nā puna valve engine i nā wela kiʻekiʻe. Ua manaʻo mua mākou i nā pilikia o ka maikaʻi a hiki i ka hōʻike ʻana o ka hoʻomaʻamaʻa wela i ke ʻano o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wela maʻamau i ka wā o ka hana.. Ma ka hoʻokō ʻana i kahi kaʻina hana kaulua kūikawā i hana i nā heluna precipitate lehulehu, mālama mākou i ka paʻa ikaika ma nā mahana a hiki i 700 ° F. Hoʻopau kēia hoʻonā i nā hemahema o ke kahua me ka ʻole o ka hoʻololi ʻana i nā mea, e hōʻike ana i ka hoʻoponopono ʻana o ka loea lapaʻau wela i nā pilikia hana paʻakikī loa.
Hopena
Hoʻololi ka makahiki paʻakikī i nā mea puna i nā ʻāpana hana kiʻekiʻe ma o ka hoʻokumu ʻana i ka precipitate hoʻomalu.