Kuimarisha suluhisho thabiti

1. Ufafanuzi

Jambo ambalo vipengele vya aloi huyeyushwa katika msingi wa chuma ili kusababisha kiwango fulani cha upotoshaji wa kimiani na hivyo kuongeza nguvu ya aloi.

2. Kanuni

Atomi za kuyeyuka zinazoyeyushwa katika myeyusho mgumu husababisha upotoshaji wa kimiani, ambao huongeza upinzani wa harakati za kutengana, hufanya kuteleza kuwa vigumu, na huongeza nguvu na ugumu wa myeyusho mgumu wa aloi. Jambo hili la kuimarisha chuma kwa kuyeyusha kipengele fulani cha kuyeyuka ili kuunda myeyusho mgumu huitwa uimarishaji wa myeyusho mgumu. Wakati mkusanyiko wa atomi za kuyeyuka unafaa, nguvu na ugumu wa nyenzo zinaweza kuongezeka, lakini uthabiti na unyumbufu wake umepungua.

3. Vipengele vinavyoathiri

Kadiri sehemu ya atomi ya myeyusho inavyokuwa juu, ndivyo athari ya uimarishaji inavyokuwa kubwa zaidi, hasa wakati sehemu ya atomi iko chini sana, athari ya uimarishaji inakuwa muhimu zaidi.

Kadiri tofauti kati ya atomi za kuyeyuka na ukubwa wa atomi ya metali ya msingi inavyokuwa kubwa, ndivyo athari ya uimarishaji inavyokuwa kubwa zaidi.

Atomi za kimiminika za kati zina athari kubwa zaidi ya kuimarisha myeyusho imara kuliko atomi mbadala, na kwa sababu upotoshaji wa kimiani wa atomi za kati katika fuwele za kimiminika zinazozingatia mwili si wa ulinganifu, athari zao za kuimarisha ni kubwa kuliko ile ya fuwele za kimiminika zinazozingatia uso; lakini atomi za kati Umumunyifu imara ni mdogo sana, kwa hivyo athari halisi ya kuimarisha pia ni mdogo.

Kadiri tofauti ya idadi ya elektroni za valensi inavyokuwa kubwa kati ya atomi za kuyeyuka na metali ya msingi, ndivyo athari ya kuimarisha myeyusho imara inavyoonekana wazi zaidi, yaani, nguvu ya mavuno ya myeyusho imara huongezeka kadri mkusanyiko wa elektroni za valensi unavyoongezeka.

4. Kiwango cha uimarishaji wa myeyusho imara hutegemea mambo yafuatayo

Tofauti ya ukubwa kati ya atomi za matrix na atomi za myeyusho. Tofauti ya ukubwa inavyokuwa kubwa, ndivyo kuingiliwa kwa muundo wa fuwele asilia kunavyokuwa kubwa, na ndivyo ilivyo vigumu zaidi kwa kuteleza kwa mtengano.

Kiasi cha vipengele vya kuchanganya. Kadiri vipengele vya kuchanganya vinavyoongezwa, ndivyo athari ya kuimarisha inavyoongezeka. Ikiwa atomi nyingi sana ni kubwa sana au ndogo sana, umumunyifu utazidi. Hii inahusisha utaratibu mwingine wa kuimarisha, uimarishaji wa awamu iliyotawanywa.

Atomi za kimiminika za kati zina athari kubwa ya kuimarisha myeyusho imara kuliko atomi mbadala.

Kadiri tofauti ya idadi ya elektroni za valensi kati ya atomi za kuyeyuka na metali ya msingi inavyokuwa kubwa, ndivyo athari ya kuimarisha myeyusho imara inavyokuwa muhimu zaidi.

5. Athari

Nguvu ya uzalishaji, nguvu ya mvutano na ugumu ni imara kuliko metali safi;

Katika hali nyingi, unyumbufu ni mdogo kuliko ule wa chuma safi;

Upitishaji ni mdogo sana kuliko chuma safi;

Upinzani wa mteremko, au upotevu wa nguvu katika halijoto ya juu, unaweza kuboreshwa kwa kuimarisha myeyusho imara.

Kuimarisha kazi

1. Ufafanuzi

Kadri kiwango cha uundaji wa baridi kinavyoongezeka, nguvu na ugumu wa vifaa vya chuma huongezeka, lakini unyumbufu na uthabiti hupungua.

2. Utangulizi

Jambo ambalo nguvu na ugumu wa vifaa vya chuma huongezeka vinapoharibika kwa plastiki chini ya halijoto ya urejeshaji, huku unyumbufu na ugumu ukipungua. Pia hujulikana kama ugumu wa kazi baridi. Sababu ni kwamba chuma kinapoharibika kwa plastiki, chembe za fuwele huteleza na kutengana hukwama, jambo ambalo husababisha chembe za fuwele kurefuka, kuvunjika, na kuwa nyuzinyuzi, na mikazo iliyobaki huzalishwa kwenye chuma. Kiwango cha ugumu wa kazi kwa kawaida huonyeshwa na uwiano wa ugumu mdogo wa safu ya uso baada ya kusindika na ule kabla ya kusindika na kina cha safu ngumu.

3. Tafsiri kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya kuhama

(1) Makutano hutokea kati ya kutengana, na mikato inayotokana huzuia mwendo wa kutengana;

(2) Mmenyuko hutokea kati ya kutengana, na kutengana kwa kudumu kunakoundwa huzuia mwendo wa kutengana;

(3) Kuongezeka kwa kuhama kwa viungo hutokea, na ongezeko la msongamano wa kuhama huongeza zaidi upinzani dhidi ya harakati za kuhama.

4. Madhara

Ugumu wa kazi huleta ugumu katika usindikaji zaidi wa sehemu za chuma. Kwa mfano, katika mchakato wa kuviringisha kwa baridi bamba la chuma, litakuwa gumu zaidi kuliviringisha, kwa hivyo ni muhimu kupanga upasuaji wa kati wakati wa mchakato wa usindikaji ili kuondoa ugumu wake wa kazi kwa kupasha joto. Mfano mwingine ni kufanya uso wa kipande cha kazi kuwa tete na mgumu katika mchakato wa kukata, na hivyo kuharakisha uchakavu wa kifaa na kuongeza nguvu ya kukata.

5. Faida

Inaweza kuboresha nguvu, ugumu na upinzani wa uchakavu wa metali, hasa kwa metali hizo safi na aloi fulani ambazo haziwezi kuboreshwa kwa matibabu ya joto. Kwa mfano, waya wa chuma wenye nguvu nyingi unaovutwa kwa baridi na chemchemi iliyofunikwa kwa baridi, n.k., hutumia uundaji wa uchakavu wa kufanya kazi kwa baridi ili kuboresha nguvu yake na kikomo cha elastic. Mfano mwingine ni matumizi ya ugumu wa kazi ili kuboresha ugumu na upinzani wa uchakavu wa matangi, njia za trekta, taya za kuponda na njia za reli.

6. Jukumu katika uhandisi wa mitambo

Baada ya kuchora kwa baridi, kuviringisha na kutoa machozi kwa risasi (tazama uimarishaji wa uso) na michakato mingine, nguvu ya uso wa vifaa vya chuma, sehemu na vipengele inaweza kuboreshwa kwa kiasi kikubwa;

Baada ya sehemu hizo kushinikizwa, mkazo wa ndani wa sehemu fulani mara nyingi huzidi kikomo cha mavuno ya nyenzo, na kusababisha ubadilikaji wa plastiki. Kutokana na ugumu wa kazi, maendeleo endelevu ya ubadilikaji wa plastiki yanazuiliwa, ambayo yanaweza kuboresha usalama wa sehemu na vipengele;

Wakati sehemu au sehemu ya chuma imepigwa mhuri, uundaji wake wa plastiki unaambatana na uimarishaji, ili uundaji huo uhamishiwe kwenye sehemu ngumu ambayo haijafanyiwa kazi inayoizunguka. Baada ya vitendo hivyo vya kurudia-rudia, sehemu za uundaji baridi zenye uundaji sawa wa sehemu mtambuka zinaweza kupatikana;

Inaweza kuboresha utendaji wa kukata chuma cha kaboni kidogo na kufanya vipande vya chuma kuwa rahisi kutenganisha. Lakini ugumu wa kazi pia huleta ugumu katika usindikaji zaidi wa sehemu za chuma. Kwa mfano, waya wa chuma unaovutwa kwa baridi hutumia nishati nyingi kwa ajili ya kuchora zaidi kutokana na ugumu wa kazi, na unaweza hata kuvunjika. Kwa hivyo, lazima ufungwe ili kuondoa ugumu wa kazi kabla ya kuchora. Mfano mwingine ni kwamba ili kufanya uso wa kipande cha kazi kuwa tete na mgumu wakati wa kukata, nguvu ya kukata huongezeka wakati wa kukata tena, na uchakavu wa kifaa huongezeka.

Uimarishaji wa nafaka laini

1. Ufafanuzi

Mbinu ya kuboresha sifa za kiufundi za vifaa vya chuma kwa kusafisha chembe za fuwele inaitwa uimarishaji wa utakaso wa fuwele. Katika tasnia, nguvu ya nyenzo huboreshwa kwa kusafisha chembe za fuwele.

2. Kanuni

Vyuma kwa kawaida huwa ni poliklisti zilizoundwa na chembe nyingi za fuwele. Ukubwa wa chembe za fuwele unaweza kuonyeshwa kwa idadi ya chembe za fuwele kwa kila ujazo wa kitengo. Kadiri idadi inavyokuwa kubwa, ndivyo chembe za fuwele zinavyokuwa nzuri zaidi. Majaribio yanaonyesha kuwa metali zenye chembe ndogo kwenye joto la kawaida zina nguvu, ugumu, unyumbufu na uthabiti wa juu zaidi kuliko metali zenye chembe kubwa. Hii ni kwa sababu chembe ndogo hupitia umbo la plastiki chini ya nguvu ya nje na zinaweza kutawanywa katika chembe nyingi zaidi, umbo la plastiki ni sawa zaidi, na mkusanyiko wa msongo ni mdogo; kwa kuongezea, kadiri chembe ndogo zinavyokuwa nzuri zaidi, ndivyo eneo la mpaka wa nafaka linavyokuwa kubwa na mipaka ya chembe ngumu zaidi. Kadiri uenezaji wa nyufa unavyokuwa mbaya zaidi. Kwa hivyo, njia ya kuboresha nguvu ya nyenzo kwa kusafisha chembe za fuwele inaitwa uimarishaji wa uboreshaji wa nafaka katika tasnia.

3. Athari

Kadiri ukubwa wa chembe unavyokuwa mdogo, ndivyo idadi ya mipasuko (n) katika kundi la mipasuko inavyokuwa ndogo. Kulingana na τ=nτ0, kadiri mkazo unavyokuwa mdogo, ndivyo nguvu ya nyenzo inavyokuwa juu;

Sheria ya kuimarisha uimarishaji wa nafaka laini ni kwamba kadiri mipaka ya nafaka inavyozidi kuwa mikubwa, ndivyo nafaka zinavyozidi kuwa ndogo. Kulingana na uhusiano wa Hall-Peiqi, kadiri thamani ya wastani (d) ya nafaka inavyopungua, ndivyo nguvu ya mavuno ya nyenzo inavyoongezeka.

4. Mbinu ya uboreshaji wa nafaka

Kuongeza kiwango cha subcooling;

Matibabu ya uharibifu;

Mtetemo na kukoroga;

Kwa metali zilizoharibika kwa baridi, chembe za fuwele zinaweza kusafishwa kwa kudhibiti kiwango cha ubadilikaji na halijoto ya annealing.

Uimarishaji wa awamu ya pili

1. Ufafanuzi

Ikilinganishwa na aloi za awamu moja, aloi za awamu nyingi zina awamu ya pili pamoja na awamu ya matrix. Wakati awamu ya pili inasambazwa sawasawa katika awamu ya matrix na chembe ndogo zilizotawanywa, itakuwa na athari kubwa ya uimarishaji. Athari hii ya uimarishaji inaitwa uimarishaji wa awamu ya pili.

2. Uainishaji

Kwa harakati ya kuhama, awamu ya pili iliyomo kwenye aloi ina hali mbili zifuatazo:

(1) Kuimarishwa kwa chembe zisizoweza kubadilika (utaratibu wa kupita).

(2) Kuimarishwa kwa chembe zinazoweza kuharibika (utaratibu wa kukata).

Kuimarisha utawanyiko na kuimarisha mvua ni mifano maalum ya uimarishaji wa awamu ya pili.

3. Athari

Sababu kuu ya kuimarishwa kwa awamu ya pili ni mwingiliano kati yao na kuhama, ambayo huzuia harakati ya kuhama na kuboresha upinzani wa mabadiliko ya aloi.

kwa muhtasari

Mambo muhimu zaidi yanayoathiri nguvu ni muundo, muundo na hali ya uso wa nyenzo yenyewe; ya pili ni hali ya nguvu, kama vile kasi ya nguvu, njia ya kupakia, kunyoosha rahisi au nguvu inayorudiwa, itaonyesha nguvu tofauti; Zaidi ya hayo, jiometri na ukubwa wa sampuli na njia ya majaribio pia vina ushawishi mkubwa, wakati mwingine hata kuwa na maamuzi. Kwa mfano, nguvu ya mvutano ya chuma chenye nguvu nyingi katika angahewa ya hidrojeni inaweza kushuka kwa kasi.

Kuna njia mbili pekee za kuimarisha vifaa vya chuma. Moja ni kuongeza nguvu ya kuunganisha kati ya atomiki ya aloi, kuongeza nguvu yake ya kinadharia, na kuandaa fuwele kamili bila kasoro, kama vile masharubu. Inajulikana kuwa nguvu ya masharubu ya chuma iko karibu na thamani ya kinadharia. Inaweza kuzingatiwa kuwa hii ni kwa sababu hakuna kuhama katika masharubu, au kiasi kidogo tu cha kuhama ambacho hakiwezi kuongezeka wakati wa mchakato wa uundaji. Kwa bahati mbaya, wakati kipenyo cha masharubu ni kikubwa, nguvu hupungua sana. Mbinu nyingine ya kuimarisha ni kuingiza idadi kubwa ya kasoro za fuwele kwenye fuwele, kama vile kuhama, kasoro za nukta, atomi zisizo za kawaida, mipaka ya nafaka, chembe zilizotawanyika sana au kutolingana (kama vile kutenganisha), n.k. Kasoro hizi huzuia harakati za kuhama na pia huboresha kwa kiasi kikubwa nguvu ya chuma. Ukweli umethibitisha kuwa hii ndiyo njia bora zaidi ya kuongeza nguvu ya metali. Kwa vifaa vya uhandisi, kwa ujumla ni kupitia athari za kina za uimarishaji ili kufikia utendaji bora wa kina.