Načini jačanja metalnog materijala

Kao što svi znamo, primjena metalnih materijala uključuje mnoga područja života i proizvodnje - industriju, poljoprivredu, zrakoplovstvo i tako dalje. Najčešće tehnologije obrade metalnih materijala su lijevanje, obrada pod tlakom i zavarivanje. Materijali koji se formiraju pregledavaju se odgovarajućim metodama otkrivanja njihovih defekata u strukturi i performansama, a zatim obrađuju kako bi se zadovoljili zahtjevi uporabe i učinkovitosti. Prvi korak u proizvodnji bilo kojeg proizvoda je odabir materijala. Najčešći načini otkaza materijala su trošenje, korozija i lom. Neuspjeh obično dolazi s površine. Kako bi se poboljšala čvrstoća, tvrdoća, krutost, otpornost na habanje, otpornost na koroziju i druga svojstva metalnih materijala, općenito je potrebno modificirati i ojačati metalnu površinu.

1 Legiranje metala

Legiranje je učinkovita mjera za jačanje metalne površine i poboljšanje njezinih sveobuhvatnih svojstava. Postoje dvije korelacije između otapanja i reakcije između različitih metalnih komponenti

Različite interakcije između komponenti dovode do stvaranja čvrstih otopina, spojeva i mehaničkih smjesa. Površinske atomske i kristalne strukture dviju ili više komponenata su do određene mjere prilagođene ili izmijenjene difuzijom, propuštanjem, fizičkom adsorpcijom i kemijskim promjenama.

1.1 Plastifikacija

Plastifikacija je proces mikroeliniranja dodavanjem legirajućih elemenata kao što su Fe, B, Al i kontroliranje njihove količine na manje od 1%. Dodavanje odgovarajućih elemenata plastifikacije monokristalu NiAl može značajno povećati njegovo produljenje na sobnoj temperaturi; dodavanje elemenata za ojačavanje granica zrna, kao što je B, može potaknuti odvajanje elemenata legure na granicu zrna, a način kvara se mijenja od frakture unutar zrnaca do transgranularnog loma, čime se poboljšava plastifikacija sobne temperature; dodavanje aktivnih elemenata kao što je La može spriječiti širenje pukotina i povećati čvrstoću materijala, smanjiti površinsku napetost i poboljšati veličinu zrna. Ojačajte metale uz poboljšanje njihove čvrstoće.

1.2 Čvrsta otopina

Čvrsta otopina s metalnim svojstvima nastaje između komponenti legure otapanjem bez reakcije. Ako dvije komponente imaju istu strukturu i međusobno su blizu periodnom sustavu elemenata,

Prvi je beskonačna čvrsta otopina, beskonačna intersolubilnost između komponenti, izobličenje rešetke i poboljšanje svojstava legure; potonji je konačna čvrsta otopina, ali kroz površinske i unutarnje linije oštećenja, elementi čvrstih otopina lako se zakvače, što rezultira učinkom i čvrstoćom čvrste otopine. Očito je poboljšana tvrdoća.

1.3 Površinska atomska difuzija

Difuzija se odnosi na dinamičko kretanje atoma, iona, molekula i atomskih skupina na površini metala toplinskim djelovanjem. Površinska difuzija metala uključuje kretanje paralelne površine i vertikalne površine. Atom vibrira u ravnotežnom položaju kada se zagrije. Što je temperatura viša, to je lakše pobuđivanje atoma i veća je amplituda. Kada energija atoma prijeđe svoju prijelaznu barijeru, ona će odstupiti od svoje izvorne pozicije. Ako je gibanje neuravnoteženo, sve više i više površinskih atoma postaju aktivni atomi, a kemijske veze između atoma razbijaju i proizvode trend kretanja površine; ili zbog unutarnjih strukturalnih razloga, atomi imaju veći energetski i nestabilni sustav kada postoje unutarnji defekti kao što su rupe, stepenice, intersticijalni atomi, dislokacije, smetnje slaganja i tako dalje u mjestima s naglom promjenom veličine, obično kada temperatura nije visoko, atomi se mogu koristiti. Da bi se dobila dovoljna energija aktivacije i promicala difuzija atoma. Mehanizam difuzije koristi se za restrukturiranje površinske strukture i jačanje samog metala.

1.4 Priprema višestrukih legura

To je jedna od uobičajenih metoda za poboljšanje sveobuhvatnih svojstava metalnih materijala za pripremu višefaznih legura dodavanjem druge faze metalnim materijalima. Dodavanjem čvrstoj matrici

Dodavanje krhke druge faze smanjuje njegovu žilavost, povećava njegovu tvrdoću i čvrstoću, te dodaje čvrstu matricu omekšavanja druge faze na krhku matricu kako bi se postigla svrha jačanja. Trenutno je otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama i otpornost na koroziju metalnih materijala relativno slaba. Općenito, aktivnost visokih temperatura i niske temperature metalnih materijala može se smanjiti dodavanjem kompozitnih komponenti kao što je keramički matriks.

2. Tehnologija obrade površine - obrada ultrazvučnog retrovizora

Willova ultrazvučna tehnologija obrade zrcala koristi hladnu plastičnost metalnih materijala na sobnoj temperaturi za obavljanje visokofrekventnog i visokog fokusa energije na površini dijelova od nekoliko desetaka tisuća puta u sekundi, kako bi se proširio trag obrade kao što je tokarenje i glodanje kako bi se postigao efekt zrcala. To je nova tehnologija obrade, koja ne uklanja materijale, ne utječe na točnost dimenzija i toleranciju položaja izratka te uvelike poboljšava performanse dijelova. Rezultati su sljedeći:

1. Bez procesa obrtanja, površinska hrapavost dijelova može se izravno doseći ispod Ra0.2.

2. Tvrdoća, otpornost na habanje i druga sveobuhvatna svojstva dijelova značajno su poboljšana, a radni vijek je dvostruko duži od trajanja tradicionalnog postupka.