Modalități de întărire a materialului metalic

După cum știm cu toții, aplicarea materialelor metalice implică multe domenii de viață și de producție - industrie, agricultură, aviație și așa mai departe. Cele mai frecvente tehnologii de prelucrare a materialelor din metal sunt turnarea, prelucrarea presiunii și sudarea. Materialele de formare sunt inspectate prin metode de detectare adecvate pentru defectele lor în structură și performanță și apoi prelucrate pentru a îndeplini cerințele de utilizare și de performanță. Primul pas în fabricarea oricărui produs este selecția materialului. Cele mai frecvente moduri de eșec al materialelor sunt uzura, coroziunea și fractura. Eșecul apare de obicei de la suprafață. Pentru a îmbunătăți rezistența, duritatea, rigiditatea, rezistența la uzură, rezistența la coroziune și alte proprietăți ale materialelor metalice, este în general necesară modificarea și întărirea suprafeței metalice.

1 Aliaj metalic

Alierea este o măsură eficientă pentru a întări suprafața metalică și a îmbunătăți proprietățile sale cuprinzătoare. Există două corelații între dizolvare și reacție între diferitele componente metalice

Diferitele interacțiuni între componente duc la formarea de soluții solide, compuși și amestecuri mecanice. Structurile atomice și cristaline de suprafață ale a două sau mai multe componente sunt ajustate sau modificate într-o anumită măsură prin difuzie, permeație, adsorbție fizică și modificări chimice.

1.1 Plastificarea

Plasticizarea este un proces de micro-aliere prin adăugarea de elemente de aliere cum ar fi Fe, B și Al și controlul cantității acestora la mai puțin de 1%. Adăugarea unor elemente de plastifiere adecvate la un singur cristal NiAl poate crește în mod semnificativ elongația sa la temperatura camerei; adăugarea elementelor de întărire a graniței granulelor, cum ar fi B, poate promova separarea elementelor de aliaj la granița granulelor, iar modul de defectare se schimbă de la fractura intragranulară la fractura transgranulară, îmbunătățind astfel plasticizarea la temperatura camerei; adăugând elemente active cum ar fi La poate împiedica propagarea fisurilor și crește puterea materialelor, reduce tensiunea superficială și îmbunătățește dimensiunea granulelor. Consolidarea metalelor în timp ce îmbunătățesc duritatea lor.

1.2 Soluție solidă

O soluție solidă cu proprietăți metalice este formată între componentele aliajului prin dizolvare fără reacție. Dacă cele două componente au aceeași structură și sunt aproape una de alta pe tabelul periodic al elementelor,

Primul este soluția solidă infinită, inter-solubilitatea infinită între componente, distorsiunea zăbrelelor și îmbunătățirea proprietăților aliajului; acesta din urmă este o soluție fină solidă, dar prin defectele sale de suprafață și de linie interioară, elementele de soluție solide sunt ușor de înșurubat, ducând la efectul și forța de întărire a soluției solide. Duritatea este îmbunătățită evident.

1.3 Difuzia atomică de suprafață

Difuzia se referă la mișcarea dinamică a atomilor, a ionilor, a moleculelor și a grupărilor atomice pe suprafața metalului prin acțiunea termică. Difuzia de suprafață metalică include mișcarea suprafeței paralele și a suprafeței verticale. Atom vibrează la poziția sa de echilibru când este încălzit. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai ușoară excitarea atomului și cu atât este mai mare amplitudinea. Când energia atomului depășește bariera de tranziție, se va îndepărta de poziția sa inițială. Dacă mișcarea este dezechilibrată, tot mai mulți atomi de suprafață devin atomi activi, iar legăturile chimice dintre atomi se rup și produc tendința de mișcare a suprafeței; sau datorită unor motive structurale interne, atomii au o energie mai mare și un sistem instabil atunci când există defecte interne cum ar fi găuri, locuri libere de pas, atomi interstițiali, dislocări, defecțiuni de stivuire și așa mai departe în locuri cu schimbări bruște de dimensiune, de obicei când temperatura nu este mare, atomii pot fi utilizați. Pentru a obține suficientă energie de activare și pentru a promova difuzia atomică. Mecanismul de difuzie este utilizat pentru a restructura structura suprafeței și pentru a întări metalul în sine.

1.4 Pregătirea aliajelor multifazice

Este una dintre metodele comune de a îmbunătăți proprietățile cuprinzătoare ale materialelor metalice pentru a pregăti aliajele multifazice prin adăugarea celei de-a doua faze la materialele metalice. Prin adăugarea la matricea dură

Adăugarea celei de-a doua faze fragile reduce duritatea, crește duritatea și rezistența și adaugă matricea de dedurizare a fazei a doua la matricea fragilă pentru a atinge scopul de a fi consolidat. În prezent, rezistența la oxidare la temperaturi ridicate și rezistența la coroziune a materialelor metalice sunt relativ slabe. În general, activitatea la temperaturi înalte și la temperaturi joase a materialelor metalice poate fi redusă prin adăugarea de componente compozite cum ar fi matricea ceramică.

2. Prelucrarea oglinzilor cu ultrasunete la suprafață

Tehnologia de procesare a oglinzilor cu ultrasunete utilizează plasticitatea la rece a materialelor metalice la temperatura camerei pentru a efectua un impact de înaltă frecvență și de concentrare a energiei de înaltă concentrație pe suprafața pieselor de zeci de mii de ori pe secundă, pentru a extinde traseul de procesare, și de frezat pentru a obține efectul oglindă. Aceasta este o nouă tehnologie de procesare, care nu îndepărtează materialele, nu afectează precizia dimensională și toleranța poziției piesei de prelucrat și îmbunătățește semnificativ performanța pieselor. Rezultatele sunt următoarele:

1. Fără proces de întoarcere, rugozitatea suprafeței pieselor poate ajunge direct sub Ra0.2.

2. Duritatea, rezistența la uzură și alte proprietăți complete ale pieselor sunt îmbunătățite semnificativ, iar durata de viață este de peste două ori mai mare decât cea a procesului tradițional.