Dhá Bhealach Foirmithe le haghaidh Cóimhiotal Tíotáiniam TC4
Is é TC4 (Ti{3}}6Al-4V) an cóimhiotal tíotáiniam caighdeánach alfa-béite le haghaidh struchtúir aeraspáis, feistí leighis agus comhpháirteanna tionsclaíocha ard-dhualgais, toisc go nascann sé ard-neart sonrach le friotaíocht creimeadh den scoth. Déantar páirteanna críochnaithe a tháirgeadh go príomha trí dhá bhealach: brionnú traidisiúnta agus meaisínithe ina dhiaidh sin, agus fréamhshamhlú tapa léasair, ina ndéantar púdar miotail a leá ciseal de réir ciseal agus ansin déantar an taisce a chóireáil le teas agus a chríochnú. Rialaíonn an bealach foirmithe mhoirfeolaíocht gránach, daonra lochtanna agus, sa deireadh, freagairt shamhail-statach agus dinimiciúil meicniúil an chomhpháirte.
Sa chomparáid a bhfuil achoimre déanta uirthi anseo, ullmhaíodh eiseamail chomhbhrú sorcóireach ó thrí staid ábhartha den chomhdhéanamh ainmniúil céanna: grád brionnaithe equiaxed, ciseán brionnaithe-grád fíodóireachta agus taisce mear-fhoirmithe léasair. Rinneadh comhbhrú gar-statach ar mheaisín tástála uilíoch hiodrálach servo, agus baineadh úsáid as barra brú Hopkinson scoilte le comhbhrú dinimiciúil. Coinníodh céimseata eiseamail, bailchríoch dromchla agus lubrication inchomparáide ionas gur fhan an micreastruchtúr mar an athróg ceannasach.
Micreastruchtúr agus Méid Grán de chuid Gaibhnithe agus Léasair-Cruthaithe TC4
Tá difríocht shuntasach idir na trí stát i méid agus i gcruth a n-aonad struchtúrach. Is éard atá sa staid equiaxed brionnaithe ná alfa-ghráinní a bhfuil meánmhéid gráin acu idir 10 agus 20 micriméadar, an ceann is garbh de na trí cinn. Taispeánann an dara staid bhrionnaithe ciseán-struchtúr fí le meánleithead de thart ar 0.35 micriméadar. Is éard atá sa éarlais mhearfhoirmithe léasair ná ciseán mín aicilín-struchtúr fite le meánleithead lath de thart ar 0.2 micriméadar, an ceann is fearr de na trí cinn, ach tá scoilteanna agus phiocháin ann freisin ag na criosanna forluí ciseal.
| Staid ábhartha | Micreastruchtúr | Méid tréith | lochtanna tipiciúla |
|---|---|---|---|
| Grád equiaxed brionnaithe | Gráinní béite alfa-coibhéiseacha | Meánmhéid gráin thart ar 10-20 µm | Dlús locht íseal |
| Ciseán brionnaithe-grád fighe | Ciseán-fhí alfa laths | Meánleithead lath thart ar 0.35 µm | Dlús locht íseal |
| Taisce foirmithe tapa léasair | Ciseán aiciúil mín-fhí | Meánleithead lath thart ar 0.2 µm | Scoilteanna agus phiocháin ag criosanna forluí |
Níl na difríochtaí méide cosmaideacha. Feidhmíonn teorainneacha gráin agus comhéadain lath mar bhacainní ar ghluaisne díláithrithe, agus mar sin ardaíonn an struchtúr acicular an-mhín an strus sreafa go háitiúil, agus feidhmíonn lochtanna forluí na gciseal mar chomhchruinnithe strus a laghdaíonn insínteacht agus a scaipeann na hairíonna tomhaiste.
Cuas-Iompar Comhbhrúite Statach
Faoi chomhbhrú quasi- is fearr a fheidhmíonn an struchtúr comhchothrom brionnaithe: taispeánann sé an teaglaim is airde de neart agus de phlaisteacht mar aon le héifeacht chruaithe struis fhuaimnithe. Dífhoirmíonn na gráinní comhchothromaithe ar bhealach níos comhionainne agus déanann siad freastal ar bhrú trí chórais sciorrtha iolracha sula dtarlaíonn logánú.
Sroicheann an ciseán brionnaithe-struchtúr fíodóireachta agus an éarlais mhear-fhoirmithe léasair leibhéil inchomparáide neart agus plaisteacht, ach tá a gcruachan brú lag. Sna struchtúir seo tá dífhoirmiúchán comhchruinnithe i mbandaí cúnga, agus a luaithe nach féidir leis na comhéadain lath brú a athdháileadh a thuilleadh, is beag cruas breise a chruthaíonn an luchtú breise.
Iompar Comhbhrúite Dinimiciúla
Athraíonn an rangú faoi luchtú dinimiciúil. Sroicheann an struchtúr equiaxed brionnaithe an strus sreafa is airde agus an brú is mó, ag deimhniú go bhfuil a mheicníochtaí dífhoirmithe fós éifeachtach ag ráta brú ard. Léiríonn an ciseán brionnaithe-struchtúr fíodóireachta agus an taisce mearfhoirmithe léasair an phlaisteacht chéanna, ach tá strus sreafa dinimiciúil an chiseáin bhrionnaithe-struchtúr fíodóireachta níos airde.
Is é an taisce léasair an taibheoir is laige go dinimiciúil. Cruthaíonn an leá tapa agus an fhuarú tapa a bhaineann leis an bpróiseas stair theocht láidir neamhionann laistigh den chuid, rud a fhágann strus iarmharach agus struchtúr ilchineálach. Is iad na lochtanna forluí a gcuirtear síos orthu thuas chun tosaigh ansin ar an bhfreagairt ar ráta ard, agus mar sin titeann airíonna meicniúla dinimiciúla an tsíleáil léasair faoi bhun struchtúir an chiseáin bhrionnaithe.
Íogaireacht Ráta Strain
Tá na trí stát íogair don ráta brú, ach níl siad chomh hard céanna. Léiríonn an struchtúr fíodóireachta ciseán brionnaithe an íogaireacht ráta brú is láidre, is é an taisce foirmithe mear léasair an ceann is laige, agus luíonn an struchtúr equiaxed brionnaithe idir an dá cheann. Chun críocha dearaidh ciallaíonn sé seo go ngearrann méadú mór ar an ráta luchtaithe pionós ar an gciseán brionnaithe-ábhar fite is mó i dtéarmaí an strus sreafa a fhorbraíonn sé, agus is lú a athraíonn an taisce léasair.
Roghnú Praiticiúil agus Treoir Próisis
Maidir le comhpháirteanna atá luchtaithe go dinimiciúil, roghnaigh an stát equiaxed brionnaithe ar dtús: tugann sé an neart is fearr, plaisteacht agus strus sreabhadh dinimiciúil na dtrí stát a tástáladh.
I gcás ina bhfuil gá le táirge brionnaithe ach go bhfuil sé deacair struchtúr coibhéiseach a fháil, bí ag súil le strus sreafa dinimiciúil níos ísle ó struchtúr fíodóireachta chiseán agus lig don chruas laghdaithe brú sa chorrlach dearaidh.
Le haghaidh fréamhshamhlú tapa léasair TC4, sonraigh brú isostatach te nó cóireáil teasa chuí chun porosacht an fhorluí a dhúnadh, agus bailíochtaigh na hairíonna dinimiciúla ar chúpóin léiritheacha táirgthe seachas ar luachanna litríochta.
Déan méid gráin agus leithead lath a thomhas ar gach crann táirgthe, agus nasc na tomhais leis na tástálacha glactha meicniúla, toisc go leanann na difríochtaí maoine a thuairiscítear anseo go díreach ó na difríochtaí tríthoiseach seo.
Fíoraigh an bhfolús iarbhír, an straitéis scanadh agus an t-atmaisféar a thógáil nuair a dhéantar comparáid idir soláthraithe, ós rud é go rialaíonn na hathróga seo an réimse teochta a tháirgeann na lochtanna sa taisce.
Ceisteanna Coitianta
C: An bhfuil fréamhshamhlú tapa léasair níos láidre ná TC4 brionnaithe?
Ní go ginearálta. Faoi chomhbhrú leath-statach agus dinimiciúil, shroich an staid chothromaithe brionnaithe an neart agus an plaisteacht ab airde, agus mheaitseáil an taisce léasair leis an gciseán brionnaithe-staid na fíodóireachta ó thaobh plaistigh ach léirigh sé strus sreabhadh dinimiciúil níos ísle.
C: Cén fáth a bhfuil scoilteanna agus phiocháin sa taisce mearfhoirmithe léasair?
Tarlaíonn leá agus soladú tapa arís agus arís eile i ngach crios forluí ciseal le réimse teochta éagothrom, rud a shábhálann porosity agus a chuireann tús le scoilteadh feadh na dteorainneacha forluí.
C: Cén micreastruchtúr is fearr a fheidhmíonn faoi chomhbhrú leathstatach?
An struchtúr equiaxed brionnaithe, a léiríonn an meascán is fearr de neart agus plasticity mar aon le héifeacht cruaithe brú láidir.
C: Cén stát is íogaire den ráta brú?
Is é an ciseán brionnaithe-struchtúr fíodóireachta an ceann is íogaire, is é an taisceadh mear-fhoirmithe léasair an ceann is lú, agus titeann an struchtúr equiaxed brionnaithe idir an dá cheann.
C: An féidir fréamhshamhlú tapa léasair a chur in ionad brionnú páirteanna TC4?
I gcás geoiméadracht cruth atá gar do -net- le conairí measartha ualaigh, féadfaidh sé a bheith iomaíoch, ach le haghaidh páirteanna atá lódáilte go dinimiciúil teastaíonn an taisce a dhlúsú trí bhrú isostatach te nó cóireáil teasa oiriúnach, chomh maith le tástáil cúpóin chun comhsheasmhacht a dhearbhú.
C: Cé na caighdeáin a bhaineann le brionnú TC4 agus páirteanna leapa púdair?
Sonraítear barra agus gaibhneachta tíotáiniam go coitianta faoi ASTM B348 agus ASTM B381, tá comhleá leaba púdar léasair Ti-6Al-4V clúdaithe ag ASTM F2924 agus leá léas leictreoin ag ASTM F3001, agus leanann tástáil mheicniúil ASTM E8/E8M le haghaidh teannas agus ASTM E9 le haghaidh comhbhrú.
