Ҳангоми пайваст кардани пӯлод ба алюминий, реаксияи байни атомҳои Fe ва Al ҳангоми пайвастшавӣ пайвастагиҳои байниметаллӣ (IMC) ба вуҷуд меоянд. Мавҷудияти ин IMC-ҳо қувваи механикии пайвасткуниро маҳдуд мекунад, бинобар ин, миқдори ин пайвастагиҳоро назорат кардан лозим аст. Сабаби ба вуҷуд омадани ИМС дар он аст, ки маҳлулияти Fe дар Al суст аст. Агар он аз миқдори муайян зиёд бошад, он метавонад ба хосиятҳои механикии кафшер таъсир расонад. IMC-ҳо дорои хосиятҳои беназир ба монанди сахтӣ, қобилияти маҳдуд ва сахтӣ ва хусусиятҳои морфологӣ мебошанд. Тадқиқот нишон дод, ки дар муқоиса бо дигар IMCҳо, қабати Fe2Al5 IMC ба таври васеъ осебпазиртарин ҳисобида мешавад (11,8).± 1,8 ГПа) марҳилаи IMC ва инчунин сабаби асосии паст шудани хосиятҳои механикӣ аз сабаби шикастани кафшер мебошад. Ин мақола раванди кафшери дурдасти лазерии пӯлоди IF ва алюминийи 1050-ро бо истифода аз лазери ҳолати ҳалқаи танзимшаванда таҳқиқ мекунад ва таъсири шакли нури лазериро ба ташаккули пайвастагиҳои байниметаллӣ ва хосиятҳои механикӣ амиқ таҳқиқ мекунад. Бо танзими таносуби қувваи аслӣ / ҳалқа, муайян карда шуд, ки дар ҳолати интиқол, таносуби қувваи ядро / ҳалқаи 0,2 метавонад сатҳи беҳтари пайванди интерфейси кафшерро ба даст орад ва ғафсии Fe2Al5 IMC-ро ба таври назаррас коҳиш диҳад ва ба ин васила қувваи буриши буғумро беҳтар кунад. .
Ин мақола таъсири лазерии ҳалқаи танзимшавандаро ба ташаккули пайвастагиҳои байниметаллӣ ва хосиятҳои механикӣ ҳангоми кафшери лазерии фосилавии пӯлоди IF ва алюминийи 1050 муаррифӣ мекунад. Натиҷаҳои тадқиқот нишон медиҳанд, ки дар ҳолати интиқол, таносуби қувваи аслӣ / ҳалқаи 0,2 майдони болоии пайвасти интерфейси кафшерро таъмин мекунад, ки бо қувваи максималии буридани 97,6 Н/мм2 (самаранокии муштарак 71%) инъикос меёбад. Илова бар ин, дар муқоиса бо чӯбҳои Gaussian бо таносуби қувваи бузургтар аз 1, ин ғафсии пайвастагии байниметаллӣ (IMC) Fe2Al5-ро 62% ва ғафсии умумии IMC-ро 40% коҳиш медиҳад. Дар реҷаи перфоратсия, дар муқоиса бо режими гузаронанда тарқишҳо ва қувваи камтари буриш мушоҳида карда шуданд. Кайд кардан бамаврид аст, ки хангоми 0,5 таносуби кувваи ядро / ангуштарин дар дарзи кафшер тозакунии гандум ба назар мерасад.
Ҳангоми r=0, танҳо қувваи ҳалқа тавлид мешавад, дар ҳоле ки ҳангоми r=1, танҳо қувваи аслӣ тавлид мешавад.
Диаграммаи схематикии таносуби қувваи r байни чӯби Гаусс ва нури ҳалқавӣ
$A) Дастгоҳи кафшерӣ; $B) чуќурї ва бари профили кафшер; (в) Диаграммаи схематикии намоиши танзимоти намуна ва дастгоҳ
Санҷиши MC: Танҳо дар ҳолати чӯби Gaussian, қабати кафшер аввал дар реҷаи ноқилӣ (ID 1 ва 2) қарор дорад ва сипас ба режими қисман воридшавандаи қулф (ID 3-5) мегузарад, ки тарқишҳои аён пайдо мешаванд. Вақте ки қувваи ҳалқа аз 0 то 1000 Вт зиёд шуд, дар ID 7 ягон тарқишҳои аён набуданд ва умқи ғанисозии оҳан нисбатан хурд буд. Вақте ки қувваи ҳалқа то 2000 ва 2500 Вт зиёд мешавад (IDs 9 ва 10), умқи минтақаи оҳании бой меафзояд. Крекинги аз ҳад зиёд дар қувваи ҳалқаи 2500w (ID 10).
Санҷиши MR: Вақте ки қувваи аслӣ аз 500 то 1000 Вт (ID 11 ва 12) аст, дарз кафшер дар реҷаи интиқол қарор дорад; Бо муқоисаи ID 12 ва ID 7, гарчанде ки қувваи умумӣ (6000w) якхела аст, ID 7 режими сӯрохи қулфро амалӣ мекунад. Ин ба коҳиши назарраси зичии нерӯ дар ID 12 аз сабаби хусусияти ҳалқаи бартаридошта (r=0,2) вобаста аст. Вақте ки қудрати умумӣ ба 7500 Вт (ID 15) мерасад, режими пурраи воридшавӣ ба даст оварда мешавад ва дар муқоиса бо 6000 Вт, ки дар ID 7 истифода мешавад, қудрати реҷаи воридшавии пурра ба таври назаррас афзоиш меёбад.
Санҷиши IC: Ҳолати гузаронидашуда (ID 16 ва 17) дар қувваи асосии 1500 ва қувваи ҳалқаи 3000 ва 3500 ват ба даст оварда шуд. Вақте ки қувваи аслӣ 3000 Вт ва қувваи ҳалқа аз 1500 ва 2500 Вт аст (ID 19-20), дар интерфейси байни оҳани бой ва алюминийи бой тарқишҳо пайдо мешаванд, ки шакли сӯрохи хурди маҳаллиро ташкил медиҳанд. Вақте ки қувваи ҳалқа 3000 ва 3500 Вт (ID 21 ва 22) аст, ба ҳолати пурраи сӯрохии калидҳо ворид шавед.
Тасвирҳои буришҳои намояндагии ҳар як идентификатсияи кафшер дар зери микроскопи оптикӣ
Расми 4. (а) Муносибати байни қувваи ниҳоии кашиш (UTS) ва таносуби қувва дар санҷишҳои кафшерӣ; (б) Қувваи умумии ҳамаи санҷишҳои кафшерӣ
Расми 5. (а) Муносибати байни таносуби тарафҳо ва UTS; (б) Муносибати байни васеъшавӣ ва чуқурии воридшавӣ ва UTS; (в) Зичии барқ барои ҳама санҷишҳои кафшер
Расми 6. (ac) Харитаи контурии гиреҳи микросахтии Викерс; (df) Спектрҳои кимиёвии SEM-EDS мувофиқ барои кафшери реҷаи гузаронанда; $G) Диаграммаи схематикии интерфейси байни пўлод ва алюминий; (з) Fe2Al5 ва ғафсии умумии IMC кафшери ҳолати гузаронанда
Расми 7. (ac) Харитаи контурии гиреҳи микросахтии Викерс; (df) Спектри кимиёвии мувофиқи SEM-EDS барои кафшери реҷаи перфоратсияи маҳаллӣ
Расми 8. (ac) Харитаи контурии гиреҳи микросахтии Викерс; (df) Спектри кимиёвии мувофиқи SEM-EDS барои кафшери пурраи перфоратсия
Тасвири 9. Нақшаи EBSD андозаи донаи минтақаи бойи оҳанро (плиткаи болоӣ) дар санҷиши ҳолати пурраи перфоратсияи воридшавӣ нишон медиҳад ва тақсимоти андозаи донаҳоро муайян мекунад
Расми 10. Спектрҳои SEM-EDS интерфейси байни оҳани бой ва алюминийи бой
Ин тадқиқот таъсири лазерии ARM ба ташаккул, микроструктураи ва хосиятҳои механикии IMC дар хӯлаи алюминийи IF пӯлоди-1050, ки пайвастагиҳои кафшери кафшери якхела доранд, таҳқиқ карда шуд. Тадқиқот се намуди кафшер (режими интиқол, реҷаи воридшавии маҳаллӣ ва реҷаи воридшавии пурра) ва се шакли шуои лазерии интихобшударо (шуои Гаусс, шуои ҳалқавӣ ва чӯби ҳалқаи Гаусс) баррасӣ кард. Натиҷаҳои тадқиқот нишон медиҳанд, ки интихоби таносуби мувофиқи қувваи чӯби Гаусс ва чӯби ҳалқавӣ як параметри калидӣ барои назорат кардани ташаккул ва микроструктураи карбонҳои модалии дохилӣ ва ба ин васила ба ҳадди аксар расонидани хосиятҳои механикии кафшер мебошад. Дар реҷаи интиқол, нури даврашакл бо таносуби қувваи 0,2 қувваи беҳтарини кафшерро (71% самаранокии муштарак) таъмин мекунад. Дар ҳолати перфоратсия, чӯби Gaussian умқи кафшер ва таносуби баландтарро ба вуҷуд меорад, аммо шиддатнокии кафшер ба таври назаррас коҳиш меёбад. Нури ҳалқадор бо таносуби қудрати 0,5 ба тоза кардани донаҳои паҳлӯи пӯлод дар дарзҳои кафшер таъсири назаррас мерасонад. Ин ба ҳарорати пасттарини чӯби ҳалқавӣ, ки ба суръати тезтар сардшавӣ оварда мерасонад, ва таъсири маҳдудияти афзоиши муҳоҷирати маҳлули Al ба қисми болоии қабати кафшер ба сохтори ғалладона вобаста аст. Байни микросахтии Викерс ва пешгӯии Thermo Calc дар бораи фоизи ҳаҷми фаза робитаи қавӣ вуҷуд дорад. Чӣ қадаре ки фоизи ҳаҷми Fe4Al13 зиёдтар бошад, микросахтӣ ҳамон қадар баландтар аст.
Вақти фиристодан: январ-25-2024
