Manieren om metaalmateriaal te versterken

Zoals we allemaal weten, heeft de toepassing van metaalmaterialen betrekking op vele levens- en productie-gebieden - industrie, landbouw, luchtvaart enzovoort. De meest gebruikelijke verwerkingstechnologieën van metalen materialen zijn gieten, drukverwerking en lassen. De vormende materialen worden geïnspecteerd door geschikte detectiewerkwijzen voor hun gebreken in structuur en prestatie en vervolgens verwerkt om te voldoen aan de vereisten voor gebruik en prestaties. De eerste stap bij het vervaardigen van elk product is materiaalkeuze. De meest voorkomende storingsmodi van materialen zijn slijtage, corrosie en breuk. Mislukken komt meestal van het oppervlak. Om de sterkte, hardheid, stijfheid, slijtvastheid, corrosieweerstand en andere eigenschappen van metalen materialen te verbeteren, is het in het algemeen noodzakelijk om het metalen oppervlak te modificeren en te versterken.

1 Metaallegering

Alloying is een effectieve maatregel om het metaaloppervlak te versterken en de uitgebreide eigenschappen ervan te verbeteren. Er zijn twee correlaties tussen ontbinding en reactie tussen verschillende metaalcomponenten

De verschillende interacties tussen componenten leiden tot de vorming van vaste oplossingen, verbindingen en mechanische mengsels. De oppervlakte-atomaire en kristalstructuren van twee of meer componenten worden enigszins aangepast of veranderd door diffusie, permeatie, fysische adsorptie en chemische veranderingen.

1.1 Plastificering

Plastificeren is een proces van micro-legering door het toevoegen van legeringselementen zoals Fe, B, Al en het beheersen van de hoeveelheid ervan tot minder dan 1%. Het toevoegen van geschikte weekmakende elementen aan NiAl-monokristallen kan de rek bij kamertemperatuur aanzienlijk verhogen; het toevoegen van korrelgrensversterkende elementen zoals B kan de segregatie van legeringselementen tot korrelgrens bevorderen, en de faalwijze verandert van intragranulaire breuk in transgranulaire breuk, waardoor de plastificering bij kamertemperatuur wordt verbeterd; toevoeging van actieve elementen zoals La kan de verspreiding van scheuren hinderen en de materiaalsterkte vergroten, oppervlaktespanning verminderen en korrelgrootte verfijnen. Metalen versterken en hun taaiheid verbeteren.

1.2 Vaste oplossing

Een vaste oplossing met metaaleigenschappen wordt gevormd tussen legeringscomponenten door oplossing zonder reactie. Als de twee componenten dezelfde structuur hebben en dicht bij elkaar staan op het periodiek systeem der elementen,

De eerste is een oneindige vaste oplossing, oneindige intersolubiliteit tussen componenten, roostervervorming en verbetering van de legeringseigenschappen; de laatste is een eindige vaste oplossing, maar door zijn oppervlakte- en interne lijndefecten zijn vaste oplossingelementen gemakkelijk defecten te pinnen, wat resulteert in een solide oplossingversterkend effect en sterkte. De hardheid is duidelijk verbeterd.

1.3 Atomaire diffusie van het oppervlak

Diffusie verwijst naar de dynamische beweging van atomen, ionen, moleculen en atoomgroepen op het metaaloppervlak door thermische actie. Metalen oppervlaktediffusie omvat de beweging van parallel oppervlak en verticaal oppervlak. Atoom trilt op zijn evenwichtspositie wanneer het wordt verwarmd. Hoe hoger de temperatuur, hoe gemakkelijker de excitatie van het atoom en hoe groter de amplitude. Wanneer de energie van een atoom de overgangsbarrière overschrijdt, zal deze van zijn oorspronkelijke positie afwijken. Als de beweging ongebalanceerd is, worden meer en meer oppervlakte-atomen actieve atomen en de chemische bindingen tussen atomen breken en produceren de trend van oppervlaktebeweging; of vanwege interne structurele redenen, hebben de atomen een hogere energie en een onstabiel systeem wanneer er interne defecten zijn zoals gaten, opstapvacatures, interstitiële atomen, dislocaties, stapelfouten enzovoort op plaatsen met abrupte afmetingverandering, gewoonlijk wanneer de temperatuur niet is hoog, de atomen kunnen worden gebruikt. Om voldoende activeringsenergie te verkrijgen en atoomdiffusie te bevorderen. Het diffusiemechanisme wordt gebruikt om de oppervlaktestructuur te herstructureren en het metaal zelf te versterken.

1.4 Voorbereiding van legeringen met meerdere fasen

Het is een van de meest voorkomende methoden om de uitgebreide eigenschappen van metalen materialen voor het vervaardigen van meerfasige legeringen te verbeteren door tweede fase aan metaalmaterialen toe te voegen. Door toe te voegen aan de moeilijke matrix

De toevoeging van brosse tweede fase vermindert de taaiheid ervan, verhoogt de hardheid en sterkte ervan en voegt een taaie tweede fase verwekingsmatrix toe aan de brosse matrix om het doel van versterking te bereiken. Op dit moment zijn de oxidatieweerstand bij hoge temperatuur en de corrosieweerstand van metalen materialen relatief zwak. In het algemeen kunnen de hoge temperatuur en de lage temperatuur activiteit van metalen materialen worden verminderd door het toevoegen van composietcomponenten zoals keramische matrix.

2. Oppervlaktebehandelingstechnologie - Weill Ultrasound Mirror Processing

Will's ultrasone spiegelverwerkingstechnologie maakt gebruik van de koude plasticiteit van metalen materialen bij kamertemperatuur om een hoge frequentie en een hoge focus energie-impact uit te voeren op het oppervlak van delen tienduizenden keren per seconde, om het verwerkingsspoor, zoals draaien, slijpen uit te breiden en frezen om spiegeleffect te bereiken. Dit is een nieuwe verwerkingstechnologie die geen materialen verwijdert, de maatnauwkeurigheid en positietolerantie van het werkstuk niet beïnvloedt, en de prestaties van de onderdelen aanzienlijk verbetert. De resultaten zijn als volgt:

1. Zonder turnaroundproces, kan de oppervlakteruwheid van delen direct onder Ra0.2 bereiken.

2. De hardheid, slijtvastheid en andere uitgebreide eigenschappen van de onderdelen zijn aanzienlijk verbeterd en de levensduur is meer dan tweemaal zo lang als die van het traditionele proces.