Kijan Pwosesis Fwad Travay Chanje Fòs Tensile ak Duktilite Nikèl-Alyaj ki baze sou?

Fwad travay, defini kòm deformation plastik nan nikèl -alyaj ki baze sou nan tanperati ki pi ba pase tanperati rekristalizasyon yo (tipikman tanperati chanm nan 300 degre), pwovoke chanjman enpòtan nan mikrostruktur alyaj yo, ki an vire modifye fòs rupture yo ak duktilite nan yonechanj-relasyon. Mekanis espesifik ak efè yo elabore anba a:

1. Mekanis Chanjman Mikwostriktirèl Pwovoke pa Travay Fwad

Travay frèt deranje inifòm orijinal ak mikrostruktur ki estab nan alyaj nikèl-nan deformation plastik, ki mennen nan chanjman kle sa yo:

Miltiplikasyon dislokasyon ak anmele: Anba estrès ekstèn, yon gwo kantite dislokasyon yo pwodwi andedan grenn alyaj yo. Dislokasyon sa yo deplase ak kominike youn ak lòt, fòme grap debwatman anmele, estrikti selil, oswa mi debwatman. Sa kreye yon gwo -zòn debwatman dansite ki anpeche mouvman debwatman ki vin apre yo.

Grenn deformation ak fwagmantasyon: Grenn orijinal ekaks yo long, aplati, oswa menm fragmenté nan direksyon deformation, fòme yon mikwostrikti fib. Pou presipitasyon-nikèl solid-alyaj ki baze sou (egzanp, Inconel 718), travay frèt kapab lakòz tou deformation nan faz ranfòse (egzanp, '' faz) ak aliyman yo sou direksyon deformation.

Efè redi travay: Akimilasyon nan dislokasyon ak deformation grenn ogmante enèji entèn alyaj la, ki mennen nan fenomèn nan travay di, ki se rezon prensipal pou chanjman nan pwopriyete mekanik.

2. Efè sou fòs rupture: amelyorasyon siyifikatif

Travay frèt se yon metòd efikas pou amelyore fòs rupture alyaj nikèl -, ki gen ladan fòs sede ak ultim fòs rupture, atravè chemen sa yo:

Ranfòsman dislokasyon: dislokasyon anmele yo ak mi debwatman dans yo aji kòm obstak nan mouvman debwatman. Lè alyaj la sibi estrès tansyon, fòs adisyonèl oblije simonte obstak sa yo, sa ki lakòz yon ogmantasyon byen file nan fòs sede. Pou egzanp, frèt -woule Inconel 625 alyaj ka wè fòs sede li ogmante pa 50%-80% konpare ak eta a rkwit.

Ranfòsman rafineman grenn (efè segondè): Travay frèt grav ka fragmente grenn koryas yo nan subgrains amann. Dapre relasyon Hall-Petch la, grenn ki pi ra vle di plis fwontyè grenn, sa ki ka plis anpeche mouvman debwatman epi kontribye nan amelyorasyon fòs.

Ranfòsman sinèrjik ak faz presipitasyon yo: Pou presipitasyon-nikèl ki fè tèt di toujou-alyaj ki baze sou, travay frèt ankouraje presipitasyon inifòm nan faz ranfòse amann pandan tretman aje ki vin apre. Faz amann sa yo kolabore ak dislokasyon pou plis amelyore fòs rupture. Pou egzanp, frèt -tire alyaj Monel K-500 montre pi wo fòs rupture apre aje pase alyaj la trete pa aje pou kont li.

Se degre nan amelyorasyon fòs pozitivman Koehle ak lato rediksyon k ap travay frèt(sa vle di, pousantaj epesè oswa rediksyon zòn transvèsal -apre deformation). Pi gwo pousantaj rediksyon mennen nan akimilasyon debwatman pi enpòtan ak deformation grenn, sa ki lakòz pi gwo pwogrè fòs.

3. Efè sou Duktilite: Rediksyon gradyèl

Pandan ke amelyore fòs, travay frèt inevitableman diminye duktilite nan nikèl -alyaj ki baze sou, karakterize pa elongasyon diminye ak rediksyon nan zòn:

Akimilasyon dislokasyon-pwovoke frajil: Yon gwo dansite nan dislokasyon anmele diminye mobilite nan dislokasyon andedan grenn yo. Pandan deformation tansyon, alyaj la pa ka sibi ase deformation plastik nan mouvman debwatman, ki mennen nan ka zo kase bonè ak elongasyon redwi.

Inisyasyon Microcrack: Travay frèt grav ka lakòz fòmasyon nan microcracks nan entèfas ki genyen ant grenn defòme oswa ant grenn ak faz ranfòse. Microcracks sa yo pwopaje rapidman anba estrès tansyon, plis deteryore duktilite.

Efè anisotropi: Mikwostrikti fib ki fòme pa travay frèt fè duktilite alyaj la anisotropik. Duktilite ansanm direksyon deformation a relativman pi bon, pandan y ap duktilite pèpandikilè ak direksyon deformation diminye anpil.

Li se vo anyen ke rediksyon an duktilite se pa lineyè. Lè pousantaj rediksyon k ap travay frèt la ba (mwens pase 10%), duktilite a diminye yon ti kras; lè pousantaj rediksyon an depase 30%, duktilite desann sevè, ak alyaj la gen tandans yo dwe frajil.

4. Rekiperasyon ak Rekristalizasyon: Ranvèse Chanjman Pwopriyete yo

Chanjman nan fòs rupture ak duktilite ki te koze pa travay frèt yorevèsibatravè pwosesis tretman chalè tankou rekiperasyon ak rekristalizasyon:

Rekiperasyon: Chofaj frèt -alyaj la te travay nan yon tanperati ki pi ba pase tanperati rekristalizasyon an elimine estrès entèn alyaj la san yo pa chanje mikrostruktur fib la. Pwosesis sa a yon ti kras diminye fòs ak refè yon ti kantite duktilite.

Rekristalizasyon: Chofaj nan tanperati rkristalizasyon an (tipikman 800 degre -1100 degre pou alyaj ki baze sou nikèl-) pèmèt nikleyasyon ak kwasans nouvo grenn ekaks, ranplase mikwostrikti fib ki defòme a. Sa a konplètman elimine travay redi, restore duktilite alyaj la nan eta a rkwit, pandan y ap fòs rupture diminye kòmsadwa.

Rezime

K ap travay frèt amelyore fòs rupture nan nikèl -alyaj ki baze sou pa mwayen ranfòsman debwatman ak ranfòse rafineman grenn jaden, pandan y ap diminye duktilite akòz anmele debwatman ak deformation mikrostruktural. Kantite chanjman nan pwopriyete depann sou pousantaj rediksyon k ap travay frèt la. Anplis, pwopriyete modifye yo ka ajiste fleksibilite atravè rekiperasyon ki vin apre oswa tretman chalè rkristalizasyon pou satisfè kondisyon pwopriyete mekanik diferan aplikasyon jeni.

Fòs rupture ak duktilite nan alyaj nikèl