Agus cruach á nascadh le halúmanam, cruthaíonn an t-imoibriú idir adaimh Fe agus Al le linn an phróisis nasctha comhdhúile idir-mhiotalacha sobhriste (IMCanna). Cuireann láithreacht na IMCanna seo teorainn le neart meicniúil an naisc, dá bhrí sin is gá cainníocht na gcomhdhúl seo a rialú. Is é an chúis atá le foirmiú IMCanna ná go bhfuil intuaslagthacht Fe in Al bocht. Má sháraíonn sé méid áirithe, féadfaidh sé difear a dhéanamh d'airíonna meicniúla an táthú. Tá airíonna uathúla ag IMCanna amhail cruas, insínteacht agus diana teoranta, agus gnéithe moirfeolaíocha. Fuair taighde amach, i gcomparáid le IMCanna eile, go meastar go forleathan gurb é an ciseal Fe2Al5 IMC an ceann is sobhriste (11.8± 1.8 GPa) céim IMC, agus is í an phríomhchúis freisin leis an laghdú ar airíonna meicniúla mar gheall ar theip táthúcháin. Déanann an páipéar seo imscrúdú ar an bpróiseas táthúcháin léasair cianda cruach IF agus alúmanaim 1050 ag baint úsáide as léasar mód fáinne inchoigeartaithe, agus déanann sé imscrúdú domhain ar thionchar chruth bhíoma léasair ar fhoirmiú comhdhúile idir-mhiotalacha agus airíonna meicniúla. Trí an gcóimheas cumhachta croí/fáinne a choigeartú, fuarthas amach, faoi mhodh seoltachta, gur féidir le cóimheas cumhachta croí/fáinne de 0.2 achar dromchla nasctha comhéadan táthúcháin níos fearr a bhaint amach agus tiús Fe2Al5 IMC a laghdú go suntasach, rud a fheabhsaíonn neart lomadh an chomhpháirte.
Tugann an t-alt seo isteach tionchar léasair mód fáinne inchoigeartaithe ar fhoirmiú comhdhúile idir-mhiotalacha agus airíonna meicniúla le linn táthú léasair cianda cruach IF agus alúmanaim 1050. Léiríonn torthaí an taighde, faoin modh seoltachta, go soláthraíonn cóimheas cumhachta croí/fáinne de 0.2 achar dromchla nasctha comhéadain táthúcháin níos mó, rud a léirítear le neart lomadh uasta de 97.6 N/mm2 (éifeachtúlacht chomhpháirteach de 71%). Ina theannta sin, i gcomparáid le bhíomaí Gaussacha a bhfuil cóimheas cumhachta níos mó ná 1 acu, laghdaíonn sé seo tiús an chomhdhúile idir-mhiotalach Fe2Al5 (IMC) go suntasach faoi 62% agus tiús iomlán an IMC faoi 40%. Sa mhodh tollta, breathnaíodh scoilteanna agus neart lomadh níos ísle i gcomparáid leis an modh seoltachta. Is fiú a thabhairt faoi deara gur breathnaíodh scagadh gráin suntasach sa seam táthúcháin nuair a bhí an cóimheas cumhachta croí/fáinne 0.5.
Nuair a bhíonn r=0, ní ghintear ach cumhacht lúibe, agus nuair a bhíonn r=1, ní ghintear ach cumhacht chroí.
Léaráid sceimteach den chóimheas cumhachta r idir bhíoma Gaussach agus bhíoma fáinneach
(a) Gléas táthúcháin; (b) Doimhneacht agus leithead phróifíl an táthúcháin; (c) Léaráid sceitseach de thaispeántas socruithe sampla agus daingneáin
Tástáil MC: I gcás bhíoma Gaussach amháin, bíonn an seam táthaithe i mód seoltachta éadomhain ar dtús (ID 1 agus 2), agus ansin aistríonn sé go mód glasphoill atá ag treá go páirteach (ID 3-5), agus scoilteanna soiléire le feiceáil. Nuair a mhéadaigh cumhacht an fháinne ó 0 go 1000 W, ní raibh aon scoilteanna soiléire ag ID 7 agus bhí doimhneacht an shaibhrithe iarainn sách beag. Nuair a mhéadaíonn cumhacht an fháinne go 2000 agus 2500 W (IDanna 9 agus 10), méadaíonn doimhneacht an chrios shaibhir iarainn. Scoilteadh iomarcach ag cumhacht fáinne 2500w (ID 10).
Tástáil MR: Nuair a bhíonn cumhacht an chroí idir 500 agus 1000 W (ID 11 agus 12), bíonn an seam táthaithe i mód seoltachta; Agus ID 12 agus ID 7 á gcomparáid, cé go bhfuil an chumhacht iomlán (6000w) mar a chéile, cuireann ID 7 mód glasphoill i bhfeidhm. Tá sé seo mar gheall ar an laghdú suntasach ar dhlús cumhachta ag ID 12 mar gheall ar an tréith lúb ceannasach (r=0.2). Nuair a shroicheann an chumhacht iomlán 7500 W (ID 15), is féidir mód treáite iomlán a bhaint amach, agus i gcomparáid leis an 6000 W a úsáidtear in ID 7, méadaítear cumhacht an mhodha treáite iomlán go suntasach.
Tástáil IC: Baineadh amach mód seolta (ID 16 agus 17) ag cumhacht croí 1500w agus cumhacht fáinne 3000w agus 3500w. Nuair a bhíonn cumhacht an chroí 3000w agus cumhacht an fháinne idir 1500w agus 2500w (ID 19-20), feictear scoilteanna soiléire ag an gcomhéadan idir iarann saibhir agus alúmanam saibhir, rud a chruthaíonn patrún poill bheaga treáiteacha áitiúla. Nuair a bhíonn cumhacht an fháinne 3000 agus 3500w (ID 21 agus 22), baineadh amach mód eochrach lán-treáite.
Íomhánna trasghearrthacha ionadaíocha de gach sainaithint táthúcháin faoi mhicreascóp optúil
Fíor 4. (a) An gaol idir neart teanntachta deiridh (UTS) agus cóimheas cumhachta i dtástálacha táthúcháin; (b) Cumhacht iomlán na dtástálacha táthúcháin uile
Fíor 5. (a) An gaol idir cóimheas gné agus UTS; (b) An gaol idir síneadh agus doimhneacht treá agus UTS; (c) Dlús cumhachta do na tástálacha táthúcháin uile
Fíor 6. (ac) Léarscáil imlíne claonta micreachruas Vickers; (df) Speictrim cheimiceacha SEM-EDS comhfhreagracha le haghaidh táthú modh seolta ionadaíoch; (g) Léaráid sceimteach den chomhéadan idir cruach agus alúmanam; (h) Fe2Al5 agus tiús iomlán IMC na dtáthuithe modh seolta
Fíor 7. (ac) Léarscáil imlíne claonta micreachruas Vickers; (df) Speictream ceimiceach SEM-EDS comhfhreagrach le haghaidh táthú modh tollúcháin treáite áitiúil ionadaíoch
Fíor 8. (ac) Léarscáil imlíne claonta micreachruas Vickers; (df) Speictream ceimiceach SEM-EDS comhfhreagrach le haghaidh táthú ionadaíoch i mód tollúcháin lán-threáite
Fíor 9. Taispeánann plota EBSD méid gráin an réigiúin shaibhir iarainn (an pláta uachtarach) sa tástáil mód tolladh lán-threáite, agus cainníochtaíonn sé dáileadh méid na ngráin.
Fíor 10. Speictrim SEM-EDS den chomhéadan idir iarann saibhir agus alúmanam saibhir
Rinne an staidéar seo imscrúdú ar éifeachtaí léasair ARM ar fhoirmiú, micreastruchtúr, agus airíonna meicniúla IMC in hailt táthaithe lap neamhchosúla cruach IF-1050 cóimhiotal alúmanaim. Bhreithnigh an staidéar trí mhodh táthúcháin (mód seolta, modh treá áitiúil, agus modh treá iomlán) agus trí chruth bhíoma léasair roghnaithe (bíoma Gaussach, bíoma fáinneach, agus bíoma fáinneach Gaussach). Léiríonn torthaí an taighde gur paraiméadar ríthábhachtach é an cóimheas cumhachta cuí a roghnú idir bíoma Gaussach agus bíoma fáinneach chun foirmiú agus micreastruchtúr carbóin mhodúil inmheánaigh a rialú, rud a uasmhéadaíonn airíonna meicniúla an táthú. I mód seolta, soláthraíonn bíoma ciorclach le cóimheas cumhachta de 0.2 an neart táthúcháin is fearr (éifeachtúlacht chomhpháirteach 71%). Sa mhodh tollta, táirgeann an bíoma Gaussach doimhneacht táthúcháin níos mó agus cóimheas gné níos airde, ach laghdaítear déine an táthúcháin go suntasach. Bíonn tionchar suntasach ag an mbíoma fáinneach le cóimheas cumhachta de 0.5 ar mhionchoigeartú gráinní taobh cruach sa seam táthúcháin. Tá sé seo mar gheall ar an teocht bhuaic níos ísle den bhíoma fáinneach as a dtagann ráta fuaraithe níos tapúla, agus an éifeacht srianta fáis a bhíonn ag imirce tuaslagáite Al i dtreo chuid uachtarach an uaim táthú ar struchtúr an ghráin. Tá comhghaol láidir idir micreachruas Vickers agus réamhaisnéis Thermo Calc maidir le céatadán toirte céime. Dá mhéad céatadán toirte Fe4Al13, is airde an micreachruas.
Am an phoist: 25 Eanáir 2024
