Di dema pêvajoya derxistina materyalên ji hevbendiya alumînyûmê hatine derxistin de, bi taybetî profîlên alumînyûmê, pir caran kêmasiyeke "çalikê" li ser rûyê çêdibe. Nîşaneyên taybetî tumorên pir piçûk ên bi dendikên cûda, dûvik, û hesteke destan a eşkere, bi hesteke tûj in. Piştî oksîdasyonê an dermankirina rûyê elektroforetîk, ew pir caran wekî granulên reş ên ku li rûyê hilberê diqelişin xuya dibin.
Di hilberîna derxistina profîlên beşê mezin de, ev kêmasî ji ber bandora avahiya ingot, germahiya derxistinê, leza derxistinê, tevliheviya qalibê û hwd. bêtir îhtîmal e ku çêbibe. Piraniya perçeyên nazik ên kêmasiyên çalkirî dikarin di pêvajoya pêş-dermankirina rûyê profîlê de, nemaze pêvajoya gravkirina alkalî, werin rakirin, di heman demê de hejmareke piçûk ji perçeyên mezin û bi zexmî ve zeliqandî li ser rûyê profîlê dimînin, ku bandorê li kalîteya xuyangê ya hilbera dawîn dikin.
Di berhemên profîla derî û pencereyên avahiyên asayî de, xerîdar bi gelemperî kêmasiyên piçûk ên çal qebûl dikin, lê ji bo profîlên pîşesaziyê yên ku hewceyê tekeziyek wekhev li ser taybetmendiyên mekanîkî û performansa xemilandinê an jî tekeziyek bêtir li ser performansa xemilandinê ne, xerîdar bi gelemperî vê kêmasiyê qebûl nakin, nemaze kêmasiyên çal ên ku bi rengê paşxaneyê yê cûda re nakok in.
Ji bo analîzkirina mekanîzmaya çêbûna perçeyên xav, morfolojî û pêkhateya cihên kêmasiyan di bin pêkhateyên alloy û pêvajoyên derxistinê yên cûda de hatin analîzkirin, û cûdahiyên di navbera kêmasiyan û matrîksê de hatin berhevdan. Çareseriyek maqûl ji bo çareserkirina bi bandor a perçeyên xav hate pêşniyarkirin, û ceribandinek ceribandinê hate kirin.
Ji bo çareserkirina kêmasiyên çalê yên profîlan, pêdivî ye ku mekanîzmaya çêbûna kêmasiyên çalê were fêmkirin. Di dema pêvajoya derxistinê de, zeliqandina aluminiumê bi kembera xebatê ya qalibê sedema sereke ya kêmasiyên çalê li ser rûyê materyalên aluminiumê yên derxistî ye. Ev ji ber ku pêvajoya derxistina aluminiumê di germahiyek bilind a nêzîkî 450°C de tê kirin. Ger bandorên germahiya deformasyonê û germahiya sürtûnê werin zêdekirin, germahiya metalê dê bilindtir be dema ku ew ji qulika qalibê derdikeve. Dema ku berhem ji qulika qalibê derdikeve, ji ber germahiya bilind, di navbera metal û kembera xebatê ya qalibê de diyardeyek zeliqandina aluminiumê heye.
Şêweyê vê girêdanê pir caran ev e: pêvajoyeke dubarekirî ya girêdan - çirandin - girêdan - dîsa çirandin, û berhem ber bi pêş ve diherike, di encamê de gelek çalên piçûk li ser rûyê berhemê çêdibin.
Ev diyardeya girêdanê bi faktorên wekî kalîteya îngotê, rewşa rûyê kembera xebatê ya qalibê, germahiya derxistinê, leza derxistinê, pileya deformasyonê, û berxwedana deformasyonê ya metal ve girêdayî ye.
1 Materyal û rêbazên ceribandinê
Bi rêya lêkolînên pêşîn, me fêr bû ku faktorên wekî paqijiya metalurjîk, rewşa qalibê, pêvajoya derxistinê, pêkhate û şert û mercên hilberînê dikarin bandorê li ser perçeyên hişkbûyî yên rûyê bikin. Di ceribandinê de, du çîpên alloy, 6005A û 6060, ji bo derxistina heman beşê hatin bikar anîn. Morfolojî û pêkhateya pozîsyonên perçeyên hişkbûyî bi rêya spektrometreya xwendina rasterast û rêbazên tespîtkirina SEM hatin analîzkirin, û bi matrîksa normal a derdorê re hatin berhev kirin.
Ji bo ku morfolojiya her du kêmasiyên, yên qulkirî û yên perçeyan, bi zelalî ji hev werin veqetandin, ew wiha têne pênasekirin:
(1) Xeletiyên qulkirî an jî kêmasiyên kişandinê cureyekî kêmasiyên xalî ne ku kêmasiyeke xêzkirinê ya mîna tadpole-ya nerêkûpêk an jî xalî ye ku li ser rûyê profîlê xuya dibe. Ev kêmasî ji xêza xêzkirinê dest pê dike û bi ketina kêmasiyê diqede, li dawiya xeta xêzkirinê dibe fasûliyên metalî. Mezinahiya kêmasiya qulkirî bi gelemperî 1-5 mm ye, û piştî dermankirina oksîdasyonê reş dibe, ku di dawiyê de bandorê li xuyabûna profîlê dike, wekî ku di çembera sor a di Wêne 1 de tê xuyang kirin.
(2) Perçeyên rûvî jî wekî fasûlyeyên metal an jî perçeyên adsorpsiyonê têne binavkirin. Rûyê profîla alloyûmê bi perçeyên metal ên hişk ên gewr-reş ên dorhêlî ve girêdayî ye û xwedî avahiyek sist e. Du celeb profîlên alloyûmê hene: yên ku dikarin werin paqijkirin û yên ku nayên paqijkirin. Mezinahiya wan bi gelemperî ji 0,5 mm kêmtir e, û bi destdanê hişk e. Di beşa pêşiyê de xêzek tune. Piştî oksîdasyonê, ew ji matrîksê ne pir cûda ye, wekî ku di çembera zer a di Wêne 1 de tê xuyang kirin.
2 Encamên testê û analîz
2.1 Xeletiyên kişandina rûberê
Wêne 2 morfolojiya mîkroavahî ya kêmasiya kişandinê li ser rûyê hevbendiya 6005A nîşan dide. Li beşa pêş a kişandinê xêzikên mîna gav hene, û ew bi girêkên komkirî diqedin. Piştî ku girêk xuya dibin, rûerd vedigere rewşa normal. Cihê kêmasiya hişkbûnê bi destdanê ne nerm e, hestek tûj a tirş heye, û li ser rûyê profîlê diqelişe an kom dibe. Bi rêya ceribandina derxistinê, hate dîtin ku morfolojiya kişandinê ya profîlên derxistinê yên 6005A û 6060 dişibin hev, û dawiya paşîn a hilberê ji dawiya serî mezintir e; cûdahî ev e ku mezinahiya kişandina giştî ya 6005A piçûktir e û kûrahiya xêzkirinê qels dibe. Ev dibe ku bi guhertinên di pêkhateya hevbendiyê, rewşa çîpa avêtinê, û şert û mercên qalibê ve girêdayî be. Di bin 100X de tê dîtin, nîşanên xêzkirinê yên eşkere li dawiya pêş a qada kişandinê hene, ku li ser rêça derxistinê dirêj dibe, û şeklê perçeyên girêkên dawîn ne rêkûpêk e. Li 500X, li pêşiya rûyê kişandinê li ser rêça derxistinê xêzikên mîna gavekê hene (mezinahiya vê kêmasiyê nêzîkî 120 μm e), û li dawiya dûvikê li ser perçeyên nodular nîşanên berbiçav ên kombûnê hene.
Ji bo analîzkirina sedemên kişandinê, spektrometreya xwendina rasterast û EDX hatin bikar anîn da ku analîza pêkhateyan li ser cihên kêmasiyan û matrîksa sê pêkhateyên alloy were kirin. Tabloya 1 encamên ceribandina profîla 6005A nîşan dide. Encamên EDX nîşan didin ku pêkhateya pozîsyona kombûnê ya perçeyên kişandinê bi bingehîn dişibihe ya matrîksê. Wekî din, hin perçeyên nepak ên nazik di nav û dora kêmasiya kişandinê de kom dibin, û perçeyên nepak C, O (an Cl), an Fe, Si, û S dihewînin.
Analîza kêmasiyên hişkbûnê yên profîlên oksîdekirî yên nazik ên 6005A nîşan dide ku perçeyên kişandinê mezin in (1-5 mm), rûber bi piranî li ser hev kom bûye, û li ser beşa pêşiyê xêzikên mîna gavan hene; Pêkhate nêzîkî matrîksa Al ye, û dê qonaxên heterojen ên ku Fe, Si, C, û O dihewînin li dora wê belav bûne hebin. Ev nîşan dide ku mekanîzmaya avakirina kişandinê ya her sê alloyan yek e.
Di dema pêvajoya derxistinê de, xişandina herikîna metal dê bibe sedema bilindbûna germahiya kembera xebatê ya qalibê, û li qiraxa birînê ya deriyê kembera xebatê "qateke alumînyûmê ya zeliqok" çêdike. Di heman demê de, Si-ya zêde û hêmanên din ên wekî Mn û Cr di nav alloya alumînyûmê de bi hêsanî çareseriyên zexm ên şûna Fe çêdikin, ku dê avakirina "qateke alumînyûmê ya zeliqok" li deriyê qada xebatê ya qalibê pêşve bibe.
Her ku metal ber bi pêş ve diherike û li kembera kar diqelişe, di pozîsyoneke diyarkirî de diyardeyeke girêdan-qetandin-girêdanê ya berdewam çêdibe, ku dibe sedema ku metal li vê pozîsyonê bi berdewamî li ser hev bimîne. Dema ku perçe bigihîjin mezinahiyek diyarkirî, ew ê ji hêla berhema herikbar ve were kişandin û li ser rûyê metal nîşanên xêzikandinê çêbike. Ew ê li ser rûyê metal bimîne û di dawiya xêzikandinê de perçeyên kişandinê çêbike. Ji ber vê yekê, dikare were hesibandin ku çêbûna perçeyên hişk bi giranî bi zeliqandina aluminiumê ya li kembera kar a qalibê ve girêdayî ye. Fazên nehomojen ên li dora wê belav bûne dikarin ji rûnê rûnkirinê, oksîd an perçeyên tozê, û her weha qirêjiyên ku ji hêla rûyê hişk ê ingot ve têne anîn, çêbibin.
Lêbelê, di encamên ceribandina 6005A de hejmara kişandinan kêmtir e û pileya wê siviktir e. Ji aliyekî ve, ev ji ber çemberkirina li derketina kembera xebatê ya qalibê û cilandina baldar a kembera xebatê ye ji bo kêmkirina qalindahiya qata alumînyûmê; ji aliyê din ve, ev bi naveroka Si ya zêde ve girêdayî ye.
Li gorî encamên pêkhateya spektral a xwendina rasterast, tê dîtin ku ji bilî Si-yê ku bi MgMg2Si re têkel e, Si-ya mayî jî bi şiklê madeyek sade xuya dike.
2.2 Perçeyên piçûk li ser rûyê
Di bin vekolîna dîtbarî ya bi mezinbûneke kêm de, perçeyên piçûk in (≤0.5 mm), bi destdanê ne nerm in, hesteke tûj heye, û li ser rûyê profîlê disekinin. Di bin 100X de têne dîtin, perçeyên piçûk ên li ser rûyê bi awayekî bêserûber belav dibin, û perçeyên piçûk bêyî ku xêzik hebin an nebin, li ser rûyê ve girêdayî ne;
Di 500X de, çi xêzikên berbiçav ên mîna gavan li ser rûyê li ser rêça derxistinê hebin jî, gelek perçe hîn jî bi hev ve girêdayî ne, û mezinahiya perçeyan diguhere. Mezinahiya perçeyên herî mezin bi qasî 15 μm e, û perçeyên piçûk bi qasî 5 μm ne.
Bi rêya analîza pêkhateya perçeyên rûyê hevbendiya 6060 û matrîksa saxlem, perçe bi giranî ji elementên O, C, Si, û Fe pêk tên, û rêjeya alumînyûmê pir kêm e. Hema hema hemû perçe elementên O û C dihewînin. Pêkhateya her perçeyek hinekî cuda ye. Di nav wan de, perçeyên a nêzîkî 10 μm ne, ku ji matrîksa Si, Mg, û O pir zêdetir e; Di perçeyên c de, Si, O, û Cl bi awayekî eşkere bilindtir in; Perçeyên d û f Si, O, û Na yên bilind dihewînin; perçeyên e Si, Fe, û O dihewînin; perçeyên h pêkhateyên Fe-dihewînin in. Encamên perçeyên 6060 dişibin vê, lê ji ber ku rêjeya Si û Fe di 6060 bi xwe de kêm e, rêjeya Si û Fe ya têkildar di perçeyên rûyê de jî kêm e; rêjeya C di perçeyên 6060 de nisbeten kêm e.
Dibe ku perçeyên rûvî perçeyên piçûk ên yekane nebin, lê dibe ku di forma kombûnên gelek perçeyên piçûk ên bi şiklên cûda de jî hebin, û rêjeyên giran ên hêmanên cûda di perçeyên cûda de diguherin. Bawer dibe ku perçe bi giranî ji du celeb pêk tên. Yek ji wan bermayî ne wekî AlFeSi û Si ya elementî, ku ji qonaxên nepakiyê yên xala helandinê ya bilind ên wekî FeAl3 an AlFeSi(Mn) di îngotê de, an jî qonaxên bermayî di dema pêvajoya derxistinê de derdikevin. Ya din jî madeyên biyanî yên zeliqok in.
2.3 Bandora hişkbûna rûyê îngotê
Di dema ceribandinê de, hat dîtin ku rûyê paşîn ê tornê çîpên avêtinê yên 6005A xav û bi tozê lekeyî bû. Li deverên herêmî du çîpên avêtinê xwedî nîşanên herî kûr ên amûra zivirandinê bûn, ku ev yek bi zêdebûnek girîng di hejmara kişandinan de piştî derxistinê re têkildar bû, û mezinahiya kişandinek yekane mezintir bû, wekî ku di Wêne 7 de tê xuyang kirin.
Çîpa avêtinê ya 6005A torn tune ye, ji ber vê yekê hişkbûna rûyê wê kêm e û hejmara kişandinan kêm dibe. Wekî din, ji ber ku şilava birrînê ya zêde bi nîşanên torneyê yên çîpa avêtinê ve girêdayî nîne, naveroka C di perçeyên têkildar de kêm dibe. Hatiye îspatkirin ku nîşanên zivirînê yên li ser rûyê çîpa avêtinê dê kişandin û çêbûna perçeyan heya radeyekê zêde bikin.
3 Gotûbêj
(1) Pêkhateyên kêmasiyên kişandinê bi bingehîn wekî yên matrîksê ne. Ew perçeyên biyanî, çermê kevin ê li ser rûyê îngotê û qirêjiyên din ên ku di dîwarê bermîla derxistinê an jî devera mirî ya qalibê de di dema pêvajoya derxistinê de kom bûne, têne ser rûyê metal an jî qata aluminiumê ya kembera xebatê ya qalibê. Dema ku berhem ber bi pêş ve diherike, xêzikên rûyê çêdibin, û dema ku berhem digihîje mezinahiyek diyarkirî, ew ji hêla berhemê ve tê derxistin da ku kişandinê çêbike. Piştî oksîdasyonê, kişandin korozyon bû, û ji ber mezinahiya wê ya mezin, li wir kêmasiyên mîna çalê hebûn.
(2) Perçeyên rûvî carinan wekî perçeyên piçûk ên yekane xuya dikin, û carinan jî bi şiklê komkirî hene. Pêkhateya wan bi awayekî eşkere ji ya matrîksê cuda ye, û bi giranî hêmanên O, C, Fe, û Si dihewîne. Hin perçe ji hêla hêmanên O û C ve têne serdest kirin, û hin perçe jî ji hêla O, C, Fe, û Si ve têne serdest kirin. Ji ber vê yekê, tê texmîn kirin ku perçeyên rûvî ji du çavkaniyan tên: yek ji wan bermayiyên wekî AlFeSi û Si ya elementî ne, û nepakiyên wekî O û C li ser rûyê erdê asê mane; Ya din jî madeyên biyanî yên asê mane. Perçe piştî oksîdasyonê korozyon dibin. Ji ber mezinahiya xwe ya piçûk, ew bandorek li ser rûyê nakin an jî bandorek hindik li ser dikin.
(3) Perçeyên dewlemend bi elementên C û O bi giranî ji rûnê rûnkirinê, toz, ax, hewa û hwd. yên ku li ser rûyê îngotê asê mane tên. Pêkhateyên sereke yên rûnê rûnkirinê C, O, H, S û hwd. ne, û pêkhateya sereke ya toz û axê SiO2 ye. Naveroka O ya perçeyên rûyê erdê bi gelemperî zêde ye. Ji ber ku perçeyên piştî derketina ji kembera xebatê di rewşek germahiyek bilind de ne, û ji ber rûbera mezin a taybetî ya perçeyên, ew bi hêsanî atomên O di hewayê de dikişînin û piştî têkiliyê bi hewayê re dibin sedema oksîdasyonê, ku di encamê de naveroka O ji matrîksê bilindtir e.
(4) Fe, Si, û hwd. bi giranî ji oksîd, qalikên kevin û qonaxên nepakiyê yên di îngotê de tên (xala helandinê ya bilind an qonaxa duyemîn ku bi homojenkirinê bi tevahî nayê rakirin). Elementa Fe ji Fe di îngotên aluminumê de çêdibe, qonaxên nepakiyê yên xala helandinê ya bilind ên wekî FeAl3 an AlFeSi(Mn) çêdike, ku di dema pêvajoya homojenkirinê de di çareseriya hişk de nayên çareserkirin, an jî bi tevahî nayên veguheztin; Si di matrîksa aluminumê de bi şiklê Mg2Si an çareseriyek hişk a Si ya zêde têrbûyî di dema pêvajoya rijandinê de heye. Di dema pêvajoya derxistina germ a çîpa rijandinê de, dibe ku Si ya zêde bibare. Çareseriya Si di aluminumê de di 450°C de %0,48 û di 500°C de %0,8 (wt%) e. Naveroka Si ya zêde di 6005 de bi qasî %0,41 e, û Si ya barî dibe ku ji ber guherînên konsantrasyonê kombûn û barîn be.
(5) Sedemeke sereke ya kişandinê zeliqandina aluminiumê li kembera xebatê ya qalibê ye. Qaliba derxistinê di hawîrdorek germahî û zexta bilind de ye. Xurandina herikîna metalê germahiya kembera xebatê ya qalibê zêde dike, û li qiraxa birînê ya deriyê kembera xebatê "çînek aluminiumê ya zeliqok" çêdike.
Di heman demê de, zêdebûna Si û hêmanên din ên wekî Mn û Cr di nav hevbendiya alumînyûmê de bi hêsanî çareseriyên zexm ên bi Fe çêdikin, ku dê li deriyê qada xebata qalibê avakirina "qateke alumînyûmê ya zeliqok" pêş bixe. Metalê ku di "qateke alumînyûmê ya zeliqok" re diherike aîdî xişandina navxweyî ye (birîna şemitok di hundurê metalê de). Metal ji ber xişandina navxweyî deform dibe û hişk dibe, ku ev yek dibe sedema ku metala bingehîn û qalib bi hev ve zeliqin. Di heman demê de, kembera xebata qalibê ji ber zextê dibe şiklê trompêtê, û alumînyûma zeliqok a ku ji hêla beşa qiraxa birrînê ya kembera xebatê ve ku bi profîlê re têkilî datîne çêdibe dişibihe qiraxa birrînê ya amûrek zivirandinê.
Avabûna alumînyûma şilbûyî pêvajoyek dînamîk a mezinbûn û rijandinê ye. Perçe bi berdewamî ji hêla profîlê ve têne derxistin. Li ser rûyê profîlê disekinin û kêmasiyên kişandinê çêdikin. Ger ew rasterast ji kembera kar derkeve û di cih de li ser rûyê profîlê were adsorpsiyon kirin, perçeyên piçûk ên ku bi germî li ser rûyê ve girêdayî ne wekî "perçeyên adsorpsiyonê" têne binav kirin. Ger hin perçe ji hêla alloya alumînyûmê ya derxistî ve werin şikandin, hin perçe dema ku ji kembera kar derbas dibin dê li ser rûyê kembera kar bisekînin, û li ser rûyê profîlê xêzik çêbibin. Dawiya dûvikê matrîksa alumînyûmê ya komkirî ye. Dema ku gelek alumînyûm di nîvê kembera kar de asê bimîne (girêdan xurt e), ew ê xêzikên rûyê girantir bike.
(6) Leza derxistinê bandorek mezin li ser kişandinê dike. Bandora leza derxistinê. Bi qasî ku tê de hevbendiya şopandî ya 6005, leza derxistinê di nav rêza ceribandinê de zêde dibe, germahiya derketinê zêde dibe, û hejmara perçeyên kişandina rûyê zêde dibe û bi zêdebûna xetên mekanîkî girantir dibe. Divê leza derxistinê bi qasî ku pêkan sabît bimîne da ku ji guhertinên ji nişka ve di lezê de dûr bikevin. Leza derxistina zêde û germahiya derketina bilind dê bibe sedema zêdebûna xişandinê û kişandina perçeyên cidî. Mekanîzmaya taybetî ya bandora leza derxistinê li ser diyardeya kişandinê pêdivî bi şopandin û verastkirina paşê heye.
(7) Qalîteya rûyê çîpa avêtinê jî faktorek girîng e ku bandorê li ser kişandina perçeyan dike. Rûyê çîpa avêtinê hişk e, bi şopên birînê, lekeyên rûnê, toz, korozyon û hwd., ku hemî meyla kişandina perçeyan zêde dikin.
4 Encam
(1) Pêkhateya kêmasiyên kişandinê bi ya matrîksê re lihevhatî ye; pêkhateya pozîsyona perçeyan bi awayekî eşkere ji ya matrîksê cuda ye, bi giranî hêmanên O, C, Fe, û Si dihewîne.
(2) Kêmasiyên perçeyên kişandinê bi giranî ji ber zeliqandina aluminiumê li kembera xebata qalibê çêdibin. Her faktorek ku dibe sedema zeliqandina aluminiumê li kembera xebata qalibê dê bibe sedema kêmasiyên kişandinê. Li ser bingeha misogerkirina kalîteya çîpa avêtinê, çêbûna perçeyên kişandinê bandorek rasterast li ser pêkhateya hevbendiyê nake.
(3) Dermankirina agir a yekreng a guncaw ji bo kêmkirina kişandina rûyê erdê sûdmend e.
Dema weşandinê: Îlon-10-2024
