יצרן המתכת בוחר את המתכת לביצוע הפונקציה בהתאם למאפיינים הפיזיים של המתכת: צינור הפליטה מנירוסטה צריך להיות עמיד בפני חלודה; מחליף החום בזרבובית חייב להיות בתנאי שימוש קשים.

ברור שהאופן שבו המתכת מתנהגת הוא קריטי לתפקוד. בדוגמאות אלה, עקב הבדלים ביישומין, ייבחרו סגסוגות ספציפיות. יצרני מתכת חייבים להבין את ההתנהגות של נירוסטה על מנת לייצר בהצלחה מוצרי נירוסטה לשימוש תעשייתי.

גמישות מגדירה דפורמציה

גמישות היא אחת מתכונות המתכת החשובות ביותר שיש לקחת בחשבון על ידי היצרנים. גמישות היא היכולת ליצור חומר פלסטיק מבלי להישבר.

התהליך ההיסטורי של לְטִישָׁה כולל פטיש מתכת לצורות שונות. צורות כגון להבים פשוטות יחסית לייצור מכיוון שלא נדרש כיפוף מסובך. עם זאת, הלהב המרוקע והצורה הם חד פעמיים. במובן מסוים, כל יצירה היא יצירת אמנות ייחודית. כיום, יוצרים מתכת חייבים לייצר שוב ושוב חלקי נירוסטה העומדים במפרטים. בניגוד לְטִישָׁה, יש פחות הזדמנויות לתיקונים מיידיים.

הבנת יכולת הגמישות שלו חיונית להצלחה. היצרן חייב להתבסס על תכונותיו המכניות של הסגסוגת כך שהצורה הסופית תעמוד בתכונות הפיזיקליות הנדרשות.

יצרני מתכות יכולים לקבל תובנה לגבי משיכותן של סגסוגות על ידי התבוננות במאפיינים כגון התארכות החומר (כפי שמצוין על ידי אישור החומר), יישומים נפוצים וקצב התקשות העבודה. אבל משיכות מתרחשת ברמה האטומית. לכן, חשוב להסתכל ברמה האטומית כדי להבין היטב מהי משיכות וחשיבותה לתהליך.

ההתנהגות האטומית קובעת את ההתנהגות של מתכות

מתכות מתנהגות בצורה שונה מחומרים אחרים. יש להם את היכולת לעוות פלסטית, לשמור על צורה ולשמור על חוזק דפורמציה. מאפיינים ייחודיים אלו נגזרים מסוגי האטומים במתכת והקשרים שלהם. קשרים אטומיים בעצם קובעים כיצד אלקטרונים מועברים או משותפים בין אטומים בחומר. קשרים שומרים על אטומים יחד כחומרים קוהרנטיים.

כאשר אלקטרונים מחולקים באופן חופשי בין אטומים, אטום המתכת וקשר המתכת נשארים יחד. אטומים מסודרים בתלת מימד, הנקראים סריג מסודר.

קשרי מתכת מאפשרים לאטומים לנוע דרך הסריג. תנועה אטומית זו היא שמגדירה את יכולת העיוות הפלסטית.

דפורמציה עשויה להתרחש תחת לחץ דחיסה או מתיחה. סוגי מתח אלה מגדירים את כל תהליכי הייצור.

בהשוואה לגבולות התבואה שגויים, אטומי מתכת עוברים דרך מסת התבואה ביתר קלות. תארו לעצמכם שכאשר נוסעים בכביש מהיר, כל הרמפות פתאום גבוהות ב-10 מטרים מהכביש המהיר. כדי להיכנס לירידה, על הנהג להסיע את המכונית למעלה 10 רגל.

התנועה של אטומי מתכת במצב דחוס נקראת משיכות, ומבחינת מתח וגמישות היא נקראת "משיכות". שני המונחים מוגדרים תחת פלסטיות, כלומר יכולתו של חומר להתעוות מבלי להישבר.

הטבעה היא תהליך ייצור דחיסה המסתמך על משיכות. ציור עמוק הוא תהליך ציור המסתמך על משיכות.

בשני התהליכים הללו, אטומים נעים בשיטות שונות, אך שניהם דורשים תנועה אטומית כדי לתפקד. שקול לנסות ליצוק צלחות פורצלן. פורצלן הוא קרמיקה המכילה קשרים קוולנטיים במקום קשרי מתכת. שלא כמו קשרי מתכת, קשרים קוולנטיים אינם יכולים לשתף אלקטרונים באופן חופשי, ולכן הם יכולים למנוע תנועת אטום. בלחץ, בגלל היעדר תנועה אטומית, הצלחת תתנפץ; זה לא יתעוות מבחינה פלסטית. לכן, מתכת היא החומר הטוב ביותר לפעולות הטבעה.

גורמי גרגר ונקע

אטומי מתכת מתמצקים לרצף גבישים במהלך תהליך החישול, בדיוק כמו גבישי קרח גדלים על משטח קר. אטומים מתגבשים בנקודה מסוימת וגדלים כלפי חוץ ככל שאטומים נוספים נאספים. חלק הגדילה פוגש בסופו של דבר את נקודת גרעין הצמיחה הסמוכה. הממשקים שבהם האטומים המורכבים הללו אינם מיושרים זה עם זה נקראים גבולות תבואה.

קבוצות קשורות של אטומים בסידורים שונים נקראות גרגירי גביש. בהשוואה לגבולות התבואה שגויים, אטומי מתכת עוברים דרך מסת התבואה ביתר קלות. תארו לעצמכם שכאשר נוסעים בכביש מהיר, כל הרמפות פתאום גבוהות ב-10 מטרים מהכביש המהיר. כדי להיכנס לרמפה, על הנהג לטפס על המכונית 10 רגל. הן כבישים מהירים והן רמפות עשויות להיות קלות לנהיגה, אבל להגיע לרמפה שלא במקומה מהכביש המהיר תהיה קשה יותר, שיידרש יותר אנרגיה ותנאים שונים.

גרגרי הגביש שבסריג הגביש עצמם מכילים פגמי כיוון, הנקראים נקעים. נקעים יכולים להתרחש במהלך התגבשות מחדש, אך מיוצרות בעיקר על ידי עבודה קרה. אם מופעל מספיק לחץ, סוגים מסוימים של נקעים יזוזו. לכן, התנועה של הנקע היא תנועה של חוסר יישור. האטומים יגלשו מצד אחד של הנקע לצד השני, ויגרמו לתנועת נקע משמעותית.

גם הנקע עצמו יכול להתנגש מתנועה זו. ממש כמו פקקים, הצטברות של נקעים תמנע תנועה נוספת של נקעים.

גמישות היא מדד לעיוות הפלסטי האפקטיבי הנגרם על ידי תנועת אטומים. הגבלת תנועה מגבילה את המשיכות; לכן, הצטברות של נקעים עלולה להוביל לשיכות מופחתת. בנוסף, הצטברות דורשת יותר כוח כדי להזיז אטומים. השפעה זו נקראת התקשות עבודה.

המתח המופעל שגורם לאטומי המתכת לנוע לצמיתות בסריג הגביש הוא חוזק התפוקה. ההצטברות מביאה לחוזק תנובה גבוה יותר מכיוון שנדרש יותר כוח כדי להזיז את האטומים. לכן, למתכות מחוסמות יש חוזק מתיחה, חוזק תנובה וקשיות גבוהים יותר.

ככל שהתארכות העבודה הקרה פוחתת. זה חשוב מכיוון שהתארכות היא מדד לשיכות של חומר. ליתר דיוק, זהו מדד לעיוות הפלסטי הכולל שחומר יכול לקבל לפני שהוא נשבר. בהתחשב בעובדה שחלק מסך העיוות הפלסטי הפוטנציאלי משמש במהלך פעולת העיצוב, הגמישות תופחת על ידי התקשות העבודה.

אפילו פעולות היווצרות החורגות מחוזק המתיחה של החומר המקומי יהיו בסיכון של סדקים ושבירה. מדובר בכשל מהותי חמור. העדויות לכשל זה יכולות להיות מיקרוסקופיות או קטסטרופליות.

תקלות מיקרוסקופיות מסוכנות מכיוון שהן בסיכון להתגלות. למרות שחלקים עם כשלים קטסטרופליים אינם ברורים, הם עדיין יכולים לגרום לבעיות מכיוון שהם עלולים לגרום נזק לכלי. החומר הזר שנוצר מהתקלה או החספוס, החלק התקול עלול לגרום לנזק רב.

כאשר חוזק המתיחה עולה, ההתארכות פוחתת. לכן, חוזק המתיחה של החומר נחשב ללחץ המינימלי לכל משיכות. שיקול זה מתבצע בתנאים ספציפיים. פעימות של כוח מופעל עלולות לגרום לשיכות ושבר.

לבחירת סגסוגת יש השפעה

מתכות מוסיפים אלמנטים למתכות טהורות כדי לייצר סגסוגות. יסודות סגסוגת אלו משנים את תכונות המתכת, כגון עמידות בפני קורוזיה ותכונות מכניות. לדוגמה, כרום מתווסף לפלדה כדי ליצור שכבת משטח תחמוצת כרום המשפרת את העמידות בפני קורוזיה. ניקל מתווסף כדי להשפיע על היווצרות שלבי גביש אוסטניט שיכולים לשנות את החוזק. אטומי הסגסוגת תופסים מקום בסריג הגביש, ובכך משנים את הקלות שבה יכולים האטומים לנוע. בנוסף, הם יכולים לשנות את האופן בו גרעינים מתגלעים וגדלים, ובכך לשנות את נפח גבולות הגרגרים. שינויים משינויים קריסטלוגרפיים אלה לתנועה אטומית משפיעים על המשיכות.

הבנת מרכיבי הסגסוגת תשפיע על פיתוח סגסוגות חדשות. פלדות אל-חלד מסוג 301 ו-305 הן דוגמאות טובות ליישומים מעשיים עבור משיכות. ההתארכות של פלדת אל חלד מסוג 305 במצב חישול מעט גדולה מזו של נירוסטה 301. בנוסף, תחת אותו דפורמציה כמו 301, עליית החיסום הכוללת של 305 קטנה יותר. המשמעות היא שאם 305 ו-301 מתעוותים באותה כמות, חוזק התפוקה של 305 נמוך יותר וההתארכות גבוהה יותר. תחת אותו דפורמציה, זה יתחיל ויסתיים עם משיכות גדולה יותר.

הגמישות לאחר התקשות העבודה היא שיקול חשוב. ליתר דיוק, משיכות משפיעה על אופן הפעולה של החלק הסופי.

בדוגמה אחת, אם 301 ו-305 מכופפים בממדים שווים, בסופו של דבר יהיו להם תכונות מכניות שונות. הסיבה לכך היא שיש להם גמישות שונה ועבודה התקשות בקצבים שונים, כך שהם בסופו של דבר עם תוצאות שונות. מבחינת גודל החלק, נניח שעוצמת התפוקה של 305 היא 150,000 PSI, וחוזק התפוקה של 301 הוא 180,000 PSI. אם העומס המקביל בגודל זה הוא 170,000 PSI, חוזק התפוקה של 305 נחרג, אך חוזק התנובה של 301 לא נחרג. המשמעות היא שתיאורטית 305 יניב ותעוות כתוצאה מכך. זו תהיה בעיה ענקית!

מגבלת משיכות לבדיקת ציור עמוק

ציור עמוק הוא תהליך דפורמציה קיצוני שיכול לבדוק את גבול השיכות. התהליך צריך להיות משיכות משמעותי לכל הכיוונים. יש לייצר את חומרי הגלם בהתאם.

החומר הנמשך עמוק חייב להיות מתוח ומגהץ כראוי כדי לקדם את התנועה העצומה של אטומים. בנוסף, יש לגלגל ולחשל תחילה את חומר הגלם כדי לשמור בקפידה על משיכות החומר לקראת שרטוט עמוק.

בחירת הסגסוגת היא גם מכרעת. כאשר יש חלופות סגסוגת טובות יותר, אין טעם לנסות לתכנן את משיכות הסגסוגת. באופן דומה, יש לאזן שיקולים של משיכות עם תכונות נדרשות אחרות (כגון עמידות בפני קורוזיה או מגנטיות).

ציור עמוק הוא תהליך דפורמציה קיצוני שיכול לבדוק את גבול השיכות. החומר הנמשך עמוק חייב להיות מתוח ומגהץ כראוי כדי לקדם את התנועה העצומה של אטומים. בנוסף, יש לגלגל ולחשל תחילה את חומר הגלם כדי לשמור בקפידה על משיכות החומר לקראת שרטוט עמוק.

תהליכי דפוס אחרים דורשים שיקולים שונים לגבי משיכות. לדוגמה, לעתים קרובות יש לכופף חלקים מוטבעים לצורה הסופית. דפורמציה פלסטית גורמת לאטומים לנוע לצמיתות. לכן, החלק האחרון שומר על התצורה המעוקלת שלו.

יש לכופף את חלקי המתכת הקטנים לצורה מסוימת מבלי להישבר, ואז יש לשמור על צורתם. זה מביא הרבה בעיות משיכות. ראשית, יש לבחור את הסגסוגת הנכונה עם המשיכות הנדרשת.

שנית, יש להקים תהליך לקידום התקשות העבודה של החומר. ככל שהכיפוף מתרחש, אטומים ייצרו פגמים (נקעים), ופגמים אלו יצטברו עם התקדמות הכיפוף. כפי שהוזכר קודם לכן, פגמים מצטברים אלו מגדירים את ההתקשות המתקבלת מהעיקול, ובכך מגדילים את הקשיות, חוזק המתיחה וחוזק התנובה של האזור. זה הופך את אזור הכיפוף לחזק יותר.

שיקול זה הוא קריטי, מכיוון שהמזג הכיפוף משפיע ישירות על קפיצת הכיפוף, ולכן משפיע גם על בקרת הממדים של החלק. למרות שהקשיות וחוזק המתיחה וחוזק התפוקה גדלים, ההתארכות פוחתת. לכן, המשיכות של האזור המוקשה בעבודה פוחתת.

לכן, איזון גמישות וחוזק הוא קריטי ליצירת החלק הסופי.

קישור למאמר זה: למה יצרני מתכת צריכים לשים לב כשהם מייצרים סגסוגות?

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

מתכת, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, הדפסת 3D, דיוק עיבוד CNC שירותים לציוד כבד, בנייה, חקלאות ותעשיות הידראוליות. מתאים לפלסטיק ונדיר עיבוד סגסוגות. זה יכול להפוך חלקים בקוטר של עד 15.7 אינץ'. תהליכים כוללים עיבוד שבבי שוויצרי,שפשוף, חריטה, כרסום, משעמם והשחלה. הוא מספק גם ליטוש מתכת, צביעה, שחיקה משטח ו פיר שירותי יישור. טווח הייצור הוא עד 50,000 חתיכות. מתאים לבורג, צימוד, מֵסַב, משאבה, ציודבית קופסה, מייבש תוף והזנה סיבובית שסתום applications.PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצור איתנו קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.