"""""""~-~-~-~"~&~"~-~-~-~"""""""
Դենդրիտները ճեղքված կմախքի բյուրեղներ են (բառի խիստ իմաստով՝ որպես տերմինի ճիշտ սահմանում)։ Բայց տերմինը հաճախ օգտագործվում է ավելի լայն համատեքստում, նկատի ունենալով բյուրեղային և ագրեգատային աճի ցանկացած ծառի ճյուղավորված ձևեր: Մինչ այժմ տարբեր հեղինակներ միշտ չէ, որ հավատարիմ են մնում կմախքի և դենդրիտային բյուրեղների բավականաչափ հստակ բաժանմանը, և այդ տերմինները հաճախ օգտագործվում են: որպես նույնական: Մինչդեռ 1961 թվականին Ի.Ի. Շաֆրանովսկին ուշադրություն է հրավիրել դենդրիտ տերմինի անորոշության վրա՝ այն առանձնացնելով «կմախքի բյուրեղ» հասկացությունից։ Հաշվի առնելով ավելի ուշ պարզաբանումները՝ ճեղքված կմախքի (երբեմն հակակմախքային) բյուրեղները պետք է վերաբերել բյուրեղային դենդրիտներին, հենց կմախքի բյուրեղի պառակտումն է հանգեցնում ծառանման ճյուղավորված գոյացությունների առաջացմանը: Բարակ ճեղքերում զարգանում են հարթ «երկչափ» դենդրիտներ։
Այս տերմինը հնագույն ծագում ունի, Վերները հիշատակել է միներալների «դենդրիտիկ ձևերը» դեռ 1774 թ.-ին Դ.Պ. Գրիգորիև.
Դենդրիտը (հունարենից Ծառ) ճյուղավորում է և շեղվում դեպի կողմերը, որը տեղի է ունենում արագացված կամ կաշկանդված բյուրեղացման ժամանակ անհավասարակշռության պայմաններում, երբ կմախքի բյուրեղի եզրերը կամ գագաթները բաժանվում են որոշակի օրենքների համաձայն: Արդյունքում օբյեկտի բյուրեղային կառուցվածքը կորցնում է իր սկզբնական ամբողջականությունը, առաջանում են բյուրեղագրական անկարգություններ։ Նրանք ճյուղավորվում և աճում են զանգվածային առավել ինտենսիվ փոխանցման ուղղությամբ (սնուցող նյութի մատակարարում նրանց մակերեսին), սկզբնական բյուրեղի բյուրեղագրական օրինաչափությունը նրանից դենդրիտների զարգացման գործընթացում ավելի ու ավելի է կորչում, քանի որ այն աճում է: Դենդրիտի ճյուղերի միջև բացերի գերաճի դեպքում կարող է առաջանալ բարդ կառուցվածք՝ անհատականից ագրեգատի աստիճանական անցումով (բայց ոչ մեկ բյուրեղ, որը հիմնովին տարբերում է «դենդրիտը» «կմախքից»): . Դենդրիտի ձևավորման գործընթացը սովորաբար կոչվում է դենդրիտային աճ:
Բյուրեղային դենդրիտների հետ հայտնի են գնդաբյուրեղային դենդրիտներ, որոնք առաջանում են ճյուղավորվող անհամաչափ սֆերոկրիստալային սֆերուլիտներ՝ սֆերոիդոլիտներով։
Որպես բյուրեղադենդրիտների օրինակ՝ կարելի է բերել պատուհանի ապակու սառցե նախշերը, գեղատեսիլ մանգանի օքսիդները բարակ ճեղքերում, բնիկ պղինձը հանքաքարի հանքավայրերի ոսկրացման գոտիներում, բնիկ արծաթի և ոսկու դենդրիտները, բնիկ բիսմուտի վանդակավոր դենդրիտները և մի շարք սուլֆիդներ: Սֆերոիդոլիտային դենդրիտները հայտնի են մալաքիտով, խաղողի նման տոդորոկիտով, բարիտով և այլ հանքանյութերով, որոնց թվում են նաև կարստային քարանձավներում կորալիտի կալցիտի ագրեգատները:
Դասական խիստ սիմետրիկ ձյան փաթիլը կմախքի բյուրեղի լավ օրինակ է: Իսկ սառցե դենդրիտները լավ հայտնի են սառցե քարանձավներում, որտեղ նրանք կարող են հասնել մեծ չափերի: Սառույցի ճյուղավորված դենդրիտներն ավելի տարածված են, քան մյուս ձևերը պատուհանների ապակիների սառնամանիքների շատ տեսակների մեջ: Ապակու վրա ջրի բյուրեղացման բնույթը մեծապես կախված է հովացման պայմաններից: Սառչելով 0-ից -6 ° C ջերմաստիճանում և ջրային գոլորշու փոքր սկզբնական առաձգականությամբ, պատուհանի ապակու մակերեսին դրվում է անթափանց, չամրացված սառույցի միատարր շերտ: Նման սառույցի բարակ շերտի սկզբնական ձևավորման համար մակերեսային կառուցվածքի թերությունները և քերծվածքները կարող են դեր խաղալ որպես բյուրեղացման սերմեր: Այնուամենայնիվ, գործընթացի հետագա զարգացման ընթացքում այս ազդեցությունները ամբողջությամբ ծածկված են սառույցի նստվածքի ընդհանուր պատկերով ամբողջ հովացման մակերեսի վրա:
Եթե պատուհանի ապակու մակերևույթի սառեցումը սկսվում է դրական ջերմաստիճանից և ավելի բարձր հարաբերական խոնավությունից, և սառեցման գործընթացում ցողի կետն անցնում է, ապա սառեցման մակերևույթի վրա սկզբում տեղադրվում է ջրի թաղանթ, որը բյուրեղանում է դենդրիտների տեսքով նույնիսկ բացասական ջերմաստիճաններ. Ամենից հաճախ, դենդրիտային բյուրեղացումը սկսվում է ապակի ստորին մասում, որտեղ ավելի շատ ջուր է կուտակվում ձգողականության պատճառով: Դենդրիտիկ բյուրեղների չափը կախված է դրանց առաջացման համար հասանելի նյութից։ Պատուհանի ստորին հատվածում, որտեղ ջրի թաղանթն ավելի հաստ է, դենդրիտները սովորաբար մեծ են: Երբ շարժվում ենք դեպի պատուհանի վերին հատված, դենդրիտների չափերը նվազում են, ապակու միատեսակ խոնավության դեպքում՝ դենդրիտների չափերը մոտավորապես նույնն են։ Հետագա սառեցումը նպաստում է ենթատեսակների պառակտմանը` բյուրեղային դենդրիտների անցումով գնդաբյուրեղների, կամ տեղավորումը դենդրիտների միջև, այնուհետև փափկամազ սառույցի բարակ շերտերի դենդրիտների վրա: Արագ և նշանակալի գերսառեցումը հանգեցնում է փոքր մասշտաբի դենդրիտային բյուրեղացմանը: Ապակու վրա խոնավության բացակայության պատճառով բյուրեղացման շարունակական բնույթը խախտվում է, և դենդրիտները աճում են կղզիներում:
Գրականություն:
մեկը): Գրիգորիև Դ.Պ. Հանքաբանական տերմինների տարբերության մասին՝ կմախք, դենդրիտ և պոիկիլիթ: - Իզվ. համալսարանները, գեոլ. եւ Ռազվ., 1965, թիվ 8
2). Շաֆրանովսկի I.I., Հանքանյութերի բյուրեղներ. Կոր, կմախքային և դենդրիտային ձևեր: Մ., Գոսգեոլտեխիզդատ, 1961, էջ. 332 թ.
3). Գրիգորիև Դ.Պ., Ժաբին Ա.Գ. Հանքանյութերի օնտոգենեզ. Անհատներ. Մ., «Գիտություն», 1975
4). Gorodetsky A. F., Saratovkin D. D. Հակասկախային աճի ժամանակ առաջացած բյուրեղների դենդրիտային ձևեր: Շաբաթ օրը «Բյուրեղների աճ» (խմբ. Ա. Վ. Շուբնիկով և Ն. Ն. Շեֆտալ), 1957, էջ 190 - 198 թ.
5). Dymkov Yu. M. Ուրանի պարունակող երակների միներալների պարագենեզ. M. «Nedra», 1985, p. 62
6). Դիմկով Յու.Մ.
Հեղուկ վիճակի հասկացությունների համաձայն, որոնք դիտարկվում են «» բաժնում, հալման կետի համեմատ մի փոքր գերտաքացման դեպքում կառուցվածքը մոտ է բյուրեղների կառուցվածքին: Սառեցման ժամանակ, բյուրեղացման ջերմաստիճանին մոտենալու ժամանակ, հեղուկ մետաղում տեղի են ունենում գործընթացներ, որոնք հանգեցնում են մասնիկների նստվածքի կյանքի տևողության ավելացման և քվազիկյուրիստների ավելի մեծ կայունության, որոնցից առաջանում են նոր փուլի միջուկներ:
Սաղմերի առաջացումը և ոչնչացումը տեղի է ունենում շարունակաբար: Կայուն միջուկի ձևավորման կամ մետաստաբիլ վիճակում մնալու չափանիշը ամենամեծ քվազիկյուրիստի և կրիտիկական միջուկի չափերի հարաբերակցությունն է։ Հիպոթերմային աստիճանի բարձրացմամբ սաղմի կրիտիկական շառավիղը նվազում է։
Երկաթի ատոմի շառավիղը 0,8-10 ^ 8 սմ է, որից հետևում է, որ նույնիսկ մեծ գերսառեցման դեպքում կրիտիկական միջուկը կազմված կլինի հարյուրավոր և հազարավոր ատոմներից։ Ավելի հեշտ է հասնել գերսառեցման միկրոծավալներում, որոնցում, անշուշտ, բացակայելու են պինդ ներդիրները, որոնք կարող են լինել բյուրեղացման կենտրոններ: M.P.Brown-ը և Yu.Ya.Skok-ը հասել են գերսառեցման 290 °C-ով ցածր բյուրեղացման ջերմաստիճանից 10 գ երկաթի նմուշների վրա, որոնք հալվել են քվարցային կարասներում, իսկ A.A. Dukhin-ը 50-100 մկմ տրամագծով կաթիլներում հասել է գերսառեցման 500-550 °C-ով:
Նման խորը հիպոթերմիան իրական ձուլակտորներում հնարավոր չէ հասնել։ Պետք է նկատի ունենալ, որ գերսառեցումը մի կողմից մեծացնում է միջուկացման արագությունն ու հավանականությունը, մյուս կողմից՝ նվազեցնում է հեղուկի մեջ մասնիկների շարժունակությունը և դանդաղեցնում բյուրեղի ձևավորումը։ Մետաղում չլուծվող կեղտերի առկայության դեպքում, ինչպիսիք են, օրինակ, ոչ մետաղական ներդիրները, բյուրեղացման կենտրոնները առաջանում են հիմնականում այդ կեղտերի վրա: Այս դեպքում կարևոր դեր է խաղում անմաքրության և բյուրեղացող մետաղի կառուցվածքային համապատասխանությունը։ Ցածր հալեցման մետաղների վրա, օրինակ, անլուծելի կեղտերի ապաակտիվացման երևույթը, որոնք կառուցվածքային առումով անհամատար են մետաղի հետ, հայտնաբերվել է նախնական մեծ գերտաքացումից:
Մետաղներում լուծվող կեղտերը կարող են փոխել միջերեսային էներգիայի արժեքը: Պողպատի մեջ հավելումների փոփոխման ազդեցությունը հիմնված է միջերեսային էներգիայի արժեքի նվազման և, հետևաբար, գերսառեցման պահանջվող աստիճանի նվազման և միջուկի կրիտիկական շառավիղի միաժամանակյա նվազման վրա (ի վերջո, նվազման վրա. մետաղի մեջ հատիկի չափով): Ըստ V.E. Neimark-ի տվյալների՝ օպտիմալ կոնցենտրացիայի դեպքում այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են Al, Ti, V, B և Ca-ն գործում են ածխածնի մեջ և որպես մոդիֆիկատորներ, որոնք կատարելագործում են բյուրեղային կառուցվածքը: Միևնույն ժամանակ, հավելումները, ինչպիսիք են Zr-ը, Nb-ը և Mg-ը, քիչ ազդեցություն ունեն պողպատե ձուլակտորի կառուցվածքի վրա:
Նշված փոփոխող հավելումներից որոշները միաժամանակ ուժեղ դեօքսիդիչներ են, և դրանց ներմուծումը պողպատի մեջ ուղեկցվում է օքսիդով ցրված փուլի ձևավորմամբ, որն ինքնին ուժեղացնում է բյուրեղացումը:
Բյուրեղների աճ և դենդրիտային կառուցվածքի ձևավորում: Մաքուր նյութերի բյուրեղացման ժամանակ, երբ հալվածքի և դրա բաղադրության գերսառեցման աստիճանը մնում է հաստատուն, իսկ հավասարակշռության պայմանները մնում են բյուրեղացման սահմանին, բյուրեղը պետք է աճի իդեալական սահմանափակ ձևով, որը բնորոշ է տվյալ նյութին, և բյուրեղի պարբերականությունը։ վանդակը պետք է պահպանվի բյուրեղի յուրաքանչյուր կետում: Իրական համաձուլվածքներում բյուրեղացումը ուղեկցվում է կառուցվածքային թերությունների ի հայտ գալով, և, ինչը հատկապես բնորոշ է երկաթի հիմքով համաձուլվածքներին, դենդրիտների առաջացումով։ Դենդրիտները ներկայացնում են շարունակական տարածական վանդակ, որում հաստ բնից ճյուղավորվում են առաջին կարգի ճյուղեր, դրանցից՝ երկրորդը, հետո երրորդը և այլն։ Բոլոր ճյուղերն ունեն գրեթե ճիշտ բյուրեղագրական ուղղվածություն։
| Նկար 1 |
Դենդրիտները լինում են տարբեր չափերի։ Որքան քիչ կաշկանդված են նրանք աճում, այնքան մեծանում են: Չեռնովյան հանրահայտ բյուրեղի զանգվածը, որը հայտնաբերված է 100 տոննա կշռող ձուլակտորի կծկման պատյանում, կազմում է 3,45 կգ, իսկ բարձրությունը՝ 39 սմ։
Ձուլված պողպատի դենդրիտային կառուցվածքի ձևավորումն առաջին անգամ բացահայտեց Դ.Կ. Չեռնովը, և նա դա համարեց դրա բյուրեղային կառուցվածքի վկայությունը: Մոխրագույն չուգունի բյուրեղային կառուցվածքի ուսումնասիրությունը Դ.Կ. Չեռնովին հիմք է տվել ենթադրելու, որ դենդրիտային բյուրեղների աճի պատճառ են հանդիսանում կեղտերը։ Այս ենթադրությունը հետագայում զարգացավ խորհրդային գիտնականների աշխատություններում։ Դ.Դ.Սարատովկինի առաջարկած սխեմայում կեղտերի դերը դենդրիտների ձևավորման մեջ կրճատվում է մինչև բյուրեղյա երեսը արգելափակելը և դրա աճը կասեցնելը, ինչը հանգեցնում է նոր կարգի առանցքների արտանետմանը:
 |
| Նկար 2 |
Երբ CB և AB երեսները vc և vx արագություններով շարժվում են T ժամանակային միջակայքով դեպի CrO և ArO դիրքերը (նկ. 2 ա), AB և CB երեսների առջև գտնվող կեղտի կոնցենտրացիայի գրադիենտը մեծանում է, մինչդեռ բյուրեղային գագաթում: BO գծի երկայնքով, կեղտի կոնցենտրացիայի գրադիենտը ավելի ցածր է և ունի նվազագույն արժեք O եզրի աճի ուղղությամբ: Երբ ArBr և CrB2 հատվածները արգելափակվում են կեղտի մոնոմոլեկուլային շերտով, դեմքի աճը դադարում է, բյուրեղը:
Կ 824 289-ի ետևում աճում է ասեղի տեսքով VO-ի ուղղությամբ (նկ. 2, բ): Եզրին առաջանում են ելուստներ և ատամներ, դրանցից մի քանիսը սկսում են աճել հիմնական ասեղի նման (նկ. 2, գ):
Սառեցման բարձր արագության դեպքում, երբ բացառվում են աճող բյուրեղների երեսներում կեղտերի կուտակման պայմանները, մետաղական բյուրեղների դենդրիտային կառուցվածքը փոխարինվում է բջջայինով, որը բնութագրվում է երկրորդ կարգի առանցքների բացակայությամբ, իսկ բյուրեղներն ունեն. միմյանց կից զուգահեռ կոճղերի ձևը (նկ. 3):
Բջջային կառուցվածքը, օրինակ, նկատվում է, երբ սիլիցիումային պողպատից (1,5-2,0% Si) թիթեղները սառչում են 1-ից 0,1 մմ հաստությամբ 104-106 ° C / վ արագությամբ: Այս դեպքում բջջի միջին տրամագիծը որքան փոքր է, այնքան բարձր է արագությունը, իսկ ամենաարագ ամրացող թիթեղներում այն 2-2,5 մկմ է։
Ձուլակտորների բյուրեղացման պայմաններում բջջային կառուցվածքը գործնականում չի ձևավորվում, իսկ դենդրիտային կառուցվածքը բնորոշ է պողպատի իրական պողպատե ձուլակտորին։
UDC 669.13.62
Լ.Վ. Պալատկինա
ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔՆԵՐԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԻ ԱՌԱՆՁՆԱՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ԳՈՐՇ ՉՈՒԳՈՒՄ
Վոլգոգրադի պետական տեխնիկական համալսարան
Կատարվում է չուգունի առաջնային կառուցվածքի վերլուծություն և դիտարկվում է դրա վերափոխման հնարավոր տարբերակը, որն ազդում է չուգունի ձուլվածքների ամրության աճի վրա:
Բանալի բառեր՝ գորշ չուգուն, կոմպոզիտային կարծրացում, դենդրիտ, էվեկտիկական, ածխածնի ակտիվություն (ac), ամրություն:
Ներածություն
Տարբեր ապրանքների արտադրության երկար ժամանակահատվածում կատարված մեծ թվով ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ մոխրագույն թուջը շերտավոր գրաֆիտով, մնալով ամենաէժան և մատչելի նյութերից մեկը, ապահովում է տարբեր մեքենաների և մեխանիզմների հուսալիությունն ու ամրությունը: Այնուամենայնիվ, չուգունը հիմնականում չի օգտագործում իր պոտենցիալ հնարավորություններն ու պաշարները, որոնք այնքան անհրաժեշտ են դրանից պատրաստված արտադրանքի որակական բնութագրերը բարելավելու և դրա օգտագործման շրջանակն ընդլայնելու համար:
Մեքենաների և մեխանիզմների բարձրորակ մասերի արտադրության մեջ արտադրության անբավարար հաջողությունը մեծապես հետևանք է գորշ չուգունի կառուցվածքի ձևավորման գործընթացներին անկատար մոտեցման: Միևնույն ժամանակ, հնագույն ձուլման համաձուլվածքներից մեկի կառուցվածքում սկզբունքորեն նոր կոմպոզիցիոն մոտեցման կիրառումը գոյություն ունեցող ուղղություններից ամենահեռանկարայինն է։ Կոմպոզիցիոն մոտեցումը հիմնված է այն փաստի վրա, որ առաջին մոտավորությամբ գորշ չուգունի առաջնային կառուցվածքը նման է դիսկետային մանրաթելերով ամրացված թելքավոր կոմպոզիտային նյութերի (FCM) կառուցվածքին: Մոխրագույն թուջի բյուրեղացման կառուցվածքի մորֆոլոգիական առանձնահատկություններն այնպիսին են, որ բյուրեղացման առաջին փուլում ձևավորվելիս, ձևավորելով տարածական շրջանակ, առանձնանում են շատ կատարյալ գոյացություններ. անհատական ձևը հետագա պինդ փուլային փոխակերպումների ժամանակ: Այն բանից հետո, երբ միջդենրիտիկ հեղուկը հասնում է էվեկտիկական բաղադրությանը, էվտեկտիկան բյուրեղանում է բջիջների տեսքով՝ դրանով իսկ ձևավորելով շարունակական մատրիցա։ Յուրաքանչյուր բջիջ ունի արտաքին մետաղական սահման, որը բաղկացած է ցածր հալվող հեղուկներից, և դրանում էվեկտիկական ավստենիտի ներքին ծավալները թուլանում են՝ կախված գրաֆիտի միաբյուրեղի ճյուղավորման աստիճանից։
Կոմպոզիցիոն մոտեցման նախադրյալները դրվել են օտարերկրյա և հայրենական գիտնականներ Ն.Գ.Գիրշովիչի, Գ.Ա.Կոսնիկովի, Ի.Ա.Յոֆեի, Վ.Պատերսոնի և Գ. զարգացել է Վ.Ա.Իլյինսկու, Լ.Վ.Կոստիլևայի, Ա.Ա.Ժուկովի ուսումնասիրություններում և ճանաչում գտել Բ. Այս առումով գորշ երկաթի կառուցվածքի ուսումնասիրությունը և դրա հիման վրա երկաթե ձուլվածքների որակի բարելավման նոր տեխնիկական լուծումների որոնումը հրատապ խնդիր է, որն ունի և՛ գիտական, և՛ կիրառական նշանակություն:
Այս աշխատանքի նպատակն էր ուսումնասիրել չուգունի առաջնային կառուցվածքի ձևավորման առանձնահատկությունները և վերլուծել այն փոխելու հնարավորությունը երկաթե ձուլվածքների ամրությունը բարձրացնելու համար:
Հետազոտության Մեթոդաբանություն
Հետազոտության առարկան մոխրագույն ինժեներական թուջերն էին շերտավոր գրաֆիտի դասակարգմամբ SCH 15 - SCH 30, համաձայն ԳՕՍՏ 1412-85 (ST SEV 4560-84): Հետազոտված թուջե կոմպոզիցիաների էվեկտիկության աստիճանը տատանվում էր 0,82-ից մինչև 1,0: Մետաղ-
© Palatkina L.V., 2012:
Մոխրագույն թուջերի առաջնային կառուցվածքի գրաֆիկական վերլուծությունը կատարվել է ստանդարտ պատռված նմուշների նյութից պատրաստված բարակ հատվածների վրա (Ø 30 մմ):
Մոխրագույն չուգունի առաջնային ավստենիտի դենդրիտները, երբ հետազոտվել են օպտիկական մետալոգրաֆիայի մեթոդներով, բացահայտվել են կրկնակի փորագրման միջոցով բորի և ծծմբական թթուների խառնուրդում. բորային թթու 10-30) գ; ծծմբաթթու - 100 մլ ծավալով: Կարճատև փորագրում 6-10 վրկ, որից հետո հատվածը ողողվում է հոսող ջրով և մի փոքր փայլեցնում:
Էվեկտիկական բյուրեղացման կառուցվածքը էվեկտիկական բջիջների ցրվածությունը որոշելու համար բացահայտվել է նմուշները փորագրելով 3 գ CuSO4, 4 գ պիկրի- ռեագենտով:
նոր թթու, 20 սմ խտացված աղաթթու և 100 սմ էթիլային սպիրտ։ Առավել հստակ էվեկտիկական բջիջները հայտնաբերվել են երկու և երեք անգամ փորագրելուց և փայլեցնելուց հետո:
Քանակական մետալոգրաֆիկ հետազոտություններ՝ առաջնային ավստենիտի (/dk) դենդրիտային բյուրեղների ծավալային բաժինը որոշելու համար, սեկանտային մեթոդով կատարվել են Neophot-21 մանրադիտակի վրա՝ 10-ից 100 խոշորացումներով: Դենդրիտի երկարությունը գնահատվել է ամենամեծով: այս բաժինը. Հետագայում արտահայտությունից
որտեղ X-ը դենդրիտային պարամետրն է - հայտնաբերվել է երկրորդ կարգի առանցքների կենտրոնների միջև հեռավորությունը, դենդրիտային բյուրեղների տրամագիծը:
Դենդրիտների մորֆոլոգիայի ուսումնասիրությունն իրականացվել է 3-ից 100 անգամ խոշորացված բարակ հատվածների վրա՝ օգտագործելով MBS-7 օպտիկական երկդիտակ բլոկը և Neophot-21 և Olimpus BX61 օպտիկական մանրադիտակները: Հաշվի առնելով առաջնային ավստենիտային դենդրիտների ամրապնդող դերը, հատուկ ուշադրություն է դարձվել դրանց տեղակայմանը ավերիչ բեռների և դրանցով ամրացված էվեկտիկական բջիջների նկատմամբ:
Ֆոսֆիդային էվեկտիկական ցանցով սահմանափակված էվեկտիկական բջիջների ցրվածությունը գնահատելու համար միջին տրամագիծը չափվել է գծային մեթոդով՝ հաշվելով կամայական հատվածի 1 սմ հատիկների քանակը բարակ հատվածի առնվազն հինգ տեղերում՝ ավելացումով: երեքից հինգ անգամ:
Աննորմալ դենդրիտային բյուրեղների բնույթը պարզելիս իրականացվել է սիլիցիումի միկրոլիկվացիայի որակական վերլուծություն՝ նատրիումի պիկրատի եռացող ջրային լուծույթում փորագրելու ժամանակ բարակ հատվածների մակերեսին ձևավորված SiO2 թաղանթի գույնով: Քանի որ Si-ի պարունակությունը չուգունի կառուցվածքային բաղադրիչներում նվազում էր, թաղանթի գույնը փոխվում էր հետևյալ հաջորդականությամբ՝ դեղնականաչ, կապույտ, մանուշակագույն և ծղոտե դեղին։ Ելնելով առանձին միկրոլիքավորման գոտիների գունային ինտենսիվության փոփոխությունից՝ կառուցվել են տարանջատման կորերի մոտավոր պրոֆիլների տարբերակներ, որոնք արտացոլում են Si-ի բաշխման միջինացված գրաֆիկական պատկերները դենդրիտային ճյուղերի խաչմերուկում և միջճյուղերում: Գնահատվել է սիլիցիումի միկրոլիկվացիայի բնույթը, յուրաքանչյուր միկրոկառուցվածքային գոտու ներսում գույնի միատեսակությունը, գունային փոփոխության անցումային գոտիների երկարությունը, գունային կտրուկ փոփոխության առկայությունը և այլն։
Միկրո ռենտգենյան սպեկտրային անալիզը օգտագործվել է չուգունի ամրապնդող դենդրիտային շրջանակի տարասեռությունը Si, Mn և S պարունակության առումով զոնդի շարունակական շարժումով և երկար (60 վրկ) իմպուլսների միջոցով ուսումնասիրելու համար։ դենդրիտային ճյուղերը հատող հետագծի առանձին բնութագրական կետերում: Գորշ չուգունի ամրացնող դենդրիտային ճյուղերի խաչմերուկում տարրերի բաշխման միկրոքիմիական տարասեռության ուսումնասիրություններ են իրականացվել Super Prob-733 ռենտգեն միկրոզոնդի անալիզատորի վրա:
Ջերմային ազդեցությունից առաջ և հետո իրականացվել են դենդրիտային ճյուղերի հատկությունների փոփոխության երկարաչափ ուսումնասիրություններ։
Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ REM-250 օգտագործվել է մոխրագույն չուգունի քայքայումը վերլուծելու համար՝ դրա անալոգիան մանրաթելային կոմպոզիտին դիտարկելու տեսանկյունից:
Բյուրեղացման թերմոկինետիկ պայմանները, որպես աննորմալ դենդրիտների առաջացման հնարավոր պատճառ, գնահատվել են մետալոգրաֆիկորեն՝ համեմատելով առաջնային կառուցվածքի ցրվածությունը նորմալ և աննորմալ կառուցվածքի թուջե նմուշներում: Միևնույն ժամանակ մենք որոշեցինք.
Դենդրիտների ծավալային բաժին (/ Dk);
Երկրորդ կարգի ճյուղերի միջև հեռավորությունները (X), միկրոններ;
դենդրիտային ճյուղերի հաստությունը, ներառյալ եզրագիծը, միկրոն;
Էվեկտիկական բջիջների դիսպերսիա (0), միկրոն;
Գրաֆիտի փուլի ձևաբանությունը.
Վերոնշյալ բոլոր չափումները կատարվել են քանակական մետալոգրաֆիայի հայտնի մեթոդների կիրառմամբ, որոնց հավաստիությունն ապահովվել է չափումների բավարար բազայի (> 30) և հետազոտության արդյունքների վիճակագրական մշակման միջոցով:
Դենդրիտների հաստությունը չափելու համար տեսադաշտում օգտագործվել են միայն դենդրիտային ճյուղերի խաչմերուկները՝ շրջանակների կամ էլիպսների տեսքով։ Դենդրիտի հաստությունները չափման համար ամենաքիչ հարմար պարամետրերն են և ընդունելի ճշգրտություն ստանալու համար պահանջում են զգալիորեն ավելի մեծ հիմք, որն այս ուսումնասիրություններում ավելացվել է մինչև 100-150 չափումներ: Ենթադրվում էր, որ անոմալ և ստանդարտ չուգուններում դենդրիտների հաստության տարբերությունը կարող է դառնալ տեղեկատվական պարամետր անոմալ ճյուղերում արտաքին և ներքին միկրոկառուցվածքային գոտիների բյուրեղացման առանձնահատկությունները վերլուծելու համար:
Գերհովացման տեսակետից նախատեսվում էր նաև նույնացնել գրաֆիտը անոմալ կառուցվածք ունեցող չուգուններում՝ բացառելու կամ հաստատելու կարբիդների քայքայման հետևանքով դրա առաջացման հավանականությունը։ Այս ուսումնասիրությունների համար նախատեսվում էր օգտագործել բարակ թուջե փայլաթիթեղների փոխանցման ռենտգեն միկրոսկոպիա MIR-2 ռենտգեն մանրադիտակի վրա՝ սուր կենտրոնացման խողովակով (վոլֆրամի անոդ): Նմուշի պատրաստումը ներառում էր 1-0,5 մմ հաստությամբ թուջե թիթեղների կտրում և դրանց հետագա նոսրացումը մինչև 0,08 մմ հաստությամբ փայլաթիթեղ՝ ձեռքով մանրահատիկ թղթի վրա մանրացնելու միջոցով: Փայլաթիթեղի հաստությունը ընտրվել է ուսումնասիրված կառուցվածքային տարրերի պարամետրերին համապատասխան։
Գրաֆիտի ներդիրների ծավալային պատկերների տեղեկատվական բովանդակությունը որոշվել է դրանց ձևով։ Այսպիսով, փոքր մեկուսացված ներդիրները, որոնք նույնիսկ հեռվից նման են թրծված գրաֆիտին, կարող են վկայել կարբիդների քայքայման օգտին, մինչդեռ մեկ կենտրոնից աճող բարակ բլիթներով վարդակները բնորոշ են հեղուկ փուլից դրանց անջատմանը:
Այսպիսով, դենդրիտների անոմալ և ստանդարտ կառուցվածքով չուգունների առաջնային կառուցվածքի պարամետրերի համեմատական վերլուծությունը հնարավորություն տվեց ստանալ հուսալի տեղեկատվություն բյուրեղացման թերմոկինետիկայի դերի մասին անոմալիայի ձևավորման մեջ:
Չուգունի կառուցվածքի վրա թերմոդինամիկ ազդեցության ձևերի բազմազանությունը պահանջում էր նախնական վերլուծություն կոնկրետ աշխատանքային վարկածի շրջանակներում՝ սահմանափակելով հնարավոր հետազոտական տարբերակների շրջանակը: Այս առումով, որպես աշխատանքային հիպոթեզի թեստ, որը բացատրում է բյուրեղացման թերմոդինամիկայի ազդեցությունը դենդրիտներում բարձր անկյան սահմանի ձևավորման վրա, վերլուծվել է միայն դենդրիտային աճի արգելափակման հնարավորությունը, օրինակ՝ մակերեսային ակտիվ կեղտերով:
Կեղտերի պարունակությունը որոշելու համար նախատեսվում էր օգտագործել ARL 3400 ֆոտոէլեկտրական քվանտաչափ։Ստանդարտ և անոմալ չուգունի նմուշների համեմատական ուսումնասիրությունների ժամանակ հույս ունեին գտնել տարբերություններ կեղտերի պարունակության մեջ Գիբսի դրական կլանմամբ։ Նման կեղտերի առկայությունը կարող է արմատապես փոխել ստանդարտ դենդրիտային բյուրեղացումը:
Հետազոտության արդյունքներ
Մոխրագույն չուգունի առաջնային կառուցվածքի համապատասխանության վերլուծությունը ոչ կողմնորոշված դիսկրետ մանրաթելերով կոմպոզիտների կարծրացման հիմնական սկզբունքներին ցույց է տվել, որ VKM-ի կոմպոզիտային կարծրացման առաջին սկզբունքն այն է, որ կոմպոզիտում ամրացնող մանրաթելերի ծավալային բաժինը պետք է. լինի 20-ից 80% միջակայքում, կատարվում է չուգուն:
Ցույց է տրվում, որ արդյունաբերական թուջերում ամրացնող դենդրիտային բյուրեղների (/ Dk) ծավալային բաժինը զգալիորեն տարբերվում է՝ 15-ից մինչև 65% (նկ. 1):
/ դկ< 15 /дк Ä 25 /дк Ä 35 /дк « 45 /дк > 55
Բրինձ. 1. Չուգունի դենդրիտային կառուցվածքը 0,82 էվեկտիկության աստիճանով< Sc <1,0, приведенная толщина стенки отливки 15 мм, х 70
Հարկ է նաև նշել, որ դենդրիտների ծավալային բաժինը (/ Dk), որոնք խաղում են չուգունի մեջ ամրացնող մանրաթելերի դերը, ձուլման ժամանակակից տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս կարգավորել արդյունաբերական թուջերում ամբողջ տեսականին:
Հետազոտության արդյունքում պարզվել է, որ բոլոր մյուս բաները հավասար լինելով, մետաղի ծավալում դենդրիտների քանակի ավելացմամբ, չուգունի կոմպոզիցիաների ամրությունը մեծանում է, բայց միայն մինչև որոշակի սահման (~ 45%), որի դեպքում տեղի է ունենում կախվածության որակական փոփոխություն, իսկ ամրացնող դենդրիտների քանակի ավելացումը չի արտացոլվում չուգունի ամրության բարձրացման վրա (նկ. 2):
«Վի * ♦. Կ ♦ ♦♦ Գ» 1 ♦♦ ♦ զ< * * ■
9ժ * տ ♦ X * ♦ ♦ «» ♦< » 1
Բրինձ. 2. Մոխրագույն չուգունի առաձգական ուժի (ներ) կախվածությունը դենդրիտների ծավալային մասից (/ DK)
Դրան հանգեցնող պատճառները պարզաբանելու համար մենք ուսումնասիրեցինք դենդրիտների բաշխումը կիրառված բեռի նկատմամբ չուգուն պատռված նմուշների լայնակի և երկայնական հատվածներում, որոնք ունեն էապես տարբեր ուժային արժեքներ նույն ծավալային մասում:
Վերլուծության ընթացքում պարզվել է, որ չուգունը դենդրիտային աճի փուլում ամրանում է կառուցվածքի առաջացման դասական տեսության համաձայն։ Մի կողմ թողնելով հարցը
սառեցված բյուրեղների գոտու ձևավորումը, կարելի է պնդել, որ տեղի է ունենում երկու գոտիների ձևավորում: Սյունակային բյուրեղացման առաջին գոտին, որը դիտվում է նմուշի արտաքին մակերեսից և բաղկացած է առաջին կարգի զուգահեռ առանցքներով դենդրիտներից, և նրա կենտրոնական շրջաններում պատահական կողմնորոշված դենդրիտներով հավասարասեռ բյուրեղների երկրորդ գոտին, որոնց երկարությունը տատանվում է 0,1-ից: 0,5-ից 1,5 մմ:
Այսպիսով, կիրառվող բեռի նկատմամբ դենդրիտների բաշխումը տարբեր է և կարող է լինել ստոխաստիկ, տրանսբյուրեղային և խառը (նկ. 3):
«ՍՏՈԽԱՍՏԻԿ» «ԽԱՌՆ, ԳՈՏԱՅԻՆ» «ՏՐԱՆՍԲյուրեղացում».
ԵՐԿԱՅՆԱԿԱՆ Ե ԵՎ շ շշ
ԽԱՉ V
ՍԽԵՄԱ ёSh, ♦
Բրինձ. 3. Դենդրիտիկ բյուրեղների բաշխումը ստանդարտ պատռված նմուշների ծավալում, x 15.
I կարգի զարգացած առանցքով և II կարգի առանցքների փոքր երկարությամբ դենդրիտային բյուրեղների տրանսբյուրեղային կառուցվածքը դիտվում է միայն դրանց մեծ ծավալային մասում, և, որպես կանոն, I կարգի առանցքների ուղղությունը ուղղահայաց է կիրառականին։ սթրեսը, որն առաջացնում է չուգունի դիմադրության նվազում հիմնական ճեղքի տարածման նկատմամբ, որի հետագիծը հեշտությամբ թեքվում է դենդրիտային շրջանակի ճյուղերի շուրջ՝ առանց դրանք հատելու։ Սա հանգեցնում է այն բանի, որ դենդրիտային ճյուղերի ծավալային մասի ավելացումը չի մեծացնում կազմի ուժը որպես ամբողջություն:
Սյունակային բյուրեղացման գոտու բացակայության դեպքում դեպքերի մոտ 45%-ում նկատվել է ամրապնդող դենդրիտների լրիվ ստոխաստիկ բաշխում, համապատասխանաբար 35%-ը կազմում է խառը կառուցվածք։ Ուսումնասիրված նմուշների մնացած ծավալում հայտնաբերվել է տրանսբյուրեղացման երեւույթը (թեեւ այն չի ունեցել շարունակական ճակատ, սակայն զբաղեցրել է նմուշի ծավալի միայն մի մասը)։
Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ արդյունաբերական թուջերում դենդրիտային բյուրեղների երկարությունը մի քանի անգամ մեծ է դրանց տրամագծից 1dc = (3 ^ 16) ± 0,94 մմ, ^ dc = (20 ^ 28) ± 0,85 մկմ, հետևաբար, երկարության հարաբերակցությունը դենդրիտների տրամագիծը (/ dk / ^ dk) գերազանցում է թելքավոր կոմպոզիտային նյութերի համար պահանջվող նվազագույն արժեքը, որը պետք է լինի ավելի քան 10:
Միաժամանակ դենդրիտների մեծ ծավալային մասնաբաժնի դեպքում դիտվում է դրանց փաթեթավորման կառուցվածքը (նկ. 4): Այս դեպքում դենդրիտային բյուրեղները բավականին մեծ ծավալ են զբաղեցնում, քանի որ կարծրացման ընթացքում նրանք աճում են բոլոր ուղղություններով:
Ինչ վերաբերում է կիրառվող բեռին, ապա դենդրիտային բյուրեղներն ունեն փաթեթային կառուցվածք և ստոխաստիկ կողմնորոշում, իսկ հիմնական ճեղքը, տարածման ժամանակ, կամ հանգեցնում է դրանց ոչնչացմանը, կամ փոխում է ուղղությունը՝ թեքվելով դրանց շուրջը, ինչը, անկասկած, մեծացնում է նյութի դիմադրությունը ոչնչացմանը։ . Նման կառուցվածքներով չուգունները, որպես կանոն, գտնվում են կախվածության վերին հատվածում (նկ. 2)՝ ապահովելով ~ 300 ՄՊա ամրություն։
Բրինձ. 4. Դենդրիտային բյուրեղների փաթեթավորման կառուցվածքը չուգունում, x 7
Ցույց է տրված, որ մոխրագույն չուգուններում՝ տարբեր քանակությամբ դենդրիտներով, էվտեկտիկական բջիջների չափի ազդեցության աստիճանը ուժի վրա նույնը չէ։ Մատրիցային բջիջների ցրվածության ավելացման ազդեցության տակ ամրության աճը նկատվում է չուգուններում, որոնց ծավալային մասնաբաժինը 25%-ից ոչ ավելի է, ինչպես նաև դենդրիտների բարձր պարունակությամբ չուգուններում (> 45%): , այսինքն, երբ դենդրիտների ուժեղացնող ազդեցությունը թուլանում է կամ անբավարար է (նկ. 5) ...
Բրինձ. 5. Չուգունի ամրության (ների) կախվածությունը էվեկտիկական մատրիցայի բջիջների տրամագծից (-SPM)
VKM-ի կոմպոզիտային կարծրացման հաջորդ սկզբունքը պահանջում է, որ կոմպոզիտում մանրաթելերի ուժը լինի ավելի մեծ, քան մատրիցայի ուժը (s FIBER >> s MATRIX):
Մոխրագույն չուգունում բյուրեղացման ժամանակ առաջնային ավստենիտի դենդրիտները հարստացվում են գրաֆիտացնող տարրերով, որոնք մեծացնում են ածխածնի ակտիվությունը (ac), իսկ կարբիդ կայունացնող տարրերը (որոնք նվազեցնում են ac-ը) հարստացնում են էվեկտիկական բաղադրիչը։ Բաղադրիչների միկրոլիկվացիայի նման առանձնահատկությունները առաջացնում են ածխածնի Dac-ի ակտիվության տարբերություն «դենդրիտ-էվեկտիկական» միկրոլիկվացիոն գոտիների միջև: Չուգունը ձգտում է հավասարեցնել ածխածնի ակտիվությունը, սակայն ցածր դիֆուզիոն շարժունակության պատճառով
W v j ¿¿g tri / DK = 35,4 5
\ 1 ֆէի Ջ ■ վ «իՆ» ■■ ■> ■ 15 Գ. «Ն / ԴԿ = 15.25 ի-
/ դկ = 5- 5 ... 6 / դկ = 45,5- շ ■ ■ շ ■ ■ լ ■
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Ac բաղադրիչների հարթեցումն իրականացվում է միայն ածխածնի զանգվածային փոխանցման շնորհիվ՝ դենդրիտներից դեպի էվտեկտիկա։ Տարրերի առաջացող լիկվիդային բևեռացումը մեծացրել է դիմացկունությունը և պահպանվում է սառեցման ժամանակ մինչև էվեկտոիդ փոխակերպման միջակայքը և սենյակային ջերմաստիճանը, ինչպես նաև պահպանվում և սրվում է չուգունի ձուլվածքների հետագա կրկնվող տեխնոլոգիական կամ գործառնական ենթակրիտիկական տաքացման ժամանակ:
Տարրերի միկրոլիկվացիոն բաշխման այս հատկանիշը նվազեցնում է ոչ միայն դենդրիտային շրջանակի ամրացնող ունակությունը, այլև ամբողջությամբ չուգունի ուժը: Քանի որ էվեկտոիդ փոխակերպումը ձևավորվում է 800 ՄՊա հզորությամբ սորբիտոլանման մարգարտիտի փոխարեն դենդրիտներում, ավելի քիչ ցրված և, հետևաբար, ավելի քիչ դիմացկուն մարգարտիտով կամ 400 ՄՊա-ից պակաս ուժով ազատ ֆերիտով: Աշխատանքի ընթացքում պարզվել է, որ առաջնային դենդրիտներում տեղակայված ֆերիտի փափկեցնող ազդեցությունը 15-20 անգամ ավելի ուժեղ է, քան էվեկտիկական մատրիցում տեղակայված ֆերիտի ազդեցությունը:
Պայմանի իրականացում (ս
Ա) հնարավոր է, օրինակ, օգտագործման միջոցով
ցածր մանգանային չուգուն՝ հավասարակշռված նվազեցված Si պարունակությամբ, ինչը նվազեցնում է դենդրիտային ճյուղերի բեղմնավորման և փափկացման միտումը: Այնուամենայնիվ, արդյունաբերական մոխրագույն չուգունների մետալոգրաֆիական ուսումնասիրությունները հայտնաբերեցին միջուկում սորբիտոլով դենդրիտային ճյուղեր (NU 269 - 316), որը շրջապատված է ֆերիտով (NU 128 - 98) կամ պեռլիտով (NU 239) պատյանով (նկ. 6 ա, բ): ):
Բրինձ. 6. Դենդրիտային բյուրեղների կառուցվածքը սորբիտոլանման պեռլիտով (a), x 100 և ճյուղերի բեկորներով (b) ֆերիտային (վերևում) և պեռլիտի (ներքևի) թաղանթներում, x 500. Ածխածնի վերաբաշխում աննորմալ դենդրիտների խաչմերուկում: ջերմային գործողություն, x 500:
գ - ձուլածո կառուցվածք; դ - սահմանի դեկարբյուրացում. (փորագրված 4% HNO3)
Սորբիտոլի ջերմային կայունությունը անոմալ կառուցվածքի դենդրիտների կենտրոնական գոտիներում պարզվել է, որ շատ ավելի բարձր է, քան ստանդարտ դենդրիտներում պեռլիտը։ Եվ նույնիսկ կոպիտ շերտավոր պեռլիտի թաղանթների ամբողջական պարարտացման դեպքում (նկ. 6, գ, դ), որն ուղեկցվում է այդ գոտիներում միկրոկարծրության արժեքների կտրուկ անկմամբ և, հետևաբար, դրանց ամրության, ներքին ամրության հետ: Սորբիտոլանման կայուն կառուցվածքի պատճառով գոտիները գործնականում անփոփոխ են մնացել:
Աննորմալ դենդրիտային կառուցվածքներ են հայտնաբերվել գմբեթաձուլական երկաթի (1 ձուլվածք 148 փորձարկվածի համար) և էլեկտրական վառարանային չուգունի մեջ (3 բուրմունք 106 փորձարկվածի դիմաց) կամ համապատասխանաբար 0,67% և 2,83%:
Չուգունի մեջ անհրաժեշտ է կատարել նաև կոմպոզիցիայի կարծրացման ևս մեկ սկզբունք՝ ամրապնդող մանրաթելերի և մատրիցայի միջև ամուր կապի իրականացման պայմանները:
Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով իրականացված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ամրապնդող դենդրիտները, լինելով ամենադիմացկուն կառուցվածքային տարրերը, ամբողջությամբ չեն ընկալում կործանարար լարումները և, այսպես ասած, «հեռանում են» ցածր ամրության էվեկտիկական մատրիցից (նկ. 7): Կոտրվածքի մակերևույթի վրա բացահայտվում է ըստ էության չկոտրված դենդրիտային շրջանակ, նկատվում են դուրս ցցված դենդրիտային ճյուղեր և կանոնավոր տարածված խոռոչներ, որոնցից «դուրս են գալիս» դենդրիտային ճյուղերը, այսինքն՝ չուգունի մեջ դրսևորվում են մանրաթելային կոմպոզիտներին բնորոշ քայքայման առանձնահատկությունները։ .
Բրինձ. 7. Չուգունի ոչնչացման մակերեսը.
ա - ամրապնդող դենդրիտային կառուցվածքը կոտրվածքի մակերեսի վրա, լուսային մանրադիտակ, x10; բ - դուրս ցցված ամրապնդող դենդրիտներ, x 50; գ - խոռոչներ «դուրս հանված» դենդրիտներից, սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ - REM 250, x 100
Պահանջի կատարումը՝ դենդրիտների և էվեկտիկական մատրիցայի միջև կապի ամրապնդումը, հնարավոր է նաև իրականացնել չուգունում անոմալ դենդրիտային կառուցվածքի ձևավորման շնորհիվ՝ սորբիտոլանման դենդրիտային ճյուղերի տեսքով, որոնք շրջապատված են շարունակական «բուֆեր» ֆերիտով։ կամ մարգարիտ պատյան:
Սկզբունքորեն կարևոր է, որ անոմալ դենդրիտային կառուցվածք ունեցող բոլոր չուգուն բլիթները ունեն ճիշտ նույն ֆերիտ-գրաֆիտ էվեկտիկական միջդենդրիտ գրաֆիտի այլասերված ձևով (նկ. 6):
Չափազանց անցանկալի է, չուգունի ամրության վրա ազդեցության տեսանկյունից, գրաֆիտի մորֆոլոգիան ֆերիտային մատրիցում, սակայն, վերլուծված կոմպոզիցիաներում իրեն բացասաբար չի դրսևորել: Ավելին, համեմատաբար բարձր ամրության արժեքները 245-290 ՄՊա միջակայքում, համեմատաբար ցածր կարծրությամբ HB 184-217 ՄՊա-ն այս chu-gun-ներին տրամադրեցին լավ որակի ցուցանիշներ K = sv / HB:
Գրաֆիտի իրական ձևի ուսումնասիրությունը բարակ թուջե փայլաթիթեղների միկրո-ռենտգենյան դիֆրակցիայի մեթոդով ցույց տվեց նրա միաբյուրեղային կառուցվածքը յուրաքանչյուր էվեկտիկական բջջի ծավալում և «չաճը» սահմանից դեպի հարևան բջիջներ ( Նկար 8):
Բրինձ. 8. Գրաֆիտի բնույթը չուգունում՝ դենդրիտների անոմալ երկրորդական կառուցվածքով, x 100:
ա - օպտիկական մանրադիտակ; բ - փոխանցման մանրադիտակ Թեև դա հնարավոր չէ հայտնաբերել օպտիկական մանրադիտակով ուսումնասիրելիս՝ որոշելով միայն դրանց չափերը, որոնք անոմալ չուգուններում բավականին մեծ էին:
Պարզվել է, որ անոմալ դենդրիտային կառուցվածքների ցրվածությունը բավականին ցածր է, քանի որ անոմալ դենդրիտների երկրորդ կարգի X ճյուղերի միջև հեռավորությունը 34 մկմ է, իսկ կանոնավոր բյուրեղացման չուգունինը` 25: Կճեպով դենդրիտային ճյուղերի հաստությունը գերազանցում է. ճյուղերի չափերը ստանդարտ թուջե նմուշներում մոտ 1,4 - 1, 8 անգամ:
Կատարված ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տվել պարզել, որ բյուրեղացման թերմոկինետիկ պայմանները, որպես աննորմալ դենդրիտների առաջացման հնարավոր պատճառ, որոշիչ գործոն չեն:
Անոմալ դենդրիտների միատարր ֆերիտային թաղանթները (նկ. 9, ա) գունային փորագրման ժամանակ (նկ. 9, գ) ձեռք են բերում անհամասեռ գույն, ինչը բնութագրում է, որ աննորմալ դենդրիտի կեղևի ներքին մասը պարունակում է ավելի քիչ սիլիցիում, քան դենդրիտի կենտրոնը։ , իսկ արտաքին մասը գերազանցում է այն։
Բրինձ. 9. Չուգունի անոմալ դենդրիտային ճյուղերի միկրոլիկվացիոն տարասեռություն,
ferrite պատյան:
ա - փորագրված նիտալով, x 100; բ - փորագրություն եռացող նատրիումի պիկրատի մեջ x 100; գ - աննորմալ դենդրիտի ներքին սահմանը x 2500
Ներքին բարձրանկյուն սահմանագիծը (նկ. 9, գ), որն առանձնացնում է արտաքին թաղանթները կենտրոնից դենդրիտային բյուրեղում, ունի բավարար հաստություն, թեև այն հայտնվում է միայն որոշ ճյուղերում և՛ ֆերիտային, և՛ մարգարիտային թաղանթներով: Վերլուծությունը նաև հայտնաբերել է ճյուղեր, որոնք չունեն ներքին բարձր անկյունային սահմաններ: Պարզվել է, որ այս դեպքում բարակ արտաքին ֆերիտային եզրը, որը գունավորվում է նույն կերպ, ինչպես էվտեկտիկ ավստենիտը, բայց տեսանելի սահման չի կազմում դենդրիտի ներսում, մնում է տեսողականորեն տարբերվող: Այն միաձուլվում է ֆոնի հետ սովորական փորագրման ժամանակ և բացակայում է ստանդարտ բյուրեղացման դենդրիտներում։
Գույնի փոփոխության և ներկման ինտենսիվության տեսողական գնահատականների հիման վրա կառուցված տարանջատման կորերի մոտավոր պրոֆիլների տարբերակները ցույց տվեցին անոմալ դենդրիտներում ճյուղերի խաչմերուկի վրա Si-ի տարանջատման որակական բնույթը (նկ. 10): . Si-ի կոնցենտրացիայի կտրուկ փոփոխությունը ցույց է տալիս անոմալ ճյուղերի բազմաշերտ կառուցվածքը, որն իր մեջ ներառում է երեք միկրոլիկվացիոն գոտիների հաջորդաբար ամրացված տարրեր՝ առաջնային ավստենիտի դենդրիտներ, ներքին թաղանթի ավելցուկային ավստենիտ և արտաքին թաղանթի նստվածքային ավստենիտ:
Դենդրիտիկ աճի ավարտին չուգունի միջդենդրիտիկ հեղուկը դեռ չի հասնում էվտեկտիկական կոնցենտրացիայի, և ավելորդ ավստենիտը դուրս է գալիս դրանից՝ նստելով առաջնային դենդրիտների վրա։ Եվ չնայած էվտեկտիկական վերափոխման սկզբում միջդենդրիտիկ հեղուկից ավելորդ ավստենիտի շերտավորումն ավարտում է ձևավորումը.
Ստացված արդյունքները հետագայում հաստատվել են ռենտգենյան միկրոսպեկտրային անալիզի տվյալներով։ Սիլիցիումի, մանգանի և ծծմբի բաշխման սկանավորումները ներկայացված են Նկ. 10.
Բրինձ. 10. Ճյուղերի խաչմերուկի երկայնքով տարրերի տարանջատման որակական բնույթը.
աննորմալ դենդրիտներում.
ա - անոմալ դենդրիտային բյուրեղի շառավղով Si-ի տարանջատման փոփոխության որակական դիագրամ՝ պինդ փուլի աճի մեխանիզմների հաջորդական փոփոխությամբ. 1 - առաջնային աուստենիտ (շարունակական աճ); 2 - ավելորդ ավստենիտ (շերտ առ շերտ աճ); 3 "- նստվածքային ավստենիտ; 3 - էվեկտիկական խառնուրդ; բ - անոմալ կառուցվածքի դենդրիտների տարրերի (Mn, Si և S) բնորոշ ճառագայթման ինտենսիվության փոփոխություն:
Այսպիսով, ըստ տարանջատման կորերի պրոֆիլի, հնարավոր եղավ բացահայտել պինդ փուլի աճի տարբեր մեխանիզմներ՝ միմյանց փոխարինելով տեխնիկական չուգունների իրական կարծրացման պայմաններում։
Հետագա ուսումնասիրություններն իրականացվել են դենդրիտային կառուցվածքում հայտնաբերված անոմալիաների թերմոդինամիկական բնույթի հիպոթեզի ենթադրությունների ներքո։ Ենթադրվում էր, որ չուգունում դենդրիտային բյուրեղների անոմալ կառուցվածքի ամենահավանական առաջացումը կապված է մակերեսային ակտիվ կեղտերի կողմից դենդրիտային աճի արգելափակման հետ:
Նման կառուցվածք ունեցող թուջերից յուրաքանչյուրի քիմիական բաղադրության վերլուծությունը (նկ. 6) բացահայտեց Գիբսի դրական կլանմամբ կեղտերի առկայությունը, որոնց ընդհանուր քանակությունը կարող է առաջացնել դենդրիտային աճի վաղաժամ արգելափակում (Աղյուսակ 1):
Աղյուսակ 1
Որպես 8n Pb 2n B1 8e B
0,006 - 0,008 0,006 -0,009 0,001 0,001 -0,004 0,005 - 0,008 0,001 0,001 -0,005 0,001
Ստացված տվյալները (Աղյուսակ 1) հնարավորություն են տվել ընտրել չուգունի հալվածքում ներմուծված բարդ հավելման բաղադրությունը և ստանալ անոմալ կառուցվածքի դենդրիտներ (նկ. 6): Միևնույն ժամանակ, ձեռք բերված չուգունների ամրությունը եղել է SCH 30 - SCH 35 և SCH 20 - SCH 25 դասերի ստանդարտ չուգունների սահմաններում:
Կատարված ուսումնասիրությունների հիման վրա պարզվել է գորշ երկաթի առաջնային կառուցվածքի պարամետրերի նշանակությունը, որը պատասխանատու է երկաթե ձուլվածքներում ամրության բարձրացման համար։ Ցույց է տրված, որ արդյունաբերական թուջերում դենդրիտների ծավալային բաժինը տատանվում է 15-ից մինչև 65%: Այս դեպքում, այլ հավասար պայմաններում, նյութի ծավալում դենդրիտային բյուրեղների քանակի ավելացմամբ, չուգունի ամրությունը մեծանում է, բայց միայն մինչև որոշակի սահման (~ 45%), որը որոշվում է դենդրիտների բաշխումը նյութի ծավալում՝ կիրառվող բեռի և դրանց կառուցվածքի համեմատ: Նյութում դենդրիտների քանակի հետագա աճը չի ազդում ուժի արժեքի փոփոխության վրա՝ դեպի դրա արժեքի նվազում կամ բարձրացում:
Ցույց է տրված, որ արդյունաբերական թուջե կոմպոզիցիաներում՝ տարբեր քանակությամբ դենդրիտներով, էվեկտիկական մատրիցայի բջիջների չափերի ազդեցության աստիճանը ուժի վրա նույնը չէ։ Էվեկտիկական բջիջների ցրվածության ավելացման ազդեցության տակ ուժի աճը նկատվում է 25%-ը չգերազանցող դենդրիտների ծավալային բաժին ունեցող թուջերում, ինչպես նաև դենդրիտների բարձր պարունակությամբ չուգուններում (> 45%), այսինքն. , երբ դենդրիտների ուժեղացնող ազդեցությունը թուլանում է կամ անբավարար է։
Կատարված ուսումնասիրությունները բացահայտեցին չուգունի դենդրիտային կառուցվածքի փոխակերպման նախկինում անհայտ եղանակներ՝ հիմնվելով դրա բաղադրության և կառուցվածքի ձևավորման օրինաչափությունների փոխհարաբերությունների վրա, ինչը հնարավորություն տվեց այս հիմքի վրա մշակել ձուլվածքի ամրության հատկությունները կարգավորելու նոր մեթոդ: երկաթե ձուլվածքներ.
Մատենագիտական ցանկ
1. Գիրշովիչ, Ն.Գ. Առաջնային կառուցվածքը՝ որպես մոխրագույն չուգունի մեխանիկական հատկությունների գնահատման չափանիշ / Ն.Գ. Գիրշովիչ, Ա. Յա. Իոֆֆե, Գ.Ա. Լենինգրադ. գիտատեխնիկական տուն քարոզչություն։ 1968 .-- 30 էջ.
2. Patterson, V. Չուգունի միկրոկառուցվածքը և դրա հատկությունները // Ձուլման բանվորների 29-րդ միջազգային կոնգրես: - Մ .: Մեքենաշինություն, 1967.S. 55-63:
3. Տրոիցկի, Գ.Ն. Չուգունի հատկությունները / GN Troitsky; խմբ. Մ.Գ.Օկնովա. - Լենինգրադ - Մոսկվա: Սև և գունավոր մետալուրգիայի վերաբերյալ գրականության պետական գիտատեխնիկական հրատարակչություն 1941 թ. - 290 էջ.
4. Ilyinsky, V. A. Էվեկտիկության տարբեր աստիճաններով չուգունների բյուրեղացման կառուցվածքի կոմպոզիտային բնույթի մասին / V. A. Ilyinsky, L. V. Kostyleva // Izv. ՀԽՍՀ ԳԱ. Մետաղներ.
1986. No 5.C. 116-118 թթ.
5. Լիտվինենկո, Մ.Ն.. Չուգունի ձուլվածքներում կոմպոզիտային նյութի կառուցվածքի և հատկությունների ձևավորման հեռանկարները: Լիտվինենկո [եւ ուրիշներ] // Ձուլարան. 1994. No 12. S. 7-9.
6. Իլյինսկի Վ.Ա. Մոխրագույն չուգունի ամրության կախվածությունը նրա առաջնային կառուցվածքից: Իլյինսկի, L. V. Kostyleva // Ձուլարան. 1997. No 5. S. 25-26.
7. Իլյինսկի, Վ. Ա. Երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներում միկրոլիֆիկացիայի կանոնավորությունները և ձուլման տեխնոլոգիայի նոր հնարավորությունները / V. A. Ilyinsky, A. A. Zhukov, L. V. Kostyleva // Ձուլման բանվորների 55-րդ միջազգային կոնգրես: - Մ., 1988. C. 1-11.
8. Շինարարական նյութեր. տեղեկատու / Բ.Ն. Արզամասով [եւ ուրիշներ]; խմբ. Բ.Ն.Արզամասովա. - M .: Mashinostroenie, 1990 .-- 688 p.
9. Էլիոթ, Ռ. Էվեկտիկական պնդացման վերահսկում / Ռ. Էլիոթ // Մոսկվա. Մետալուրգիա.
10. Palatkina, LV Չուգունի դենդրիտային կառուցվածքի անոմալիաների հետազոտություն / LV Palatkina, LV Kostyleva, VA Ilyinsky // Մետաղներ. 2010. Թիվ 03. S. 35-41.
11. Իլյինսկի, Վ. Ա. Գորշ չուգունի դենդրիտային ճյուղերի միկրոլիկվացիոն տարասեռության հետազոտություն / V. A. Ilyinsky, L. V. Kostyleva, L. V. Palatkina // Մեքենաշինության մետալուրգիա: 2009. No 06. C. 9-15.
Ստանալու ամսաթիվ խմբագիրներում 13.04.2012թ
ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԻ ԱՌԱՆՁՆԱՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ԳՈՐՇ ԽՈԶԵՐԿԻ ՄԵՋ
Վոլգոգրադի պետական տեխնիկական համալսարան
Կատարված է խոզի երկաթի առաջնային կառուցվածքի վերլուծություն և դիտարկվում է դրա փոխակերպման հնարավոր տարբերակը, որն ազդում է խոզի երկաթի ձուլվածքների դիմացկունության աճի վրա:
Բանալի բառեր՝ գորշ խոզի երկաթ, կոմպոզիտային կարծրացում, դենդրիտ, էվտեկտիկա, ածխածնի ակտիվություն (ac), ամրություն:
Հոդվածի առաջին մասում քննարկվում են կոշտ քրոմապատ ծածկույթների թերությունները վերացնելու պատճառներն ու մեթոդները, երկրորդ՝ թերությունները կանխելու, դրանք հայտնաբերելու և վերացնելու մեթոդները:
Թերությունները հաճախ տեսանելի են քրոմապատ մակերեսի վրա: Այս թերությունների պատճառները ճիշտ որոշելը - սա խնդիր է, որը կանգնած է գալվանիստների և նրանց արտադրանքի սպառողների առաջ: Որտեղ և ինչպես են առաջանում այդ թերությունները, լինի դա ոչ պիտանի էլեկտրոլիտի օգտագործման, սարքավորումների ոչ պատշաճ շահագործման, բուն մետաղի թերությունների կամ այլ աղբյուրների պատճառով, այս բոլոր հարցերը քննարկվում են այս հոդվածում:
Պետք է հասկանալ, որ կոշտ քրոմային ծածկույթների թերությունների մեծ մասը, ինչպիսիք են իջվածքները, ցանցերը, դենդրիտները, առաջանում են հիմնականում հիմնական մետաղից կամ նախապատրաստական մակերևույթից մինչև ծածկույթը, աշխատանքի փուլը, և ավելի փոքր չափով այդ թերությունները առաջանում են ոչ ստանդարտ էլեկտրոլիտի օգտագործման համար: Եթե աշխատանքային մասերը ձեռք են բերվել լայնածավալ թերություններով, բայց դրանցից գոնե մեկը բավարար ծածկույթով է ստացվել, ապա քիչ հավանական է, որ օգտագործված էլեկտրոլիտը թերի է: Որպես կանոն, արատների պատճառը կամ աղբյուրը պետք է փնտրել այլ տեղ։
Այնուամենայնիվ, թերությունները դեռ առաջանում են ոչ պիտանի էլեկտրոլիտի օգտագործման պատճառով: Այստեղից մենք սկսում ենք:
Ոչ ստանդարտ լուծումների օգտագործման հետևանքով առաջացած թերությունները.
Այս թերությունները կարող են ի հայտ գալ, եթե ընտրված է էլեկտրոլիտի սխալ բաղադրություն կամ եթե դրա մեջ մագնիսական կամ այլ մասնիկներ են կուտակվել։ Քրոմաթթվի և կատալիզատորի պարունակության բարձր հարաբերակցությամբ լուծույթների օգտագործումը կարող է հանգեցնել մինչև 3 մմ (1/8 ") տրամագծով մեծ, թեթևակի գունավոր խոռոչների ձևավորմանը» կեղևներ «կամ» կեղևներ «Այս թերությունները բնորոշ են լուծույթներին. կատալիզատորի ցածր կոնցենտրացիայով:
Ճիշտ հավասարակշռված լուծույթները, բայց մետաղական ներդիրների մեծ պարունակությամբ, հանգեցնում են նկատելիորեն անհարթ և կոճկված ծածկույթի մակերեսների՝ ավելի մեծ չափով, քան կատարյալ մաքուր լուծումները: Երկաթի և 3-վալենտ քրոմի ընդհանուր կոնցենտրացիայով 10-15 գ/լ (1,5-2 ունցիա/գալ) լուծույթները հաջողությամբ օգտագործվել են, բայց 0,13 մմ-ից ավելի (5 միլս) հաստությամբ ծածկույթներում, երբ կոնցենտրացիան Fe +-ը գերազանցում է, Cr 3+ 4 գ/լ (0,5 ունց/գ) դեպքում, արդյունքում մակերեսի կոշտության տարբերությունները շատ նկատելի էին:
Էլեկտրապատման լոգարանում լողացող ոչ կպչուն և ոչ մագնիսական մասնիկները չեն ազդում ուղղահայաց մակերեսների ծածկույթի վրա: Քրոմի էլեկտրածածկման լոգարանների մեծ մասը պարունակում է անոդներից ստացված որոշակի քանակությամբ չլուծվող կապարի քրոմատ, ինչպես նաև բարիումի սուլֆատ՝ բարիումի կարբոնատի ավելացման պատճառով, ոչ թարմ պատրաստված էլեկտրոլիտում: Ոմանք օգտակար են համարում էլեկտրոլիտները քրոմով զտելը: Նրանք, ովքեր դա անում են, պետք է ստանան բարձրորակ ծածկույթ՝ 0,18 մմ-ից ավելի (5 միլ) շերտի հաստությամբ:
Այնուամենայնիվ, օժանդակ նյութերի օգտագործումը կարող է աղտոտել քսուքը և լուրջ թերություններ առաջացնել կոշտ քրոմապատ ծածկույթում: Օժանդակ միջոցների կատեգորիան ներառում է.
Յուղից կամ ժապավենից կպչուն մասնիկները հակված են լողալու լուծույթի մակերեսին և, երբ մշակված մասը ընկղմվում է լոգանքի մեջ, կարող են կպչել դրան: Այդպիսի մասնիկները կարող են խաթարել էլեկտրալվացման գործընթացը և հանգեցնել դիպուկ թերությունների (փոսիկացման):
Հայտնի է, որ լողացող պլաստիկ ուլունքները, որոնք օգտագործվում են էլեկտրոլիտների գոլորշիացումը վերահսկելու համար, հավաքում են մոմ և այլ քայքայման արտադրանքները և ձևավորում կպչուն թաղանթ: Երբ աշխատանքային մասը ընկղմվում է լոգանքի մեջ և շփվում է աղտոտված գնդերի հետ, կպչուն թաղանթը կարող է գնդերի մակերևույթից տեղափոխվել աշխատանքային մասի մակերես, ինչը կարող է հանգեցնել ծածկույթի թերությունների: Բացի այդ, ճկուն PVC խողովակները կարող են հեղուկ արտանետել մակերևույթից՝ ձևավորելով կպչուն թաղանթ, որն առաջացնում է թերություններ մաքուր աշխատանքային մասի շփման կետերում խողովակների հետ: Մեկուսիչ լաքի կամ մոմի ոչ լրիվ հեռացումը թերությունների մշտական պատճառ է:
Դրանք հեռացնելու համար մի օգտագործեք նոսրացուցիչներ կամ լուծիչներ, քանի որ լվացվելուց հետո մնացած բարակ թաղանթը շատ դժվար է հայտնաբերել մինչև էլեկտրալվացման գործընթացը: Գործընթացի անցանկալի դադարեցումից հետո ծածկույթը դանակով մաքրվում է, մշակման մասերը մաքրվում են մանրահատիկ զմրուխտ թղթով, այնուհետև պեմզայով կամ «կավիճ» փոշով։
Տարբեր մագնիսական (երկաթե) մասնիկներ, ինչպիսիք են պտտվող մետաղական խոզանակների կտորները, փորագրման ընթացքում աշխատանքային մասից անջատված նյութը, չծածկված ներքին մակերեսների թափոնները և պտտվող կոնտակտների և առանցքակալների մակերևույթից հեռացված մանր մասնիկները. Այս բոլոր մասնիկները ձգվում են դեպի աշխատանքային մասը էլեկտրական հոսանքի մագնիսական դաշտով: Այս մասնիկները կպչում են երեսպատման ենթակա մակերեսին, ինչը հանգեցնում է հանգուցային արատների առաջացմանը՝ չնայած լուծույթը խառնելուն:
Արատների կանխարգելման միջոցառումներ.
Դուք պետք է անեք հետևյալը.
- Հեռացրեք կրաքարը, կեղտը տանկի մակերևույթից և մաքուր պահեք ազատ տախտակները:
- Վերացնել աղտոտման աղբյուրը.
- Խոնավացրեք աշխատանքային մասի աշխատանքային մակերեսը՝ այն ընկղմելով լուծույթի մեջ:
- Մանրակրկիտ մաքրեք աշխատանքային մասը, ամբողջությամբ հեռացրեք յուղը, կեղտը, հղկող խառնուրդները:
- Էլեկտրապատման տարածքում մի փայլեցրեք կամ ավազով միացրեք:
- Մաքուր պահեք դարակաշարերը, լաբորատոր նստարանները, լուծույթների տեղափոխման տարաները, սկուտեղները և այլն։
- Լաքապատեք մեկուսիչ ժապավենների եզրերն ու եզրերը, որպեսզի խուսափեք լուծույթի մեջ կպչուն լատեքսից:
- Աշխատանքային մասը պետք է մաքրվի և փորագրվի առանձին բաքերում (ոչ թե այն տանկերում, որտեղ իրականացվում է էլեկտրապատման գործընթացը):
- Մանրակրկիտ մաքրեք բոլոր ներքին մակերեսները և ապահով կերպով փակեք էլեկտրոլիտների արտահոսքից:
- Նիկելապատ կամ թիթեղապատ պտտվող թփեր կամ կոլեկտորային օղակներ:
Փոխադրման ընթացքում առաջացած թերությունները.
Էլեկտրապատման գործընթացից առաջ անհրաժեշտ է մեծ խնամքով տեղափոխել մշակված մասը պատման վայր՝ այլ մակերեսների հետ դրա շփումը կանխելու համար:
Անզգուշությունը հանգեցնում է, օրինակ, մի շարք իջվածքների հիդրավլիկ ձողերի ծածկույթների մակերեսին, որոնք կուտակվել են մետաղական անիվներով սայլերի վրա։ Կոշտ հիմքի վրա անիվների գլորումից առաջացած թրթռումը հանգեցրել է աշխատանքային մասերի միջև գծային շփումների երկայնքով տեղակայված տարածքներում շփման կոռոզիայից: Այս խնդիրը լուծվել է տրոլեյբուսի անիվների վրա ռետինե անվադողեր տեղադրելով՝ թրթռումների մակարդակը նվազեցնելու և աշխատանքային մասերի միջև թղթե միջատներ օգտագործելով՝ նրանց միջև շփումը կանխելու համար:
Աշխատանքային մասի մակերեսը ավարտելուց անմիջապես հետո այդ մակերեսները, անկախ նրանից՝ փայլեցված են, թե ոչ, պետք է փաթաթվեն պրադտ թղթի մեջ՝ դրանք ցանկացած վնասակար ազդեցությունից պաշտպանելու համար: Աշխատանքի ամենասթրեսային պայմաններում հուսալի պաշտպանություն ապահովելու համար թղթի մի քանի շերտը, հավանաբար, բավական է:
Բացի այդ, աշխատանքային մասի մակերեսի շփումը կաթոդային ավտոբուսի հետ կարող է հանգեցնել մակերևույթի թերությունների առաջացման:
Աշխատանքային մասը բաքի մեջ բեռնելիս դրա անսպասելի արածեցման կամ կաթոդի ավտոբուսի հետ շփման պահին էլեկտրական աղեղ է ցատկում, ինչը կարող է հանգեցնել միկրոփոսերի (միկրոկետային թերությունների): Աշխատանքային մասի մակերեսին անոդների մակերեսի հետ շփումը նույնպես հանգեցնում է լուրջ թերությունների: Ամեն դեպքում, աշխատանքային մասը, որը շփվել է կաթոդի ավտոբուսի կամ անոդի հետ, պետք է դուրս բերվի ջրամբարից (բաղնիք) և նորից պատշաճ կերպով ավարտվի և զգուշորեն ստուգվի նախքան էլեկտրապատման գործընթացը նորից իրականացնելը:
Հաճախ թերությունները կարող են առաջանալ նաև անզգույշ տեղափոխման կամ աշխատանքային մասերի բեռնման ժամանակ: Հետևաբար, գործող անձնակազմը պետք է շատ ուշադիր հետևի աշխատանքային մասերի փոխադրման կամ բեռնման տեխնոլոգիային, ինչպես նաև շատ զգույշ լինի իր գործողություններում:
Հիմնական մետաղի թերությունները.
Եթե բազային մետաղն ինքնին համարվում է թերությունների աղբյուր, ապա պետք է հաշվի առնել 2 հարց՝ (1) մեխանիկական հարդարման մշակում և մակերեսի պատրաստման այլ մեթոդներ և (2) մետաղական կառուցվածքի մետալուրգիական շարունակականություն (ամբողջականություն) հենց իր մակերեսին և մոտ.
Հարդարման մեխանիկական գործընթացները կարելի է համեմատել վարելահողերի վրա գութանի հետ աշխատելու հետ: Անկախ նրանից, թե ակոսը կտրված է կտրող գործիքի վրա մեկ կետով, թե հղկման անիվների կամ հղկվող քարերի մի քանի կետերով, գութանի յուրաքանչյուր կետ եզրերին բարձրացված եզրերով ակոս է կազմում: Այս եզրերը սովորաբար պարունակում են մետաղի բեկորներ և միկրոփորվածքներ: Այդպիսով ձևավորված սուր եզրերը և մետաղի կտորները դառնում են հոսանքի բարձր խտությամբ կենտրոնացնողներ, որոնցից սկսվում են քրոմի տեղումները, ինչպես ցույց են տվել Ջոնսը և Քենեսն իրենց հետազոտական նախագծում 1 4AES: Այս վայրերում առաջանում են հանգուցային թերություններ, որոնք մեծ դժվարություններ են առաջացնում կոշտ քրոմապատում ստանալու ժամանակ։ Պատրաստի ծածկույթը հղկելիս այդ թերությունները վերացվում են, ինչը հանգեցնում է դեպրեսիաների ձևավորմանը:
Նկար 1-ը ցույց է տալիս 4140 պողպատե լիսեռը մինչև 16 մկմ: և պատված 0,5 մմ (20 միլ) քրոմով: Ծածկույթի մակերեսին կան բազմաթիվ հանգույցներ և գազային ներդիրներ։ Նկար 2-ը ցույց է տալիս գազի ներդիրի ընդլայնված տեսքը, որն առաջացնում է հիմնական մետաղի մեծ թերություն: Անոդում քրոմը լուծարվել է: Հիմնական մետաղի մակերեսի մանրադիտակային հետազոտությունը (նկ. 3) հնարավորություն է տվել հայտնաբերել ինտենսիվ հղկման հետևանքները։ Հիմնական մետաղի քայքայումն այնքան ինտենսիվ է ընթացել, որ մակերեսը կարծրացել է և առաձգական լարումների ազդեցության տակ մակերեսի վրա առաջացել են ճաքեր՝ հղկման ուղղությանը ուղղահայաց։
Նմանատիպ լիսեռը (նկ. 4) ենթարկվել է ավարտական մշակման տարբեր մեթոդներով նախքան էլեկտրապատումը: Արդյունքները ցույց են տալիս, թե ինչ է տալիս յուրաքանչյուր նման մեթոդ։ Սկզբում պինդ լիսեռը կոպիտ մանրացված էր նախքան լաբորատորիա մտնելը:
Լիսեռի միջին մասի շրջագծային մակերևույթի մի հատվածը ընդհանրապես չի շոշափվել, իսկ մյուս հատվածները հղկվել են (ձեռքով հղկող նյութերով, առանց հենարանի (աջակցող տարրեր) օգտագործելու) խառատահաստոցի վրա հղկաթղթի հավաքածուով. անընդհատ աճող հատիկավորությամբ՝ սկզբում 320, ապա 400 հատիկավոր, այնուհետև օգտագործվել է թուղթ՝ սիլիցիումի կարբիդով՝ 600 հատ հատիկով, ծածկել է լիսեռի շրջագծի մոտավորապես 1/4 - 1/3-ը։ Մի հատվածը փայլեցվել է անիվով, օգտագործելով պողպատե ափսեներով խառնուրդ: Մեկ այլ հատված չորացվեց կավե հողի մասնիկներով 120 հատիկի չափով: Բաժին 3-ը չի մշակվել: Այսպիսով ստացված մակերեսները ցուցադրված են ՆԿ 5-10-ի միկրոգրաֆիկներում:
Նկար 5-ը ցույց է տալիս աղացած պողպատե մակերեսը ծածկույթից առաջ և հետո: Քրոմի ծածկույթը չափազանց հանգուցավոր է, հղկման ակոսների երկայնքով հանգույցային թերություններով:
Նկ. B ցույց է տալիս թղթի փայլեցված մակերեսը ծածկելուց առաջ և հետո: Նկար 5-ում (վերևում) ակնհայտ հղկման գծերը հեռացվել են, բայց տեսանելի են մնացորդային քերծվածքներն ու անկանոնությունները: Այնուամենայնիվ, քրոմի մակերեսը շատ ավելի լավ է ստացվել, քան նկար 5-ում (ներքևում):
Նկար 7-ում դեռևս տեսանելի են գետնի մակերևույթի վրա ալյումինի մասնիկներով փչելուց առաջացած գծերը. քրոմապատումը շատ կոպիտ է (շատ գնդաձև դենդրիտներով): Նկար 8-ը ցույց է տալիս թղթով փայլեցված և ալյումինի մասնիկներով փչված մակերես: Հղկման գծերը շատ ավելի նկատելի չեն, բայց փչելու արդյունքում մակերեսի վրա բազմաթիվ գնդաձև թերություններ են առաջացել։
Նկար 9-ը ցույց է տալիս մակերևույթի հիմք և փայլեցված առաձգական անիվով: Հղկումից հետո քրոմապատ մակերեսը զարմանալիորեն հարթ է։ Հղկված, փայլեցված թղթի և առաձգական անիվով փայլեցված մակերեսի վրա առաջանում են կենտրոնացված բծեր։ Այս բծերը ցույց են տալիս, որ կոռոզիայի արգելիչը լվացվել է, և որ կան համեմատաբար խորը մանրացման քերծվածքներ: Զմրուխտ թղթով փայլեցնելը, անշուշտ, բարելավեց մակերեսի որակը, բայց այնքան խորը չէր, որպեսզի հեռացներ հղկման արդյունքում մնացած բոլոր միկրոկոշտությունները:
Նախքան ծածկույթը, լիսեռը մի քանի վայրկյանով փորագրվել է անոդիկ (կապված անոդին)՝ պողպատի մակերեսի վիճակի տարբեր փոփոխությունները նվազագույնի հասցնելու համար: Այնուհետև լիսեռի մակերեսը քրոմապատվել է արդյունաբերական էլեկտրածածկման լոգարանում, շերտի հաստությունը հասցվել է 0,2 մմ:
Օրինակը ցույց է տալիս, որ գերազանց մակերես և ծածկույթ կարելի է ձեռք բերել միայն մեխանիկական հարդարման արդյունքում առաջացած միկրոկոշտությունների ամբողջական մաքրման դեպքում: Դրան կարելի է հասնել՝ սրած, հաճախ ուղղվող հղկող, հղկվող անիվով սափրվելու բարակ շերտը հեռացնելով, անցումներ կատարելով մեկ առ մեկ, և դրանով իսկ հեռացնելով խորը ակոսներն ու փոքրացնելով դրանք, դրանք կարելի է հաջորդաբար հեռացնել՝ հղկելով հղկաթուղթով և (. առաձգական) անիվ կամ մասնիկներով փչում.կավահող. Հարկ է նշել, որ սրված, թարմ խցկված հղկման անիվը, որը պատշաճ կերպով քսված է, կարող է ավելի քիչ մակերեսային կոշտություն առաջացնել, քան հղկված, ձանձրալի կամ ոչ պատշաճ յուղված, ավելի նուրբ հատիկավոր հղկող անիվը:
Հղկումն ինքնին կարող է առաջացնել փոս (կտրվածքային իջումներ՝ անիվի մանրահատիկ մասնիկների մետաղի մակերևույթի մեջ մտնելու պատճառով: Նկար 11-ը ցույց է տալիս անիվից անջատված և մակերևույթի մեջ ներկառուցված նման մանրահատիկ մասնիկը: Թեև մակերեսը կարող է չափազանց լինել հարթ, կպչուն, բայց ենթարկվում է առաձգական սթրեսի, քրոմի շերտը կարող է հետագայում բարձրացնել փորվածքները և միկրո փորվածքները, ինչը հանգեցնում է գնդաձև թերությունների: Հետևաբար, անհրաժեշտ է հեռացնել այդ փորվածքները հիմնական մետաղի մակերևույթից մինչև էլեկտրապատումը: հետագա անկանոնությունները հեռացնելու համար վերջին միկրոբոսորները հեռացնելու համար: , կարող եք կիրառել մի քանի մեթոդներ. փայլեցում քսված գոտիով, փչում գոլորշով, փայլեցում առանց քսելու, փայլեցում (չիպային խառնուրդով առաձգական սկավառակով, գերավարտում (կամ միկրո փայլեցում) և էլեկտրոփղացում. թողարկված Ամերիկյան մետաղագործների ընկերության կողմից, մետաղական գոլորշի OH 44073:
Ինտերնետում մետաղների դենդրիտային կառուցվածքի պատկերները շատ քիչ են, բացի Չեռնովի բյուրեղի հայտնի լուսանկարից և նույնիսկ դիագրամներ Ա. Գուլյաևը։ Բայց արդեն եթե գործ ունեք մետաղների կառուցվածքների հետ, ապա պետք է իմանաք, թե ինչպիսի տեսք ունեն դրանք։ Մետաղագիտության նման հարցում ոչ մի նկարագրություն չի կարող փոխարինել կառույցների իրական պատկերներին, դրանց դիտարկմանը, ըմբռնմանը, վերլուծությանը:
Այսպիսով, դենդրիտներ մետաղներում... Նախ, պետք է ասել, որ դենդրիտային կառուցվածքները, որպես կանոն, առաջանում են հալոցքից բյուրեղացման ժամանակ։
Բյուրեղացում հեղուկիցսկսվում է բյուրեղացման կենտրոնների ի հայտ գալով, այսինքն. կետեր, որտեղից շարունակվում է բյուրեղների հետագա կառուցումը: Արդյունքում հեղուկից սկսում են առաջանալ տարբեր տեսակի բյուրեղային գոյացություններ։ Բացառիկ դեպքերում ձևավորվում է բյուրեղ, որն ունի երկրաչափական կանոնավոր ձև՝ բազմանիստ կամ բազմանիստ։ Դա տեղի է ունենում, երբ արտաքին պայմանները նպաստում են բյուրեղի լիարժեք զարգացմանը (բոլոր ուղղություններով):
Նորմալ պայմաններում առաջանում են անկանոն ձևի բյուրեղներ, որոնք կոչվում են բյուրեղներ։ Գոյություն ունեն երկու տեսակի բյուրեղներ... Մի դեպքում բյուրեղային ձևը մոտենում է բազմակողմանի, կամ ընդունում է կլորացված ձև: Այս գոյացումը կոչվում է հացահատիկ: Մեկ այլ դեպքում բյուրեղային գոյացություններն ունեն ճյուղավորված ձև՝ դատարկ բացատներով՝ հիշեցնող ծառ։ Դրանք կոչվում են դենդրիտներ։
Դենդրիտը բյուրեղների առաջացման սկզբնական փուլն է: Բյուրեղը սկսում է ձևավորվել բյուրեղացման կենտրոնից: Այս դեպքում բյուրեղային խմբերի խիտ փաթեթավորումը մեկ բյուրեղի մեջ չի ստացվում. սկզբում այդ խմբերը որոշակի ուղղություններով կապված են միմյանց հետ՝ կազմելով ապագա բյուրեղի առանցքները։
Եթե բյուրեղացման պայմաններն այնպիսին են, որ առանցքների միջև եղած տարածությունները ժամանակ չունեն կամ չեն կարող լրացվել, ապա դենդրիտի ձևը պահպանվում է և կարելի է դիտարկել։
Դենդրիտները (հունարեն δένδρον - ծառ) ծառի նման ճյուղավորված կառուցվածքի բարդ բյուրեղային գոյացություններ են (վիքիպեդիա - «Դենդրիտ (բյուրեղ)» հոդված): Այս սահմանումը շատ տեղին է. դենդրիտներն իսկապես ունեն ճյուղավորված կառուցվածք, որը նման է ծառին: Եվ դա կարելի է ապացուցել։ Նկար 1-ը ցույց է տալիս իրական դենդրիտ... Ձևավորվել է Ni-Ti-O համակարգում ինքնաբազմացող բարձր ջերմաստիճանի սինթեզի գործընթացում։
Նկար 1. Իրական դենդրիտ.
Դենդրիտը մեկ բյուրեղ է (այսինքն մեկ բյուրեղ): ցույց է տրված նկար 2-ում: Սկզբում ձևավորվում են առաջին կարգի կացիններ, ապա դրանց վրա առաջանում և աճում են երկրորդ կարգի կացիններ: Հաջորդը `երրորդը:
Նկար 2. Դենդրիտի առաջացման սխեմա.
Ինչպես տեսնում եք ստորև ներկայացված նկարներից, դենդրիտներ մետաղումիրենց ձևով նրանք իսկապես «ճյուղեր» են։ Երբեմն ասում են. դենդրիտների ճյուղեր».
Նկար 3. Դենդրիտներ ալյումինե համաձուլվածքներումալյումինի պինդ լուծույթի դենդրիտներ և էվեկտիկական Ալ-Սի.
 |
 |
| Austenitic չուգուն CHN15D7 | Hypoeutectic չուգուն |
Նկար 4.
Իրական բյուրեղում սովորաբար տեսանելի են առաջին և երկրորդ կարգերի առանցքները, երրորդը` ավելի քիչ հաճախ (իրականում, դրանց ձևավորման համար պարզապես բավարար ժամանակ չկա. բյուրեղացումը ավարտվում է): Ընդհանուր առմամբ, որքան շատ պատվերներ են դիտվում, այնքան ավելի դանդաղ է բյուրեղանում խառնուրդը: Ստորև 5-րդ նկարը ցույց է տալիս երեք կարգի առանցք պարունակող դենդրիտ: Երրորդ կարգը լրիվ ձևավորված չէ, տեղ-տեղ միայն ուրվագծվում են երրորդ կարգի առանցքները։ Առաջին կարգի առանցքը կանաչ սլաք է, երկրորդ կարգի առանցքը կապույտ է, իսկ երրորդ կարգի առանցքը կարմիր է:
Նկար 5. Տարբեր կարգի դենդրիտներսիլյումինի մեջ։
Տարբեր համաձուլվածքների դենդրիտային կառուցվածքները նման են։Ձուլված կառուցվածքի տեսքից միշտ չէ, որ հնարավոր է հասկանալ, թե դա ինչ համաձուլվածք է, հատկապես փոքր խոշորացման դեպքում։ Օրինակ՝ պողպատի, չուգունի, պղնձի և օքսիդ համակարգերի դենդրիտները։
Նկար 6. Դենդրիտային կառուցվածքը տարբեր համաձուլվածքներում 100 x-ից 200 x խոշորացումով:
Երբեմն դենդրիտը ունի ձև (սովորական է ասել «ձևաբանություն»), որը բնորոշ է շատ կոնկրետ համաձուլվածքներին։ Օրինակ, հիպերէվեկտիկական սիլումինում (ալյումին-սիլիկոնի համաձուլվածք, սիլիցիումի պարունակությունը ավելի քան 11,7%), հողի մեջ ձուլման ժամանակ առաջանում են սիլիցիումի բյուրեղներ՝ դենդրիտային կառուցվածքով։ Սրանք այսպես կոչված կմախքի սիլիցիումի բյուրեղներ... Երբեմն ասում են Սիլիկոնային կմախքներ... Բյուրեղացման ավելի բարձր արագությամբ (ձուլվելով մետաղական կաղապարի մեջ՝ սառը կաղապարի մեջ), սիլիցիումի բյուրեղներն արդեն ունեն բազմանկյուն ձև: Կան, սակայն, բացառություններ...
Նկար 7. Սիլիցիումի բյուրեղներհիպերէվեկտիկական սիլյումինում։
Ավելի մեծ խոշորացման դեպքում համաձուլվածքն ավելի հեշտ է որոշել՝ համաձուլված սիլյումին (սիլիկային փուլի դենդրիտ), ֆերիտիկ չուգուն (ֆերիտի դենդրիտներ), բաբիտ ( անտիմոնի դենդրիտ): Չորրորդ ցուցանիշը հեշտ չէ բացահայտել, դա ստացված կառուցվածքն է ինքնաբազմացող բարձր ջերմաստիճանի սինթեզ(հնարավոր է միջմետաղական միացության դենդրիտը՝ էվտեկտիկայի ֆոնի վրա)։
Նկար 8. Տիպիկ դենդրիտներ տարբեր համաձուլվածքներում:
Կարելի է հարցնել. ինչու՞ այդքան շատ դենդրիտների մասին:
Բանն այն է, որ յուրաքանչյուր նյութի տրված է որոշակի կառուցվածք՝ ելնելով գործնական նպատակներից։ Օրինակ, չուգունները «աշխատում են» որպես ձուլածո (դրանք կարող են դեֆորմացվել, բայց դա այս հոդվածի թեման չէ): Պողպատը սովորաբար մատակարարվում է դեֆորմացված վիճակում: Թերթ, բար, ժապավեն, ժապավեն - այս ամենը պողպատե կիսաֆաբրիկատների մատակարարման ձևեր են: Նման կիսաֆաբրիկատներ ձեռք բերելու համար սկզբում ձուլված պողպատը ենթարկվում է հատուկ ճնշման մշակման բարձր ջերմաստիճաններում: Նման մշակումից հետո ձուլածո կառուցվածք չպետք է լինի: Հետեւաբար, եթե այն պահպանվել է, ապա դա ամուսնություն է: Սա ցույց է տրված Նկար 9-ում: Շրջանակը նշում է ձուլված «կմախքը» պողպատից: Այս թեմային կանդրադառնանք Antiproduction բաժնում։
Նկար 9. Մնում է ձուլածո կառուցվածքը պողպատից R18(արտադրանք - թակել).
Դենդրիտը պետք է ճանաչելի լինի ոչ միայն անմիջապես համաձուլվածքների, այլ նաև օժանդակ նյութերի մեջ, օրինակ՝ Վուդի համաձուլվածքում։ Վուդի համաձուլվածքի կառուցվածքի տեսակը տարբեր է։ Դա կախված է բաղադրությունից, ինչպես նաև «թարմ» այն համաձուլվածք է, կամ նորից օգտագործված։ Նկար 10-ը ցույց է տալիս դենդրիտներ Վուդի համաձուլվածքումբազմիցս հալվել է: Բնականաբար, նման համաձուլվածքը պարունակում է մեծ քանակությամբ «կեղտ», որը համաձուլվածքի մեջ մտել է վերաձուլման ժամանակ։
 |
 |
| ա | բ |
 |
 |
| v | Գ |
Նկար 10. Դենդրիտներ Վուդի համաձուլվածքում. ա - պայծառ դաշտի պատկեր; b-d - դիֆերենցիալ միջամտության հակադրություն:
Սառցե նախշերը միշտ էլ ճանաչելի են։ Սառույցը ջրի պինդ ձևն է, որն առաջանում է բյուրեղացման (սառեցման) ժամանակ։ Նրա ձևերը բազմազան են. Իմիջայլոց, սառցե դենդրիտներկարելի է տեսնել յուրաքանչյուր սառցակալման ջրափոսում (պետք է հիշել, որ 0-ից մինչև 100 0С ջերմաստիճանի ջուրը սառույցի հալված է):
Նկար 11. Տարբեր մորֆոլոգիայի սառույցի դենդրիտներ (լուսանկար ապակուց):
Ձյան փաթիլները նույնպես դենդրիտներ են, միայն աստղերի տեսքով։
Բայց ստորև ներկայացված են դենդրիտները, որոնք, ցավոք, մենք այնքան չենք տեսնում, որքան զգում ենք։ Սրանք սառցե բյուրեղներ են սալահատակների մակերեսին: վերևում - ջուր: Սառնամանիքից հետո հալոցք եկավ և սկսեց անձրև գալ։ Սալիկը տաքանալու ժամանակ չուներ անբավարար ջերմահաղորդականության պատճառով։ Ահա անձրևաջրերի մի մասը և բյուրեղացած:
Նկար 11. Սառցե դենդրիտներ սալիկի մակերեսին, որի վրա ընկնում են բոլորը:
Հետևյալ լուսանկարներն են « դենդրիտներ մետաղների վրաՆկար 13-ը ցույց է տալիս բերիլիումի բրոնզի բարակ հատվածը էթիլային սպիրտով (ջրի փոխարեն) լվանալու արդյունքները՝ կալիումի երկքրոմատի հագեցած լուծույթով ծծմբաթթվի մեջ փորագրելուց հետո: Ալկոհոլով լվանալը ձախողվել է, ռեագենտը մնացել է մակերեսի վրա և չորացել: Տարբեր խոշորացումներով մակերեսին երևում են կալիումի երկքրոմատի բյուրեղները, որոնք ունեն իրենց բնորոշ գույնը։
 |
 |
| ա | բ |
Նկար 13. Կալիումի երկքրոմատային դենդրիտներբերիլիումի բրոնզե BrB2 նմուշի վրա: