Modi di rafforzare il materiale metallico

Come tutti sappiamo, l'applicazione di materiali metallici coinvolge molti campi della vita e della produzione: industria, agricoltura, aviazione e così via. Le tecnologie di lavorazione più comuni dei materiali metallici sono la fusione, la lavorazione a pressione e la saldatura. I materiali di formatura vengono ispezionati con metodi di rilevamento appropriati per i loro difetti nella struttura e nelle prestazioni, e successivamente elaborati per soddisfare i requisiti di utilizzo e prestazioni. Il primo passo nella produzione di qualsiasi prodotto è la selezione dei materiali. Le modalità di guasto più comuni dei materiali sono usura, corrosione e frattura. Il fallimento di solito viene dalla superficie. Al fine di migliorare la resistenza, la durezza, la rigidità, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e altre proprietà dei materiali metallici, è generalmente necessario modificare e rafforzare la superficie del metallo.

1 lega metallica

Alloying è una misura efficace per rafforzare la superficie metallica e migliorare le sue proprietà complete. Esistono due correlazioni tra dissoluzione e reazione tra diversi componenti metallici

Le diverse interazioni tra componenti portano alla formazione di soluzioni solide, composti e miscele meccaniche. Le strutture superficiali atomiche e cristalline di due o più componenti sono regolate o modificate in una certa misura mediante diffusione, permeazione, adsorbimento fisico e cambiamenti chimici.

1.1 Plasticizzazione

La plastificazione è un processo di microaggregazione mediante l'aggiunta di elementi leganti come Fe, B, Al e il controllo della loro quantità a meno dell'1%. L'aggiunta di elementi plastificanti appropriati al cristallo singolo NiAl può aumentare significativamente il suo allungamento a temperatura ambiente; l'aggiunta di elementi di tempra a bordi di grano come B può promuovere la segregazione degli elementi di lega al limite dei grani e la modalità di guasto cambia dalla frattura intragranulare alla frattura transgranulare, migliorando così la plastificazione a temperatura ambiente; l'aggiunta di elementi attivi come La può ostacolare la propagazione delle incrinature e aumentare la resistenza del materiale, ridurre la tensione superficiale e affinare le dimensioni dei grani. Rafforzare i metalli migliorando la loro resistenza.

1.2 Soluzione solida

Una soluzione solida con proprietà metalliche è formata tra componenti in lega per dissoluzione senza reazione. Se i due componenti hanno la stessa struttura e sono vicini l'uno all'altro nella tavola periodica degli elementi,

Il primo è una soluzione solida infinita, un'intersolubilità infinita tra componenti, la distorsione del reticolo e il miglioramento delle proprietà della lega; il secondo è una soluzione solida finita, ma attraverso i suoi difetti di superficie e di linea interna, gli elementi solidi della soluzione sono facili da fissare difetti, con il risultato di un solido effetto di rinforzo e forza. La durezza è migliorata ovviamente.

1.3 Diffusione atomica superficiale

La diffusione si riferisce al movimento dinamico di atomi, ioni, molecole e gruppi atomici sulla superficie metallica attraverso l'azione termica. La diffusione della superficie metallica include il movimento della superficie parallela e della superficie verticale. L'atomo vibra nella sua posizione di equilibrio quando viene riscaldato. Maggiore è la temperatura, più facile è l'eccitazione dell'atomo e maggiore è l'ampiezza. Quando l'energia dell'atomo supera la sua barriera di transizione, si allontanerà dalla sua posizione originale. Se il movimento è sbilanciato, sempre più atomi di superficie diventano atomi attivi e i legami chimici tra gli atomi si rompono e producono la tendenza del movimento di superficie; o a causa di ragioni strutturali interne, gli atomi hanno un'energia più alta e un sistema instabile quando ci sono difetti interni come buchi, spazi vuoti, atomi interstiziali, dislocazioni, errori di accatastamento e così via in luoghi con bruschi cambi di dimensioni, di solito quando la temperatura non è alto, gli atomi possono essere usati. Per ottenere sufficiente energia di attivazione e promuovere la diffusione dell'atomo. Il meccanismo di diffusione viene utilizzato per ristrutturare la struttura superficiale e rafforzare il metallo stesso.

1.4 Preparazione di leghe multifase

È uno dei metodi più comuni per migliorare le proprietà complete dei materiali metallici per preparare le leghe multifase aggiungendo materiali da fase a metallo. Aggiungendo alla matrice dura

L'aggiunta di una seconda fase fragile riduce la sua resistenza, aumenta la sua durezza e resistenza e aggiunge una matrice di ammorbidimento di seconda fase alla matrice fragile per raggiungere lo scopo del rafforzamento. Allo stato attuale, la resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e la resistenza alla corrosione dei materiali metallici sono relativamente deboli. In generale, l'attività ad alta temperatura e bassa temperatura dei materiali metallici può essere ridotta aggiungendo componenti compositi come la matrice ceramica.

2. Tecnologia di finitura superficiale - Lavorazione degli specchi ad ultrasuoni Weill

La tecnologia di elaborazione a specchio ad ultrasuoni di Will utilizza la plasticità a freddo dei materiali metallici a temperatura ambiente per eseguire un impatto energetico ad alta frequenza e alta messa a fuoco sulla superficie delle parti decine di migliaia di volte al secondo, in modo da estendere la traccia di lavorazione come tornitura, rettifica e fresatura per ottenere l'effetto specchio. Questa è una nuova tecnologia di elaborazione, che non rimuove i materiali, non influenza la precisione dimensionale e la tolleranza di posizione del pezzo e migliora notevolmente le prestazioni delle parti. I risultati sono i seguenti:

1. Senza processo di inversione, la rugosità superficiale delle parti può raggiungere direttamente sotto Ra0.2.

2. La durezza, la resistenza all'usura e altre proprietà complete delle parti sono significativamente migliorate e la durata è più del doppio rispetto a quella del processo tradizionale.