Сплит-закалка - это металлургическая технология морфинга металла, используемая для формования металлов с определенной кристаллической структурой посредством чрезвычайно быстрой закалки или охлаждения.
Типичная технология закалки в виде брызг включает литье расплавленного металла между двумя массивными охлаждаемыми медными роликами, которые постоянно охлаждаются циркуляцией воды. Они обеспечивают почти мгновенную закалку из-за большой площади поверхности в тесном контакте с расплавом. Сформированный тонкий лист имеет малое отношение объема к площади, используемой для охлаждения.
Продукты, которые образуются с помощью этого процесса, имеют кристаллическую структуру, которая является почти аморфной или некристаллической. Их обычно используют из-за их ценных магнитных свойств, в частности, высокой магнитной проницаемости . Это делает их полезными для магнитного экранирования и для сердечников трансформаторов с низкими потерями в электрических сетях .
Процедура [ править ]
Процесс закалки брызг включает быструю закалку или охлаждение расплавленного металла. Типичная процедура закалки брызгами включает заливку расплавленного металла между двумя охлаждаемыми медными валками, в которых циркулирует вода, чтобы отводить тепло от металла, вызывая его почти мгновенное затвердевание. [1]
Более эффективная техника гашения брызг - это пистолетная техника Дувеза и Виллена. Их метод обеспечивает более высокую скорость охлаждения капли металла, потому что образец движется с высокой скоростью и ударяется о пластину закалки, вызывая увеличение площади ее поверхности, что немедленно приводит к затвердеванию металла. Это позволяет использовать более широкий спектр металлов, которые могут быть закалены и которым могут быть приданы аморфные свойства, вместо обычного сплава железа. [2]
Другой метод включает последовательное напыление расплавленного металла на поверхность химического осаждения из паровой фазы . Однако слои не сливаются друг с другом должным образом, и это приводит к тому, что в структуре содержатся оксиды, а вокруг нее образуются поры. Производственные компании проявляют интерес к получаемым продуктам из-за их почти сетевых возможностей формирования. [3]
Различные факторы [ править ]
Некоторыми изменяющимися факторами при закалке брызгами являются размер капли и скорость металла, обеспечивающие полное затвердевание металла. В случаях, когда объем капли слишком велик или скорость слишком мала, металл не затвердевает после достижения равновесия, вызывая его повторное плавление. [4] Поэтому проводятся эксперименты для определения точного объема и скорости капли, которые обеспечат полное затвердевание определенного металла. [5] Внутренние и внешние факторы, влияющие на стеклообразующую способность металлических сплавов, были проанализированы и классифицированы. [6]
Продукт [ править ]
Структура [ править ]
Почти мгновенная закалка металла приводит к тому, что металл имеет почти аморфную кристаллическую структуру, что очень нехарактерно для типичного кристалла. Эта структура очень похожа на жидкости, и единственное различие между жидкостями и аморфными твердыми телами - это высокая вязкость твердого тела. Твердые тела обычно имеют кристаллическую структуру вместо аморфной, потому что кристаллическая структура имеет более сильную энергию связи. Неравномерное расстояние между атомами в твердом теле может быть, когда жидкость охлаждается ниже температуры плавления. Причина этого в том, что молекулы не успевают перестроиться в кристаллическую структуру, и поэтому они остаются в жидко-подобной структуре. [7]
Магнитное свойство [ править ]
Аморфные твердые тела в целом обладают уникальными магнитными свойствами из-за их атомного беспорядка, как объясняется в заголовке структуры. Это довольно мягкие металлы, и каждый из них имеет свои специфические магнитные свойства в зависимости от способа производства. В процессе закалки металлы очень мягкие и обладают суперпарамагнитными свойствами или изменением полярности, вызванными быстрой и интенсивной теплопередачей. [8]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Bennett, T .; Пуликакос Д. (1993). «Затвердевание с закалкой: оценка максимального распространения капли, ударяющейся о твердую поверхность». Журнал материаловедения . 28 (4): 2025–2039. Bibcode : 1993JMatS..28..963B . DOI : 10.1007 / BF00400880 . S2CID 119064426 .
- ^ Дэвис, штат Джорджия; Халл Дж. Б. (1976). «Образование, структура и кристаллизация некристаллического никеля, полученного закалкой брызгами». Журнал материаловедения . 11 (2): 707–717. Bibcode : 1976JMatS..11..215D . DOI : 10.1007 / BF00551430 . S2CID 137403190 .
- ^ Bennett, T .; Пуликакос Д. (1993). «Затвердевание с закалкой: оценка максимального распространения капли, ударяющейся о твердую поверхность». Журнал материаловедения . 28 (4): 2025–2039. Bibcode : 1993JMatS..28..963B . DOI : 10.1007 / BF00400880 . S2CID 119064426 .
- ^ Канг, Б .; Waldvogel J .; Пуликакос Д. (1995). «Явления переплава в процессе отверждения брызг». Журнал материаловедения . 30 (19): 4912–4925. Bibcode : 1995JMatS..30.4912K . DOI : 10.1007 / BF01154504 . S2CID 136668771 .
- ^ Коллингс, EW; Маркуорт А.Дж.; Маккой Дж. К.; Сондерс JH (1990). «Сплит-закалка-затвердевание свободно падающих жидкометаллических капель ударом по плоской подложке». Журнал материаловедения . 25 (8): 3677–3682. Bibcode : 1990JMatS..25.3677C . DOI : 10.1007 / BF00575404 . S2CID 135580444 .
- ^ DV Louzguine-Luzgin, DB Miracle, A. Inoue «Внутренние и внешние факторы, влияющие на стеклообразующую способность сплавов» Advanced Engineering Materials, Vol. 10, N: 11, (2008) стр. 1008-1015. DOI: 10.1002 / adem.200800134.
- ^ «Аморфные твердые тела» . Проверено 12 ноября 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Реллингхаус, Бернд. «Магнетизм в аморфных материалах» . Проверено 13 ноября 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
