Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Механическое легирование ( MA ) - это метод твердотельной и порошковой обработки, включающий повторную холодную сварку , разрушение и повторную сварку смешанных частиц порошка в шаровой мельнице с высокой энергией для получения однородного материала. Первоначально разработанный для производства суперсплавов на основе никеля и железа с оксидно-дисперсионным упрочнением (ODS) для применения в аэрокосмической промышленности [1], МА теперь, как было показано, способен синтезировать различные равновесные и неравновесные фазы сплава, начиная с смешанные элементарные или предварительно легированные порошки. [2]Синтезированные неравновесные фазы включают пересыщенные твердые растворы, метастабильные кристаллические и квазикристаллические фазы, наноструктуры и аморфные сплавы. Следует избегать загрязнения порошком.

Легирование при высокоэнергетическом фрезеровании. [3]

Металлические миксы [ править ]

Механическое легирование сродни обработке металлического порошка, когда металлы могут быть смешаны для получения суперсплавов . Механическое легирование происходит в три этапа. Сначала материалы сплава объединяются в шаровой мельнице и измельчаются до мелкого порошка. Горячего прессования изостатического процесс (ХИП) затем наносят одновременно сжимать и спеканием порошка. Заключительная стадия термообработки помогает снять существующие внутренние напряжения, возникающие во время любого холодного прессования, которое могло быть использовано. Таким образом получается сплав, подходящий для высокотемпературных лопаток турбин и компонентов аэрокосмической отрасли .

Дизайн [ править ]

Конструктивные параметры включают тип мельницы, емкость для измельчения, скорость измельчения, время измельчения, тип, размер и распределение мелющей среды по размерам, весовое соотношение шарика и порошка, степень заполнения пузырька, атмосферу измельчения, агент управления процессом, температуру помола, и реакционная способность разновидностей.

Процесс [ править ]

Процесс механического легирования предполагает получение композитных частиц порошка путем:

  1. Использование высокоэнергетической мельницы для облегчения пластической деформации, необходимой для холодной сварки, и сокращения времени процесса
  2. Использование смеси порошков элементарного и лигатуры (последний для снижения активности элемента, поскольку известно, что активность в сплаве или соединении может быть на порядки меньше, чем в чистом металле)
  3. Исключение использования поверхностно-активных веществ, которые могут производить мелкодисперсный пирофорный порошок, а также загрязнять порошок.
  4. Основываясь на постоянном взаимодействии между сваркой и разрушением, чтобы получить порошок с улучшенной внутренней структурой, типичной для очень мелких порошков, обычно получаемых, но имеющий общий размер частиц, который был относительно крупным и, следовательно, стабильным.
Узкий гранулометрический состав. [4]

Фрезерование [ править ]

Во время измельчения с высокой энергией частицы порошка многократно сплющиваются, свариваются в холодном состоянии, ломаются и повторно свариваются. Каждый раз, когда два стальных шара сталкиваются, между ними остается некоторое количество порошка. Обычно во время каждого столкновения захватывается около 1000 частиц с совокупной массой около 0,2 мг. Сила удара пластически деформирует частицы порошка, что приводит к деформационному упрочнению и разрушению. Созданные таким образом новые поверхности позволяют частицам свариваться; это приводит к увеличению размера частиц. Поскольку на ранних стадиях измельчения частицы мягкие (при использовании комбинации пластично-пластичных или пластично-хрупких материалов), их тенденция к свариванию вместе и образованию крупных частиц высока. Развивается широкий диапазон размеров частиц, некоторые из которых в три раза больше, чем исходные частицы.Композиционные частицы на этой стадии имеют характерную слоистую структуру, состоящую из различных комбинаций исходных компонентов. При продолжающейся деформации частицы деформируются и разрушаются по механизму усталостного разрушения и / или в результате фрагментации хрупких хлопьев.

Ссылки [ править ]

1. Bhadeshia, HKDH Рекристаллизация практических механически легированных суперсплавов на основе железа и никеля, Mater. Sci. Англ. А223, 64–77 (1997)

  1. ^ HKDH Bhadeshia, Практические ODS сплавы, материалы Наука и техника A, 223 (1997) 64-77
  2. ^ Сурьянараяна С. Механическое легирование и фрезерование , Прогресс в материаловедении 46 (2001) 1-184
  3. ^ Suryanarayana, C (январь 2001). «Механическое легирование и фрезерование». Прогресс в материаловедении . 46 (1–2): 1–184. DOI : 10.1016 / S0079-6425 (99) 00010-9 .
  4. ^ Деметрио, Кетнер (2011). Cryomilling и Спарк Плазменный Спекание 2024 алюминиевого сплава . Университет Тренто.

2. П. Р. Сони, Механическое легирование: основы и приложения, Cambridge Int Science Publishing, 2000 - Наука - 151 страница.

Внешние ссылки [ править ]