1. Sarrera

Tungsteno hariak, zenbait mikrometrotik hamarnaka arteko lodiera dutenak, plastikoki espiraletan eratzen dira eta goritasun- eta deskargako argi iturrietarako erabiltzen dira. Hariaren fabrikazioa hautsaren teknologian oinarritzen da, hau da, prozesu kimiko baten bidez lortzen den wolframio-hautsa segidan prentsaketa, sinterizazioa eta konformazio plastikoa jasaten dira (forjaketa birakaria eta treratzea). Kontuan izan alanbre-haizearen prozesuak propietate plastiko onak eta elastikotasun "ez handiegia" izan behar dituela. Bestalde, espiralen ustiapen-baldintzen ondorioz, eta, batez ere, behar den erresistentzia handiko erresistentzia dela eta, birkristalizatutako hariak ez dira ekoizteko egokiak, batez ere egitura lodia badute.

Material metalikoen propietate mekanikoak eta plastikoak aldatzea, batez ere, lan gogorra murriztea errekozitze tratamendurik gabe posible da prestakuntza mekanikoa erabiliz. Prozesu hau metala behin eta berriz, txandakatu eta plastiko gutxiko deformazioan jasaten datza. Kontraflexio ziklikoaren ondorioak metalen propietate mekanikoetan dokumentatuta daude, besteak beste, Bochniak eta Mosor-en [1] paperean, CuSn % 6,5eko eztainu brontzezko zerrendak erabiliz. Prestakuntza mekanikoak lana leuntzea dakarrela frogatu zen.
Zoritxarrez, trakzio-saiakuntza uniaxial sinpleetan zehaztutako wolframio-harien parametro mekanikoak ez dira nahikoak espiralen ekoizpen-prozesuan duten portaera aurreikusteko. Hari hauek, propietate mekaniko antzekoak izan arren, sarritan harilkatzeko suszeptibilitate nabarmen desberdina dute. Hori dela eta, wolframio-hariaren ezaugarri teknologikoak baloratzeko orduan, honako entseguen emaitzak fidagarriagoak direla jotzen da: nukleo-hariaren harilkatzea, noranzko bakarreko tortsioa, labana-ertzaren konpresioa, tolestura eta luzapena edo banda itzulgarria [2] . Duela gutxi, proba teknologiko berri bat proposatu da [3], zeinean hariari aldi berean torsioarekin tentsioarekin (TT test) jasaten zaion, eta tentsio-egoera —egileen iritziz— ekoizpen prozesuan gertatzen denaren hurbilekoa da. harizpien. Gainera, diametro ezberdineko wolframiozko harietan egindako TT proben emaitzek prozesu teknologikoetan geroko portaera aurreikusteko duen gaitasuna erakutsi dute [4, 5].

Hemen aurkezten den lanaren helburua da ea eta ea zer neurritan alda dezakeen ala ez, eta ea, ea zer neurritan alda dezakeen bere mekaniko eta teknologikoa wolframio-hariaren gainean tolestura aldeaniztun jarraituaren bidez [6]. propietate garrantzitsuak.

Oro har, metalen deformazio ziklikoak (adibidez, tentsioaren eta konpresioaren bidez edo aldebiko tolesturak) bi egitura-prozesu ezberdinekin batera egon daitezke. Lehenengoa anplitude txikiko deformaziorako ezaugarria da eta

neke-fenomeno deiturikoak dakar, eta, ondorioz, gogortutako metala tentsioz ​​leundutako metala suntsitzea gertatu baino lehen [7] bihurtzen da.

Bigarren prozesuak, deformazio garaian nagusi den tentsio handiko anplitudeekin, plastikozko fluxua sortzen duten zizaila-banden heterogeneizazio handia sortzen du. Ondorioz, egitura metalikoaren zatiketa drastikoa dago, batez ere, nano tamainako aleen eraketa, beraz, bere propietate mekanikoen handitze nabarmena langarritasunaren kaltetan. Halako efektua Huang et al-ek garatutako korrugazio- eta zuzenketa-metodo errepikakorrean, adibidez, lortzen da. [8], “engranaje” eta leunen artean zerrenda anitzak, txandakatuak, pasatzean (ijezketan) osatzen duena, edo modu sofistikatuagoan, hau da, tentsiopean etengabe tolesteko metodo bat [9], non tira luzatua. kontraflexioa da biraka egiten duten erroiluen multzoaren luzeran zeharreko mugimendu itzulgarri baten ondorioz. Jakina, aleen zatiketa zabala deformazio monotonikoan ere lor daiteke tentsio handiarekin, Deformazio Plastiko Larria izeneko metodoak erabiliz, bereziki, Equal Channel Angeluar Estrusioaren metodoak [10] gehienetan erraz betetzeko baldintzak betetzen dituztenak. metalaren zizaila. Zoritxarrez, batez ere laborategiko eskalan erabiltzen dira eta teknikoki ez da posible

zerrenda luzeen edo alanbreen propietate mekaniko espezifikoak lortzeko erabiltzeko.

Saiakera batzuk ere egin dira neke-fenomenoak aktibatzeko gaitasunean deformazio-unitate txikiekin aplikatutako zizaila zikliko-aldaketaren eragina ebaluatzeko. Zizailadurarekin kontraflexioaren bidez kobre eta kobalto-zerrendetan [11] egindako ikerketa esperimentalen emaitzek aurreko tesia berretsi zuten. Zizaila-metodoaren kontraflexioa pieza metaliko lauetan aplikatzea nahiko erraza den arren, hariaren aplikazio zuzenagoak ez du zentzurik, izan ere, definizioz, ez du bermatzen egitura homogeneoa eta, beraz, propietate berdinak lortzea. hariaren zirkunferentzia (arbitrioki orientatutako erradioarekin). Hori dela eta, paper honek hari meheetarako diseinatutako CDT metodo berri eta original bat erabiltzen du, zizaildurarekin etengabeko tolestura aldeaniztunean oinarrituta.

1. irudia Harien prestakuntza mekanikoaren prozesuaren eskema:1 wolframio-harria,2 bobina alanbrea askatzeko,3 sei trokel birakarien sistema,4 bobina harilkatua,5 pisua hautsi, eta6 balazta (altzairuzko zilindroa inguruan eztainuzko brontzezko banda batekin)

2. Esperimentatu

200 μm-ko diametroa duen wolframio-hariaren CDT-a egin zen bereziki eraikitako proba-gailu batean, zeinaren eskema 1. irudian ageri den. Bobinatik atera gabeko alanbrea (1).

(2) 100 mm-ko diametroarekin, sei trokeleko sistema batean sartu zen (3), alanbrearen diametro bereko zuloekin, karkasa komun batean finkatuta eta ardatzaren inguruan 1.350 bira/ko abiaduran biratzen direnak. min. Gailutik igaro ondoren, alanbrea bobinan (4) bobinatzen zen 100 mm-ko diametroarekin 115 bira/min-ko abiaduran biratzen. Aplikatutako parametroek erabakitzen dute hariaren abiadura lineala trokel birakariekiko 26,8 mm/birra dela.

Trokelen sistemaren diseinu egokiak bigarren trokel bakoitza eszentrikoki biratzen zuela esan nahi zuen (2. irudia), eta trokel birakarietatik pasatzen zen alanbre zati bakoitzari etengabeko tolestura anitzekoa jasaten zela, trokelen barruko gainazaleko ertzean lisatzeaz induzitutako zizailadurarekin.

2. irudia Trokel birakarien diseinu eskematikoa (zenbakiarekin etiketatuta3 1. irudian)

3. irudia Trokelen sistema: ikuspegi orokorra; b oinarrizko zatiak:1 hil zentrikoak,2 hilketa eszentrikoak,3 tarte eraztunak

Bobinatu gabeko alanbrea hasierako tentsioaren eraginpean zegoen tentsioaren aplikazioaren ondorioz, eta horrek korapilatzetik babesten ez ezik, tolestu eta zizailatze deformazioaren elkarrekiko parte hartzea zehazten du. Hau lortu ahal izan zen bobinaren gainean muntatutako balaztari esker, pisu batek sakatzen duen eztainuzko brontzezko zerrenda baten moduan (1. irudian 5 eta 6 izendatzen direnak). 3. irudiak gailuaren entrenamenduaren itxura erakusten du tolestuta dagoenean, eta bere osagaietako bakoitza. Harilen entrenamendua bi pisu ezberdinekin egin zen:

4,7 eta 8,5 N, gehienez lau pasatzen dira trokelen multzotik. Esfortzu axiala 150 eta 270 MPa-koa izan zen.

Hariaren trakzio-proba (bai hasierako egoeran, bai trebatua) Zwick Roell saiakuntza-makinan egin zen. Laginen neurgailuaren luzera 100 mm-koa zen eta trakzio-tentsio-abiadura zen

8×10⁻³ s⁻¹. Kasu bakoitzean, neurketa-puntu bat (bakoitzerako

aldaeren) gutxienez bost lagin adierazten ditu.

TT proba Bochniak et al-ek lehenago aurkeztutako 4. irudian ageri den aparatu berezi batean egin zen. (2010). 1 m-ko luzera zuen wolframio-hariaren (1) erdigunea harrapaketa batean jarri zen (2), eta, ondoren, bere muturrak, gida-erroiletatik (3) igaro ondoren, eta bakoitza 10 N-ko pisuak (4) erantsiz, besarkada batean blokeatu ziren (5). Harrapaketa (2) biraketa-mugimenduaren ondorioz bi alanbre-zati bihurritu ziren

(bereen gainean bobinatuta), probatutako laginaren mutur finkoak izanik, trakzio-esfortzuak pixkanaka handituz egin zen.

Testaren emaitza bira kopurua izan zen (N_T) alanbrea hausteko behar zen eta normalean eratutako korapilaren aurrealdean gertatzen zen, 5. irudian ikusten den bezala. Aldaera bakoitzeko gutxienez hamar proba egin ziren. Entrenamenduaren ondoren, alanbreak forma apur bat uhina zuen. Azpimarratu behar da Bochniak eta Pieła (2007) [4] eta Filipek (2010) artikuluen arabera.

[5] TT proba metodo sinple, azkar eta merkea da hari-harien propietate teknologikoak zehazteko.

4. irudia TT probaren eskema:1 probatutako alanbrea,2 Motor elektriko batek biratzen duen harrapaketa, biraka grabatzeko gailuarekin batera,3 gida-erroiluak,4pisuak,5 alanbrearen muturrak estutuz masailezurrak

3. Emaitzak

Hasierako tentsioaren eta CDT prozesuaren pase-kopuruaren eragina wolframio-harien propietateetan erakusten da. 6 eta 7. Lortutako hariaren parametro mekanikoen sakabanatze handi batek hauts-teknologiaren bidez lortutako materialaren homogeneotasun-eskala erakusten du, eta, beraz, egindako analisia probatutako propietateen aldaketen joeretan zentratzen da eta ez haien balio absolutuetan.

Tungsteno alanbre komertzialak 2.026 MPa-ren (YS) batez besteko balioak ditu, azken trakzio-erresistentzia (UTS) 2.294 MPa, luzapen osoa.

A≈2,6 % eta N_Tbezainbeste 28. Kontuan hartu gabe

aplikatutako tentsioaren magnitudea, CDT txiki bat baino ez da lortzen

UTSaren jaitsiera (ez gainditzea % 3 hariarentzat lau pasa ondoren), eta bai YS eta baiA nahiko maila berean geratzen dira (6a–c eta 7a–c irudiak).

5. irudia TT proban hausturaren ondoren wolframio-hariaren ikuspegia

6. irudia Prestakuntza mekanikoaren eragina (pase kopurua n) mekanikoa (a–c) eta teknologikoa (d) (N-k definitua)._TTT proban) wolframio-hariaren propietateak; erantsitako pisuaren balioa 4,7 N

CDT-k beti dakar N alanbre bihurguneen kopuruaren gorakada nabarmena_T. Bereziki, lehenengo bi mendateetarako, N_T34 baino gehiago iristen da 4,7 N-ko tentsiorako eta ia 33 8,5 N-ko tentsiorako. Horrek % 20 inguruko igoera dakar hari komertzialen aldean. Pase-kopuru handiagoa aplikatzeak N gehiago handitzea dakar_T4,7 N-ko tentsiopean entrenatzearen kasuan bakarrik. Lau pasa ondoren hariak N-ren batez besteko magnitudea erakusten du._T37 baino gehiago, eta horrek, hasierako egoeran dagoen alanbrearekin alderatuta, % 30etik gorako gehikuntza suposatzen du. Harilaren prestakuntza gehiago tentsio handiagoetan ez luke jadanik lortuko N-ren magnitudea aldatuko_Tbalioak (6d eta 7d. irudiak).

4. Analisia

Lortutako emaitzek erakusten dute wolframio-hariaren CDTrako erabilitako metodoak ia ez dituela trakzio-saiakuntzetan zehazten diren parametro mekanikoak aldatzen (trakzio-erresistentzia apur bat gutxitu besterik ez dago), baina nabarmen handitu du.

propietate teknologikoek espiralak ekoizteko asmoa dute; hau TT probako bira kopuruak adierazten du. Horrek Bochniak eta Pieła (2007) egindako lehen ikerketen emaitzak berresten ditu.

[4] trakzio-probaren emaitzek espiralen ekoizpen-prozesuan ikusitako harien portaerarekin duten konbergentzia ezari buruz.

Tungsteno-harien erreakzioa CDT prozesuan nabarmen aplikatutako tentsioaren araberakoa da. Tentsio baxuko indarrarekin, bira-kopuruaren hazkuntza parabolikoa ikusten da pasa-kopuruarekin, eta tentsio-balio handiagoak aplikatzeak (dagoeneko bi pasa ondoren) saturazio-egoera eta aldez aurretik lortutako teknologia egonkortzea dakar. propietateak (6d eta 7d. irudiak).

Wolframio-hariaren erantzun dibertsifikatu horrek azpimarratzen du tentsioaren magnitudeak tentsio-egoeraren eta materialaren deformazio-egoeraren aldaketa kuantitatiboa eta, ondorioz, portaera elastiko-plastikoa zehazten duela. Plastikozko tolestura-prozesuan tentsio handiagoa erabiltzeak ondoz ondoko lerrokatuta dauden trokelen artean igarotzen den alanbrean alanbre-toleste-erradio txikiagoa lortzen du; hortaz, ebakidura-mekanismoaz arduratzen den hariaren ardatzarekiko noranzko perpendikularreko tentsio plastikoa handiagoa da eta ebakidura-bandetan lokalizatutako fluxu plastikoa dakar. Bestalde, tentsio baxuak hariaren CDT prozesua deformazio elastikoen parte-hartze handiagoarekin (hau da, tentsio plastikoaren zatia txikiagoa da), eta horrek deformazio homogeneoaren nagusitasuna hobetzen du. Egoera hauek tentsio uniaxialaren saiakuntzan gertatzen direnetatik oso desberdinak dira.

Kontuan izan behar da, halaber, CDT-k ezaugarri teknologikoak hobetzen dituela kalitate nahikoa duten harietan soilik, hau da, barne-akats nabarmenik ez dutenak (poroak, hutsuneak, etenak, mikro-arraildurak, ale-mugetan behar adinako jarraitutasun-atxikimendu eza, etab.). .) hauts metalurgiaren bidez alanbrea ekoiztearen ondoriozkoa. Bestela, lortutako balioaren sakabanaketa gero eta handiagoa da N bihurritzen_TPasa-kopuruaren gehikuntzarekin batera, hari-egituraren bereizketa sakonago bat adierazten du bere zati ezberdinetan (luzera) eta, beraz, hari komertzial baten kalitatea ebaluatzeko irizpide erabilgarria ere balio dezake. Arazo horiek etorkizuneko ikerketen gai izango dira.

7. irudia Prestakuntza mekanikoaren eragina (pase kopurua n) mekanikoa (a–c) eta teknologikoa (d) (N-k definitua)._TTT proban) wolframio-hariaren propietateak; erantsitako pisuaren balioa 8,5 N

5. Ondorioak

1, wolframio-harien CDT-k beren propietate teknologikoak hobetzen ditu, N-k tentsio-probako torsioan definitu bezala._Thaustura baino lehen.

2, N-ren hazkundea_T% 20 inguruko indizea bi CDT serieren menpeko alanbre batek lortzen du.

3， CDT-ren prozesuan hari-tentsioaren magnitudeak eragin handia du bere propietate teknologikoetan N-ren balioak definituta._Taurkibidea. Bere baliorik altuena tentsio apur baten (trakzio-esfortzua) jasandako hari batek lortzen zuen.

4, Ez da justifikatuta tentsio handiagoa eta flexio aldeaniztuneko ziklo gehiago erabiltzea zizailadurarekin, aldez aurretik lortutako N-aren balioa egonkortzea baino ez delako eragiten._Taurkibidea.

5， CDT wolframio-hariaren propietate teknologikoen hobekuntza nabarmena ez da trakzio-proban zehaztutako parametro mekanikoen aldaketarekin batera, proba horren erabilgarritasun baxuaren ustea berresten baitu hariaren portaera teknologikoa aurreikusteko.

Lortutako emaitz esperimentalak frogatzen dute wolframio-hariaren CDT espiralak ekoizteko egokitasuna. Bereziki, hariaren luzera segidan aurrera egiteko erabiltzen den metodoan oinarrituta, tentsio gutxiko norabide anitzeko tolestura ziklikoak barne-esfortzuen erlaxazioa eragiten du. Hori dela eta, espiralak plastikozko eraketan zehar alanbrea hausteko joerari muga dago. Ondorioz, fabrikazio-baldintzetan hondakin-kopurua murrizteak ekoizpen-prozesuaren eraginkortasuna areagotzen duela baieztatu zen, produkzio-ekipo automatizatuen geldiune-denbora ezabatuz, zeinetan, kablea hautsi ondoren, larrialdi-geldialdia "eskuz" aktibatu behar baita. operadoreak.