1. Destpêk

Têlên tungstenê, bi qalindahiya wan ji çend heta bi dehan mîkro-metreyî, bi awayekî plastîk di spiralan de têne çêkirin û ji bo çavkaniyên ronahiyê yên ronahiyê û avêtinê têne bikar anîn. Çêkirina têlan li ser bingeha teknolojiya tozê ye, ango toza tungstenê ya ku bi pêvajoyek kîmyewî tê bidestxistin, li pey hev dikeve ber pêçandin, sinterkirin û çêkirina plastîk (qelpkirin û kişandina rotary). Bala xwe bidinê ku pêdivî ye ku pêvajoya lêdana têl di taybetmendiyên plastîk ên baş û elastîka "ne pir zêde" de encam bide. Ji aliyê din ve, ji ber şert û mercên îstismarkirina spiral, û berî her tiştî, ji ber berxwedana bilind a pêwîst, têlên ji nû ve krîstalîzekirî ji bo hilberînê ne guncaw in, nemaze ger ku ew xwedan avahiyek gewr-gewr bin.

Guhertina taybetmendiyên mekanîkî û plastîk ên materyalên metallîk, bi taybetî, kêmkirina xebata xurt a dijwar bêyî dermankirina pîvazkirinê bi karanîna perwerdehiya me-mekanîkî gengaz e. Ev pêvajo ji xistina metal ber bi deformasyona dubare, veguhêz û kêm-plastîk ve pêk tê. Bandorên kontrafleksa dorhêlî li ser taybetmendiyên mekanîkî yên metalan, di nav yên din de, di kaxeza Bochniak û Mosor [1] de, ku li vir 6,5% tîrêjên tûncê CuSn bikar tînin, têne belge kirin. Hat destnîşan kirin ku perwerdehiya mekanîkî dibe sedema nermbûna kar.
Mixabin, pîvanên mekanîkî yên têlên tungstenê yên ku di ceribandinên tîrêjê yên yekalî yên hêsan de têne destnîşankirin ji bo pêşbînkirina tevgera wan di pêvajoya hilberîna spiral de pir ne bes in. Van têl, tevî taybetmendiyên mekanîkî yên mîna hev, bi gelemperî bi hestiyariyên berbiçav ên ji pêlêdanê têne diyar kirin. Ji ber vê yekê, dema ku taybetmendiyên teknolojîk ên têla tungstenê têne nirxandin, encamên ceribandinên jêrîn wekî pêbawertir têne hesibandin: lêdana têla bingehîn, zivirandina yekalî, çewisandina kêrê-kêrê, bend-û-dirêjkirin, an bendek berepaş [2] . Di van demên dawîn de, ceribandinek teknolojîkek nû hate pêşniyar kirin [3], ku tê de têl bi tansiyonê re hevdemî tûj dibe (testa TT), û rewşa stresê - li gorî nêrîna nivîskaran - nêzîkê ya ku di pêvajoya hilberînê de pêk tê ji fîlan. Wekî din, encamên ceribandinên TT-ê yên ku li ser têlên tung-sten ên bi pîvanên cihêreng hatine kirin kapasîteya wê ya pêşbînkirina tevgera wan a paşîn di dema pêvajoyên teknolojîk de nîşan daye [4, 5].

Armanca xebata ku li vir hatî pêşkêş kirin ev e ku bersiv bide pirsa gelo, û gelo, ka gelo karanîna dermankirina deformasyonê ya bisiklêtê (CDT) li ser têlên tungstenê bi guheztina piralî ya domdar bi rêbaza şilkirinê [6], heta çi radeyê, dibe ku wê mekanîkî û teknolojîk biguhezîne. taybetmendiyên girîng.

Bi gelemperî, deformasyona çerxîkî ya metalan (mînak, bi tansiyon û pêçandin an guheztina dualî) dibe ku bi du pêvajoyên strukturî yên cihêreng re were girêdan. Ya yekem ji bo deformasyona bi amplitudes piçûk û taybetmendiyê ye

bi vî rengî diyardeyên westandinê vedihewîne, ku di encamê de metala ku bi xebatek xurt hişk bûye, berî ku hilweşe çêbibe vediguhere yekî nermbûyî [7].

Pêvajoya duyemîn, ku di dema deformasyonê de bi amplîtûdên çenga bilind de serdest e, heterojenîzasyonek xurt a bandên qermiçîyê yên ku herikîna plastîk çêdikin çêdike. Di encamê de, perçebûnek berbiçav a strukturê metal heye, bi taybetî, çêbûna gewherên nano-pîvan, bi vî rengî, zêdebûnek girîng di taybetmendiyên wê yên mekanîkî de li ser hesabê karbidestiyê. Bandorek wusa di mînaka rêgezên guheztin û rastkirina dubare ya domdar de ku ji hêla Huang et al ve hatî pêşve xistin de tête peyda kirin. [8], ku ji gelek, cîgir, derbasbûn (zivirandin) xêzikan di navbera çîpên "gewr" û nermik de, an jî bi rengekî sofîstîketir pêk tê, ku ew rêbazek çîçeka domdar di bin tansiyonê de ye [9], ku tê de xêzika dirêjkirî ye. ji ber tevgerek berepaş a li ser dirêjahiya komek lîstokên zivirî tê tevlihev kirin. Bê guman, perçebûna berfireh a genim dikare di dema deformasyona monotonîk a bi tansiyona mezin de jî were bidestxistin, bi karanîna rêgezên jêhatîkirina giran a plastîk, nemaze, rêbazên Extrusion Angular Kanala Wekhev [10] ku pir caran şert û mercên hêsan têr dikin. rijandina metal. Mixabin, ew bi gelemperî li ser pîvana laboratîfê têne bikar anîn û ji hêla teknîkî ve ne gengaz e

ku wan bikar bînin da ku taybetmendiyên mekanîkî yên taybetî yên tîrêj an têlên dirêj bistînin.

Di heman demê de hin hewil hatine kirin ku bandora guhêrbara çerxa ku bi deformasyonên yekîneya piçûk ve hatî sepandin li ser şiyana çalakkirina diyardeyên westandinê were nirxandin. Encamên lêkolînên azmûnî yên ku [11] li ser xêzên sifir û kobalt bi kontrafleksa bi şelandinê hatine kirin, teza jorîn piştrast kir. Digel ku kontrafleksûra bi rêbaza şilandinê re pir hêsan e ku li ser perçeyên metalîkî yên daîre were sepandin, lê sepandina rasterasttir ji bo têlan ne wate ye, ji ber ku, bi pênaseyê, ew garantî nade bidestxistina avahiyek homojen, û ji ber vê yekê taybetmendiyên wekhev li ser çembera têlê (bi tîrêjê bi kêfî arastekirî). Ji ber vê yekê, ev kaxez rêgezek CDT ya nû hatî çêkirin û orîjînal, ku ji bo têlên zirav hatî sêwirandin, li ser bingeha guheztina piralî ya domdar a bi şûştinê, bikar tîne.

Hêjîrê 1 Plana pêvajoya perwerdehiya mekanîkî ya têlan:1 têl tungsten,2 kulîlk bi têl veneqete,3 pergala şeş mirinên zivirî,4 kulîlka pêça,5 giraniya bişkînin, û6 frenek (silindirê pola ku li dora wê bendek tûncê tûncê heye)

2. Ceribandin

CDT ya têla tungstenê ya bi çarçoweya 200 μm li ser amûrek ceribandinê ya taybetî hatî çêkirin ku nexşeya wê di jimar 1 de tê xuyang kirin hate kirin.

(2) bi bejna 100 mm, kete nav pergalek ji şeş kujên (3), bi kunên bi heman pîvana têlê, ku di xaniyek hevpar de hatine sabît kirin û bi leza 1,350 rev/ li dora eksê dizivire. min. Piştî ku têl di cîhazê re derbas bû, li ser kulikê (4) bi pîvana 100 mm ve bi leza 115 rev/min dizivire. Parametreyên sepandî biryar didin ku leza xêzikî ya têlê li gorî mirinên zivirî 26,8 mm / rev e.

Sêwirana guncav a pergala mirinê tê vê wateyê ku her dimirek duyemîn bi rengekî eksenterîkî dizivire (Wêne. 2), û her perçeyek têl ku di nav mirinên zivirî re derbas dibû, bi çîçeka piralî ya domdar re rû bi rû maye, ku ji hêla utîkirinê ve li keviya rûyê hundurê mirîşkan ve hatî çêkirin.

Hêjê. 2 Plansaziya şematîkî ya mirinên zivirî (bi jimare hatiye nîşankirin3 di jimar 1) de

Fig. 3 Pergala mirinê: nêrînek gelemperî; b beşên bingehîn:1 navendî dimire,2 eccentric dimire,3 rings spacer

Têla bêserûber ji ber serîlêdana tansiyonê di bin bandora stresa destpêkê de bû, ku ne tenê wê ji tevlihevbûnê diparêze, lê di heman demê de beşdarbûna hevûdu ya guheztin û guheztinê jî diyar dike. Ev bi saya frena ku li ser kulikê di şiklê xêzikek tûncê ya ku ji hêla giran ve hatî pêçandin (di Xiflteya 1-ê de wekî 5 û 6-ê hatî destnîşankirin) hatî çêkirin, gengaz bû. Wêneyê 3 xuyangê perwerdehiya cîhazê dema ku tê pêçan, û her yek ji pêkhateyên wê nîşan dide. Perwerdehiya têlan bi du giraniyên cûda hate kirin:

4.7 û 8.5 N, heta çar di nav koma mirinê de derbas dibe. Stresa eksê bi rêzdarî 150 û 270 MPa bû.

Testa tansiyonê ya têl (hem di rewşa destpêkê de hem jî perwerdekirî) li ser makîneya ceribandinê ya Zwick Roell hate kirin. Dirêjahiya pîvana nimûneyan 100 mm bû û rêjeya çewisandinê jî bû

8×10⁻³ s⁻¹. Di her rewşê de, xalek pîvandinê (ji bo her yekê

ji guhertoyan) herî kêm pênc nimûneyan temsîl dike.

Testa TT li ser amûrek taybetî hate kirin ku nexşeya wê di Fig. 4 de ku berê ji hêla Bochniak et al. (2010). Navenda têla tûngstenê (1) bi dirêjahiya 1 metre di girê (2) de hate danîn, û dûv re dawiya wê, piştî ku di nav lîstokên rêber (3) re derbas bû, û giraniyên (4) ji her yekê 10 N girêda. di kelemekê de hatin girtin (5). Tevgera zivirî ya girtina (2) di encamê de du perçeyên têl pêçandin

(li ser xwe hatine çikandin), digel dawiya sabît a nimûneya ceribandinê, bi zêdebûna hêdî-hêdî ya tansiyonên tansiyonê re hate kirin.

Encama testê hejmara ziviran bû (N_T) ji bo qutkirina têlê hewce bû û bi gelemperî li eniya kêşeya çêbûyî pêk dihat, wekî ku di jimar 5 de tê xuyang kirin. Ji her guhertoyê herî kêm deh ceribandin hatin kirin. Piştî perwerdehiyê, têl şeklê pêlên sivik bû. Divê were tekez kirin ku li gorî kaxezên Bochniak and Pieła (2007) [4] û Filipek (2010)

[5] Testa TT rêbazek hêsan, bilez û erzan e ku ji bo destnîşankirina taybetmendiyên teknolojîk ên têlên ku ji bo lêdanê têne armanc kirin.

Fig. 4 Plana testa TT:1 têl ceribandin,2 girtina ku ji hêla motorek elektrîkê ve hatî zivirandin, bi cîhaza tomarkirina zivirî re,3 lîsteyên rêber,4giranî,5 çeneyên têlê girêdidin

3. Encam

Bandora tansiyona destpêkê û hejmara derbasbûnên di pêvajoya CDT de li ser taybetmendiyên têlên tungstenê di Hêjîrê de têne xuyang kirin. 6 û 7. Berbelavbûnek mezin a pîvanên mekanîkî yên têl ên ku hatine bidestxistin pîvana nehomojeniya materyalê ya ku ji hêla teknolojiya tozê ve hatî peyda kirin destnîşan dike, û ji ber vê yekê, vekolîna ku hatî kirin balê dikişîne ser meylên guheztina taybetmendiyên ceribandin û ne li ser nirxên wan ên mutleq.

Têla tungstenê ya bazirganî bi nirxên navînî yên stresa hilberandinê (YS) wekî 2,026 MPa, hêza tîrêjê ya dawîn (UTS) ya 2,294 MPa, dirêjbûna tevahî ya

A≈2.6% û N_Tbi qasî 28. Bêyî ku ya

mezinahiya tansiyona sepandî, CDT tenê piçûkek encam dide

kêmbûna UTS (ji bo têl piştî çar derbasbûnê ji % 3 ne zêdetir), û hem YS û hemA nisbeten di heman astê de bimîne (Hêjmara 6a-c û 7a-c).

Xiflteya 5 Dîtina têlê tungstenê piştî şikestinê di testa TT de

Fig. 6 Bandora perwerdehiya mekanîkî (hejmara derbasbûnên n) li ser mekanîkî (a-c) û teknolojîk (d) (ji hêla N. ve hatî destnîşankirin_Tdi testa TT de) taybetmendiyên têlên tungsten; giraniya pêvekirî 4,7 N

CDT her gav dibe sedema zêdebûnek girîng a hejmara têlên têl N_T. Bi taybetî, ji bo her du derbasbûnên yekem, N_Tji bo tansiyona 4,7 N digihêje zêdetirî 34 û ji bo tansiyona 8,5 N hema hema 33. Ev zêdebûnek bi qasî %20 li gorî têl bazirganî nîşan dide. Serîlêdana hejmareke zêde ya derbasbûnê dibe sedema zêdebûna N_Ttenê di rewşa perwerdehiya di bin tansiyona 4,7 N de. Têl piştî çar derbasbûnê mezinahiya navînî ya N nîşan dide._Tji 37 zêdetir e, ku, li gorî têl di rewşa destpêkê de, zêdebûnek ji% 30 nîşan dide. Zêdetir perwerdehiya têlê di tansiyonên bilind de dê êdî mezinahiya N-ya ku berê bi dest xistibû neguhezîne._Tnirxên (Hêjîrên 6d û 7d).

4. Analîz

Encamên hatine bidestxistin destnîşan dikin ku rêbaza ku ji bo CDT têla tungstenê tê bikar anîn di pratîkê de pîvanên xwe yên mekanîkî yên ku di ceribandinên tansiyonê de hatine destnîşankirin naguhezîne (tenê kêmbûnek sivik di hêza tansiyonê ya dawî de hebû), lê bi girîngî zêde kir.

taybetmendiyên teknolojîk ên ji bo hilberîna spiral; ev ji hêla hejmara kêşanên di testa TT de tê nîşandan. Ev encamên lêkolînên berê yên Bochniak û Pieła piştrast dike (2007)

[4] di derbarê nebûna hevrêziya encamên testa tîrêjê de bi tevgera çavdêrî ya têlan di pêvajoya hilberîna spiral de.

Reaksiyona têlên tungstenê li ser pêvajoya CDT bi girîngî bi tansiyona serîlêdanê ve girêdayî ye. Di hêza tansiyona nizm de, meriv bi hejmara derbasbûnê re mezinbûnek parabolîk di hejmara ziviran de dibîne, di heman demê de sepandina nirxên mezintir ên tansiyonê rê dide (jixwe piştî du derbasbûnê) bigihîje rewşa têrbûnê û aramkirina teknolojiya ku berê hatî bidestxistin. milkên (Hêjîrên 6d û 7d).

Bersivek wusa cihêreng a têla tungstenê vê rastiyê radixe ber çavan ku mezinahiya tansiyonê hem guhertina mîqdar a rewşa stresê û hem jî rewşa deformasyonê ya materyalê û di encamê de tevgera wê ya elastîk-plastîk diyar dike. Bikaranîna tansiyona bilindtir di dema pêvajoya guheztina plastîk de di têl de derbas dibe di navbera mirinên li dû hev ên xeletîkirî de dibe sedema tîrêjek piçûktir a têlê; ji ber vê yekê, çenga plastîk a di rêyek perpendîkular de li ser eksê têlê ku berpirsiyarê mekanîzmaya şûştinê ye mezintir e û rê li herikîna plastîk a herêmî di bendikên guheztinê de vedike. Ji hêla din ve, tansiyona kêm dibe sedem ku pêvajoya CDT ya têl bi beşdariyek mezin a çenga elastîk pêk were (ango, beşa çenga plastîk piçûktir e), ku serdestiya deformasyona homojen dike. Ev rewş ji yên ku di dema ceribandina tîrêjê ya yekaxial de çêdibin bi awayekî cûda cûda ne.

Her weha divê were zanîn ku CDT tenê ji bo têlên bi qalîteya têr, ango bê kêmasiyên hundurîn ên girîng (por, valahî, veqetandin, mîkro-şikestin, nebûna girêdana têra xwe ya berdewamiyê li sînorên genim, û hwd, taybetmendiyên teknolojîk baştir dike. .) ji hilberîna têl ji hêla metalurjiya tozê ve hatî çêkirin. Wekî din, belavbûna zêde ya nirxa bidestxistî ya zirav N_Tdigel zêdebûna hejmara derbasbûnên cûdabûnek kûr a strukturên têl di beşên wê yên cihêreng de (bi dirêjahî) destnîşan dike, ji ber vê yekê dibe ku ji bo nirxandina qalîteya têlek bazirganî jî wekî pîvanek kêrhatî be. Ev pirsgirêk dê bibin mijara lêkolînên pêşerojê.

Fig. 7 Bandora perwerdehiya mekanîkî (hejmara derbasbûnên n) li ser mekanîkî (a-c) û teknolojîk (d) (ji hêla N. ve hatî destnîşankirin_Tdi testa TT de) taybetmendiyên têlên tungsten; nirxa giraniya pêvekirî 8,5 N

5. Encam

1, CDT têlên tungsten taybetmendiyên xwe yên teknolojîk çêtir dike, wekî ku di torsion bi testa tansiyonê de ji hêla N ve hatî destnîşan kirin._Tberî şikestinê.

2, Zêdebûna N_TIndeksa bi qasî 20% bi têlek ku di bin du rêzikên CDT de ye tê gihîştin.

3, Mezinahiya tansiyona têlê di pêvajoya CDT de bandorek girîng li ser taybetmendiyên wê yên teknolojîk ên ku ji hêla nirxa N ve hatî destnîşan kirin heye._Tnaverok. Nirxa wê ya herî bilind bi têlek ku di bin tansiyonek sivik de (treseya tansiyonê) tê gihîştiye.

4, Bikaranîna hem tansiyona bilind û hem jî bêtir çerxên guheztina piralî ya bi rijandinê re ne rewa ye ji ber ku ew tenê di îstîqrara nirxa ku berê gihîştiye N-ê de encam dide._Tnaverok.

5, Pêşkeftina girîng a taybetmendiyên teknolojîk ên têla CDT tungsten bi guheztina pîvanên mekanîkî yên ku di ceribandina tîrêjê de hatine destnîşankirin re nayê, baweriya ku di karanîna kêm a ceribandina wusa de ye piştrast dike da ku behreya teknolojîk a têlê pêşbîn bike.

Encamên ceribandinê yên bidestxistî guncanbûna CDT ya têla tungstenê ji bo hilberîna spiral destnîşan dikin. Bi taybetî, li ser bingeha rêbaza ku ji bo pêşdebirina li pey hev dirêjahiya têlê tê bikar anîn, çîkilî, piralî kêşana bi kêm çewisandin, dibe sedema rehetbûna stresên hundurîn. Ji ber vê sedemê, li ser meyla şikandina têl di dema pêkhatina plastîk a spiral de sînorek heye. Wekî encamek, hate piştrast kirin ku kêmkirina mîqdara çopê di bin şert û mercên çêkirinê de bi rakirina alavên hilberîna otomatîkî yên ku tê de, piştî şikandina têlê, pêdivî ye ku rawestana acîl "bi destan" were aktîfkirin, karbidestiya pêvajoya hilberînê zêde dike. ji aliyê operator.