1. Киришүү

Калыңдыгы бир нече микрометрден ондогон микрометрге чейинки вольфрам зымдары пластикалык түрдө спираль формасында түзүлүп, ысытуу жана разряддуу жарык булактары үчүн колдонулат. Зымдарды өндүрүү порошок технологиясына негизделген, б.а. химиялык процесс аркылуу алынган вольфрам порошок ырааттуу түрдө престүү, агломерациялоо жана пластмассадан калыптандыруу (айлануучу согуу жана чийүү) менен жүргүзүлөт. Зым орогуч процесси жакшы пластикалык касиеттерге жана "өтө жогору эмес" ийкемдүүлүккө алып келиши керек экенин эске алыңыз. Башка жагынан алып караганда, спиральдарды эксплуатациялоо шарттарына жана баарынан мурда талап кылынган жогорку ийилүүчү каршылыкка байланыштуу, кайра кристаллдашкан зымдар өндүрүш үчүн ылайыктуу эмес, айрыкча алар орой бүртүкчөлүү түзүлүшкө ээ болсо.

Металлдык материалдардын механикалык жана пластмассалык касиеттерин өзгөртүү, атап айтканда, күйгүзүү менен дарылоосуз күчтүү жумуштун катуулугун азайтуу механикалык окутууну колдонуу менен мүмкүн. Бул процесс металлды кайталанма, алмашып туруучу жана аз пластикалык деформацияга дуушар кылуудан турат. Металлдардын механикалык касиеттерине циклдик контрфлекстун таасири башкалардын арасында Bochniak жана Mosor [1] кагазында документтештирилген, бул жерде CuSn 6,5% калай коло тилкелери колдонулат. Механикалык окуу жумушту жумшартууга алып келери керсетулду.
Тилекке каршы, вольфрам зымдарынын механикалык параметрлери жөнөкөй бир октуу чоюлуу сыноолорунда аныкталган, алардын спиральдарды өндүрүү процессинде жүрүм-турумун алдын ала айтуу үчүн өтө жетишсиз. Бул зымдар, окшош механикалык касиеттерине карабастан, көп учурда оролгон бир кыйла ар түрдүү ийкемдүүлүгү менен мүнөздөлөт. Ошондуктан, вольфрам зымынын технологиялык мүнөздөмөлөрүн баалоодо төмөнкү сыноолордун натыйжалары ишенимдүү деп эсептелет: өзөктүү зымдын оролуусу, бир багыттуу бурулушу, бычак жээги менен кысуу, ийилүү жана чоюлуу же тескери тилкелөө [2] . Жакында жаңы технологиялык сыноо сунушталды [3], мында зым чыңалуу менен бир убакта бурулууга дуушар болот (ТТ тести), ал эми чыңалуу абалы — авторлордун пикири боюнча — өндүрүш процессинде пайда болгонго жакын. жипчелердин. Мындан тышкары, ар кандай диаметрдеги вольфрам зымдарында жүргүзүлгөн ТТ сыноолордун натыйжалары алардын технологиялык процесстерде кийинки жүрүм-турумун алдын ала билүүгө жөндөмдүүлүгүн көрсөттү [4, 5].

Бул жерде келтирилген иштин максаты вольфрам зымдарын кыркуу ыкмасы менен үзгүлтүксүз көп тараптуу ийүү жолу менен циклдик деформациялык дарылоону (CDT) колдонуу [6] анын механикалык жана технологиялык абалын өзгөртүүгө болобу жана канчалык деңгээлде деген суроого жооп берүү болуп саналат. маанилүү касиеттери.

Жалпысынан алганда, металлдардын циклдик деформациясы (мисалы, чыңалуу жана кысуу же эки тараптуу ийилүүсү) эки түрдүү структуралык процесс менен коштолушу мүмкүн. Биринчиси аз амплитудалар менен деформация үчүн мүнөздүү жана

чарчоо кубулуштарын камтыйт, натыйжада катуу иштетилген металл бузулганга чейин штамм жумшартылган металлга айланат [7].

Жогорку деформациялуу амплитудалар менен деформация учурунда үстөмдүк кылган экинчи процесс пластикалык агымды пайда кылуучу кесүү тилкелеринин күчтүү гетерогенизациясын пайда кылат. Демек, металлдын структурасынын кескин түрдө бөлүнүшү, атап айтканда, нано-өлчөмдүү бүртүкчөлөр пайда болот, ошентип, ишке жарамдуулуктун эсебинен анын механикалык касиеттери бир топ жогорулайт. Мындай эффект, мисалы, Huang et al. [8], ал “тиштүү” жана жылмакай түрмөктөрдүн ортосундагы тилкелердин бир нече, кезектешип өтүүсүнөн (айлануусунан) турат, же бир кыйла татаал жол менен, чыңалуу астында үзгүлтүксүз ийүү ыкмасы [9], мында керилген тилке айлануучу түрмөктөрдүн топтомунун узундугу боюнча тескери кыймылынан улам карама-каршы келет. Албетте, ири штамм менен монотондук деформация учурунда да дандардын кеңири фрагментациясын, катуу пластикалык деформация деп аталган методдорду, атап айтканда, жөнөкөй шарттарды канааттандырган бирдей каналдуу бурчтук экструзия [10] ыкмаларын колдонуу менен да алууга болот. металлдын кесилиши. Тилекке каршы, алар негизинен лабораториялык масштабда колдонулат жана техникалык жактан мүмкүн эмес

узун тилкелердин же зымдардын конкреттүү механикалык касиеттерин алуу үчүн аларды колдонуу.

Чачоо кубулуштарын активдештирүү жөндөмдүүлүгүнө чакан бирдик деформациялары менен колдонулган циклдик өзгөрүп турган жылыштын таасирин баалоо үчүн кээ бир аракеттер жасалды. Жез жана кобальт тилкелеринде кыркуу менен контрфлексациялоо жолу менен жүргүзүлгөн эксперименталдык изилдөөлөрдүн натыйжалары [11] жогорудагы тезисти тастыктады. Кыркуучу ыкмасы менен контрфлексура жалпак металл бөлүктөргө колдонууга оңой болгону менен, зымдар үчүн тикелей колдонуу мааниси жок, анткени, аныктама боюнча, ал бир тектүү түзүлүштү, демек, бирдей касиеттерди алууга кепилдик бербейт. зымдын айланасы (өзүм билемдик менен багытталган радиусу менен). Ушул себептен улам, бул кагаз кыркуу менен үзгүлтүксүз көп тараптуу ийилүүгө негизделген ичке зымдар үчүн иштелип чыккан CDT жаңы түзүлгөн жана оригиналдуу ыкмасын колдонот.

1-сүрөт Зымдарды механикалык даярдоо процессинин схемасы:1 вольфрам зымы,2 бошотуш үчүн зым менен катушка,3 алты айлануучу калыптар системасы,4 орогуч катушка,5 салмактан арылуу, жана6 тормоз (тегерегине калай коло боосу бар болот цилиндр)

2. Эксперимент

Диаметри 200 мкм болгон вольфрам зымынын CDT схемасы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн атайын курулган сыноо приборунда аткарылган. Катушкадан тартылбаган зым (1)

(2) диаметри 100 мм, жалпы корпуска бекитилген жана огунун айланасында 1350 рев/ ылдамдыкта айланган зым менен бирдей диаметрдеги тешиктери бар алты штамптын (3) системасына киргизилген. мин. Аппараттан өткөндөн кийин зым 115 рев/мин ылдамдыкта айлануучу диаметри 100 мм болгон катушка (4) оролгон. Колдонулган параметрлер зымдын айлануучу штамптарга салыштырмалуу сызыктуу ылдамдыгын 26,8 мм/айн чечет.

Калыптар системасынын ылайыктуу конструкциясы ар бир экинчи штамптын эксцентрдик айлануусун билдирет (2-сүрөт) жана айлануучу штамптардан өткөн ар бир зым кескичтин ички бетинин четинде үтүктөө аркылуу индукцияланган кыркуу менен үзгүлтүксүз көп тараптуу ийилүүгө дуушар болгон.

2-сүрөт Айлануучу штамптардын схемалык схемасы (саны менен белгиленген3 1-сүрөттө)

3-сүрөт Калыптар системасы: жалпы көрүнүш; б негизги бөлүктөрү:1 борбордук өлөт,2 эксцентрик өлөт,3 spacer шакекчелер

Тартылбаган зым чыңалууну колдонуудан улам баштапкы чыңалуунун таасиринде болгон, бул аны чырмалышып калуудан гана коргобостон, ийилген жана кыркылган деформациянын өз ара катышуусун да аныктайт. Буга салмак менен басылган калай коло тилке түрүндөгү катушкага орнотулган тормоздун аркасында жетишүүгө мүмкүн болду (1-сүрөттө 5 жана 6 деп белгиленген). 3-сүрөттө аппараттын бүктөлгөн кездеги көрүнүшү жана анын ар бир бөлүгү көрсөтүлгөн. Зымдарды окутуу эки түрдүү салмак менен аткарылган:

4,7 жана 8,5 N, штамптардын топтому аркылуу төрткө чейин өтөт. Октук стресс тиешелүүлүгүнө жараша 150 жана 270 МПа түздү.

Zwick Roell сыноочу машинасында зымдын тартылуу сыноосу (баштапкы абалда да, үйрөтүлгөн да) аткарылды. Үлгүлөрдүн ченегичинин узундугу 100 мм жана чыңалуу ылдамдыгы болгон

8×10⁻³ s⁻¹. Ар бир учурда бир өлчөө чекити (ар бири үчүн

варианттардын) кеминде беш үлгүсүн билдирет.

TT тест Бочниак жана башкалар тарабынан берилген 4-сүрөттө көрсөтүлгөн атайын аппаратта аткарылган. (2010). Узундугу 1 м болгон вольфрам зымынын (1) ортосу кармагычка (2), андан кийин анын учтары, жетектөөчү роликтер (3) аркылуу өтүп, ар бири 10 Н болгон салмактарды (4) бекиткенден кийин, кыскычка (5) тосулган. Кармагычтын (2) айлануу кыймылы эки зымдын оролушуна алып келди

(өзүнчө оролгон), сыналган үлгүнүн туруктуу учтары менен, чоюлуу чыңалууларын акырындык менен жогорулатуу менен ишке ашырылган.

Сыноонун жыйынтыгы бурмалардын саны болгон (Н_T) зымды үзүү үчүн зарыл болгон жана адатта, 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, пайда болгон чатырдын алдыңкы тарабында пайда болгон. Ар бир вариантта кеминде он сыноо жүргүзүлгөн. Машыгуудан кийин зым бир аз толкундуу формага ээ болгон. Бул Bochniak жана Pieła (2007) [4] жана Filipek (2010) документтерине ылайык экенин баса белгилей кетүү керек.

[5] TT тести ороого арналган зымдардын технологиялык касиеттерин аныктоонун жөнөкөй, тез жана арзан ыкмасы.

4-сүрөт ТТ тестинин схемасы:1 сыналган зым,2 электр кыймылдаткычы менен айланган кармагыч, бурмалоочу жаздыруучу түзүлүш менен бирге,3 жетектөөчү роликтер,4салмактар,5 зымдын учтарын кысып турган жаак

3. Жыйынтыктар

Баштапкы чыңалуунун таасири жана CDT процессиндеги өтүүлөрдүн саны вольфрам зымдарынын касиеттерине сүрөттөлгөн. 6 жана 7. Зымдын алынган механикалык параметрлеринин чоң чачырандылыгы порошок технологиясы менен алынган материалдын бир тектүү эместигинин масштабын көрсөтөт, ошондуктан жүргүзүлгөн талдоо алардын абсолюттук маанилерине эмес, сыналган касиеттердин өзгөрүү тенденцияларына көңүл бурат.

Коммерциялык вольфрам зымы 2,026 МПага барабар аккандык чыңалуунун (YS) орточо маанилери, 2,294 МПа узундуктун эң жогорку бекемдиги (UTS), жалпы узундугу менен мүнөздөлөт.

A≈2,6 % жана Н_Tкөп 28. карабастан

колдонулган чыңалуунун чоңдугу, CDT бир аз гана натыйжа берет

UTS төмөндөшү (төрт өткөндөн кийин зым үчүн 3% дан ашпаган) жана YS жанаA салыштырмалуу бирдей деңгээлде сакталат (6a–c жана 7a–c-сүрөттөр).

5-сүрөт. ТТ сынагында сынгандан кийин вольфрам зымынын көрүнүшү

Сүрөт 6 Механикалык машыгуунун эффектиси (өтүүлөрдүн саны п) механикалык (а–в) жана технологиялык (г) боюнча (аныкталган Н_TТТ сынагында) вольфрам зымынын касиеттери; тиркелген салмагы 4,7 Н

CDT ар дайым зым бурмалоо N санынын олуттуу өсүшүнө алып келет_T. Атап айтканда, алгачкы эки проходка боюнча Н_T4,7 Н чыңалуу үчүн 34дөн ашык жана 8,5 Н чыңалуу үчүн дээрлик 33кө жетет. Бул коммерциялык зымга карата болжол менен 20 % өсүштү билдирет. Өткөөлдөрдүн көбүрөөк санын колдонуу Ндын андан ары өсүшүнө алып келет_T4,7 Н чыңалуу астында машыгууда гана. Төрт өткөндөн кийин зым N орточо чоңдугун көрсөтөт._T37ден ашат, бул баштапкы абалдагы зым менен салыштырганда 30%дан ашык өсүштү билдирет. Зымды жогорку чыңалууларда андан ары окутуу мурда жетишилген N чоңдугун мындан ары өзгөртпөйт_Tмаанилери (6d жана 7d-сүрөттөр).

4. Анализ

Алынган натыйжалар CDT вольфрам зымы үчүн колдонулган ыкма анын керүү сыноолорунда аныкталган механикалык параметрлерин иш жүзүндө өзгөртпөй турганын көрсөттү (акыркы созуу бекемдигинин бир аз гана төмөндөшү байкалды), бирок анын электр зымдарын бир кыйла жогорулатты.

спиралдарды өндүрүү үчүн арналган технологиялык касиеттери; бул TT тестиндеги бурулуштардын саны менен көрсөтүлөт. Бул Bochniak жана Pieła (2007) тарабынан жасалган мурунку изилдөөлөрдүн натыйжаларын тастыктайт.

[4] спиральдарды өндүрүү процессинде зымдардын байкалган жүрүм-туруму менен созуу сыноосунун натыйжаларынын конвергенциясынын жоктугу жөнүндө.

Вольфрам зымдарынын CDT процессине реакциясы колдонулган чыңалууга олуттуу көз каранды. Төмөн чыңалуу күчүндө өтүүлөрдүн саны менен бурмалардын санынын параболикалык өсүшү байкалат, ал эми чыңалуунун чоңураак маанилерин колдонуу (эки өткөндөн кийин) каныккандык абалына жетишүүгө жана мурда алынган технологиялык стабилдештирүүгө алып келет. касиеттери (6d жана 7d-сүрөттөр).

Вольфрам зымынын мындай диверсификацияланган реакциясы чыңалуунун чоңдугу материалдын чыңалуу абалынын да, деформациялык абалынын да сандык өзгөрүшүн жана натыйжада анын серпилгич-пластикалык жүрүм-турумун аныктай тургандыгын баса белгилейт. Кезектеги туура эмес калыптардын ортосунда өткөн зымды пластикалык ийүү процессинде жогорку чыңалууну колдонуу зымдын ийилүүчү радиусунун кичирээк болушуна алып келет; демек, кесүү механизми үчүн жооптуу зымдын огуна перпендикуляр багытта пластикалык штамм чоңураак жана кесүү тилкелеринде локалдуу пластикалык агымга алып келет. Экинчи жагынан, аз чыңалуу зымдын CDT процессинин серпилгич деформациянын көбүрөөк катышуусу менен ишке ашат (б.а. пластикалык деформация бөлүгү кичине), бул бир тектүү деформациянын үстөмдүгүнө шарт түзөт. Бул жагдайлар бир октуу керүү сыноо учурундагыдан такыр башкача.

Ошондой эле CDT технологиялык мүнөздөмөлөрдү жетиштүү сапаттагы, б.а. олуттуу ички кемчиликтери (тешикчелер, боштуктар, үзгүлтүктөр, микро жаракалар, дан чектеринде жетиштүү үзгүлтүксүз адгезиясы жок ж. .) порошок металлургиясынын зым өндүрүүнүн натыйжасында. Болбосо, бурулуштардын алынган наркынын өсүп жаткан чачырандысы Н_Tөтүүлөрдүн санынын көбөйүшү менен бирге анын ар кандай бөлүктөрүндө (узундук боюнча) зым структурасынын дифференциациясынын тереңдеп баратканын көрсөтөт, ошондуктан коммерциялык зымдын сапатын баалоо үчүн пайдалуу критерий катары кызмат кыла алат. Бул көйгөйлөр келечектеги иликтөөлөрдүн предмети болот.

Сүрөт 7 Механикалык машыгуунун эффектиси (өтүүлөрдүн саны п) механикалык (а–в) жана технологиялык (г) боюнча (аныкталган Н_TТТ сынагында) вольфрам зымынын касиеттери; тиркелген салмагы 8,5 Н

5. Корутундулар

1， Вольфрам зымдарынын CDT чыңалуу сынагында N тарабынан аныкталгандай, алардын технологиялык касиеттерин жакшыртат._Tсынганга чейин.

2, Ндын көбөйүшү_Tболжол менен 20% көрсөткүчкө CDT эки сериясына дуушар болгон зым жетет.

3， CDT процессиндеги зымдын чыңалуусунун чоңдугу анын N мааниси менен аныкталган технологиялык касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет._Tиндекс. Анын эң жогорку маанисине бир аз чыңалууга (чоюлуу стрессине) дуушар болгон зым жеткен.

4， Кыркуунун жогорку чыңалуусун да, көп тараптуу ийилүүнүн көп циклдерин да колдонуу негиздүү эмес, анткени ал Nдын мурда жеткен маанисин турукташтырууга гана алып келет._Tиндекс.

5， Вольфрамдын CDT зымынын технологиялык касиеттеринин олуттуу жакшырышы, зымдын технологиялык жүрүм-турумун алдын ала билүү үчүн мындай сыноонун төмөн колдонууга жарамдуулугуна ишенимди тастыктаган, чыңалуу сыноосунда аныкталган механикалык параметрлердин өзгөрүшү менен коштолбойт.

Алынган эксперименттик натыйжалар спиральдарды өндүрүү үчүн вольфрам зымынын CDT ылайыктуулугун көрсөттү. Тактап айтканда, зымдын узундугун ырааттуу илгерилетүү үчүн колдонулган ыкманын негизинде циклдик, көп багыттуу ийилүү аз чыңалуу менен ички чыңалуулардын релаксациясын шарттайт. Ушул себептен улам, спиральдарды пластикалык калыптандырууда зымдын үзүлүү тенденциясына чектөө коюлган. Натыйжада, өндүрүш шарттарында калдыктардын көлөмүн азайтуу өндүрүш процессинин натыйжалуулугун жогорулата тургандыгы тастыкталды, мында зымды үзгөндөн кийин авариялык токтотууну “кол менен” ишке киргизүү керек болгон автоматташтырылган өндүрүштүк жабдуулардын токтоп турууларын жокко чыгарат. оператор тарабынан.