1. Ifihan

Awọn onirin Tungsten, pẹlu sisanra lati ọpọlọpọ si mewa ti awọn mita micro, jẹ ṣiṣu ti a ṣẹda sinu awọn spirals ati lilo fun isunmọ ati awọn orisun ina. Ṣiṣẹda okun waya da lori imọ-ẹrọ lulú, ie, tungsten lulú ti a gba nipasẹ ilana kemikali ti wa ni tẹriba ni itẹlera si titẹ, sintering, ati pilasitik dida (yiyi forging ati iyaworan). Ṣe akiyesi pe ilana fifọ waya nilo lati ja si awọn ohun-ini ṣiṣu ti o dara ati “ko ga ju” rirọ. Ni apa keji, nitori awọn ipo ilokulo ti awọn spirals, ati ju gbogbo wọn lọ, resistance ti nrakò giga ti a beere, awọn okun onirin atunkọ ko dara fun iṣelọpọ, ni pataki ti wọn ba ni eto isokuso.

Iyipada awọn ẹrọ ati awọn ohun-ini ṣiṣu ti awọn ohun elo me-tallic, ni pataki, idinku iṣẹ ti o lagbara-lile laisi itọju annealing ṣee ṣe nipa lilo ikẹkọ-ikannikan. Ilana yii ni ti fifi irin naa si atunlo, yiyipo, ati abuku ṣiṣu kekere. Awọn ipa ti contraflexure cyclic lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn irin ti wa ni akọsilẹ, laarin awọn miiran, ninu iwe Bochniak ati Mosor's [1], ni lilo CuSn 6.5 % tin bronze awọn ila. O ṣe afihan pe ikẹkọ ẹrọ n ṣamọna si rirọ iṣẹ kan.
Laisi ani, awọn aye ẹrọ ti awọn onirin tungsten ti a pinnu ni awọn idanwo fifẹ uniaxial ti o rọrun ko to lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi wọn ni ilana iṣelọpọ ti spirals. Awọn okun onirin wọnyi, laibikita awọn ohun-ini ẹrọ ti o jọra, nigbagbogbo ni ijuwe nipasẹ ifaragba o yatọ pupọ si yiyi. Nitorinaa, nigbati o ba n ṣe iṣiro awọn abuda imọ-ẹrọ ti waya tungsten, awọn abajade ti awọn idanwo atẹle ni a gba pe o jẹ igbẹkẹle diẹ sii: yikaka okun waya mojuto, torsion unidirectional, compres-sion ọbẹ-eti, tẹ-ati-na, tabi banding iparọ [2] . Laipe, idanwo imọ-ẹrọ tuntun ti dabaa [3], ninu eyiti okun waya ti wa ni abẹ si torsion nigbakanna pẹlu ẹdọfu (idanwo TT), ati ipo wahala — ni ero ti awọn onkọwe — sunmọ eyiti o waye ninu ilana iṣelọpọ. ti awọn fila-ments. Pẹlupẹlu, awọn abajade ti awọn idanwo TT ti a ṣe lori awọn okun waya tung-sten pẹlu awọn iwọn ila opin ti o yatọ ti fihan agbara rẹ lati nireti ihuwasi wọn nigbamii lakoko awọn ilana imọ-ẹrọ [4, 5].

Ero ti iṣẹ ti a gbekalẹ ninu rẹ ni lati dahun ibeere boya, ati bi, bawo ni iwọn lilo ti itọju abuku gigun kẹkẹ (CDT) lori okun waya tungsten nipasẹ lilọsiwaju multilateral atunse pẹlu ọna irẹrun [6], le ṣe atunṣe ẹrọ ati imọ-ẹrọ rẹ. pataki-ini.

Ni gbogbogbo, abuku yipo ti awọn irin (fun apẹẹrẹ, nipasẹ ẹdọfu ati funmorawon tabi atunse ipinsimeji) le wa pẹlu awọn ilana igbekalẹ oriṣiriṣi meji. Ni igba akọkọ ti jẹ ti iwa fun abuku pẹlu kekere titobi ati

pẹlu ohun ti a npe ni awọn iṣẹlẹ airẹwẹsi, ti o yọrisi irin ti o lagbara-lile ti o yipada si igara-rora ṣaaju ki iparun rẹ to waye [7].

Ilana keji, ti o jẹ alakoso lakoko abuku pẹlu awọn iwọn igara-giga, ṣe agbejade heterogenization ti o lagbara ti ṣiṣan ṣiṣan-pipe ti o nfa awọn okun rirẹ. Nitoribẹẹ, pipin nla wa ti ọna irin, ni pataki, dida awọn irugbin nano-iwọn, nitorinaa, ilosoke pataki ninu awọn ohun-ini ẹrọ rẹ laibikita iṣẹ ṣiṣe. Iru ipa bẹẹ ni a gba ni fun apẹẹrẹ, corrugation atunwi lemọlemọfún ati ọna titọ ni idagbasoke nipasẹ Huang et al. [8], eyi ti o ni ọpọ, aropo, gbigbe (yiyi) awọn ila laarin awọn yipo ti o ni "geared" ati didan, tabi ni ọna ti o ni imọran diẹ sii, eyiti o jẹ ọna ti titẹsiwaju labẹ ẹdọfu [9], nibiti o ti na ṣiṣan. ti wa ni contraflexed nitori a iparọ ronu pẹlú awọn oniwe-ipari ti ṣeto ti yiyi yipo. Nitoribẹẹ, pipin nla ti awọn oka tun le gba lakoko abuku monotonic pẹlu igara nla, ni lilo awọn ọna ti a pe ni Awọn ọna iparun pilasima ti o lagbara, ni pataki, awọn ọna ti Equal Channel Angular Extrusion [10] nigbagbogbo ni itẹlọrun awọn ipo fun irọrun. rirun irin. Laanu, wọn lo ni akọkọ lori iwọn ile-iyẹwu ati pe ko ṣee ṣe ni imọ-ẹrọ

lati lo wọn lati gba awọn ohun-ini ẹrọ pato ti awọn ila gigun tabi awọn okun waya.

Diẹ ninu awọn igbiyanju tun ti ṣe lati ṣe ayẹwo ipa ti irẹrun yiyipo iyipo ti a lo pẹlu awọn abuku ẹyọkan kekere lori agbara lati mu awọn iyalẹnu rirẹ ṣiṣẹ. Awọn abajade ti awọn iwadii idanwo ti a ṣe [11] lori awọn ila ti bàbà ati koluboti nipasẹ ilodisi pẹlu irẹrun jẹrisi iwe-ẹkọ ti o wa loke. Botilẹjẹpe contraflexure pẹlu ọna irẹrun jẹ iṣẹtọ rọrun lati lo si awọn ẹya irin alapin, ohun elo taara diẹ sii fun awọn okun waya ko ni oye, nitori, nipasẹ asọye, ko ṣe iṣeduro gbigba igbekalẹ homo- oninurere, ati nitorinaa awọn ohun-ini kanna lori awọn ayika (pẹlu lainidii Oorun rediosi) ti awọn waya. Fun idi eyi, iwe yii nlo ọna tuntun ti a ṣẹda ati atilẹba ti CDT ti a ṣe apẹrẹ fun awọn onirin tinrin, ti o da lori titẹ multilateral lilọsiwaju pẹlu irẹrun.

Aworan 1 Eto ti ilana ikẹkọ ẹrọ ti awọn onirin:1 okun waya tungsten,2 okun pẹlu okun waya lati unreel,3 eto ti awọn mẹfa yiyi ku,4 okun yikaka,5 ṣẹ àdánù, ati6 idaduro (irin silinda pẹlu ẹgbẹ kan ti idẹ idẹ ni ayika rẹ)

2. Idanwo

CDT ti okun waya tungsten pẹlu iwọn ila opin ti 200 μm ni a ṣe lori ẹrọ idanwo ti a ṣe pataki ti eto rẹ han ni Ọpọtọ.

(2) pẹlu iwọn ila opin ti 100 mm, ti a ṣe sinu eto ti awọn ku mẹfa (3), pẹlu awọn iho ti iwọn ila opin kanna bi okun waya, ti o wa titi ni ile ti o wọpọ ati yiyi ni ayika axis ni iyara ti 1,350 rev / min. Lẹhin ti o ti kọja nipasẹ ẹrọ naa, okun waya ti wa lori okun (4) pẹlu iwọn ila opin ti 100 mm yiyi ni iyara ti 115 rev / min. Awọn paramita ti a lo pinnu ti iyara laini ti waya ni ibatan si awọn ku yiyi jẹ 26.8 mm/rev.

Apẹrẹ ti o yẹ ti eto ku tumọ si pe gbogbo iku keji ni o yipada ni eccentrically (olusin 2), ati nkan okun waya kọọkan ti o kọja nipasẹ awọn ku ti o yiyi ni a tẹriba si atunse multilateral lemọlemọfún pẹlu irẹrun inducted nipasẹ ironing ni eti inu dada ti awọn ku.

Aworan 2 Ifilelẹ sikematiki ti awọn ku yiyi (aami pẹlu nọmba3 ninu aworan 1)

Aworan 3 Eto ti ku: wiwo gbogbogbo; b ipilẹ awọn ẹya:1 ku centric,2 eccentric ku,3 spacer oruka

Okun waya ti ko ni irẹwẹsi wa labẹ ipa ti aapọn akọkọ nitori ohun elo ti ẹdọfu, eyiti kii ṣe aabo nikan lati inu ifarakanra, ṣugbọn tun pinnu ikopa laarin ti atunse ati abuku irẹrun. Eyi ṣee ṣe lati ṣaṣeyọri ọpẹ si idaduro ti a gbe sori okun ni irisi ṣiṣan idẹ tin ti a tẹ nipasẹ iwuwo kan (ti a ṣe apẹrẹ bi 5 ati 6 ni aworan 1). Nọmba 3 fihan hihan ikẹkọ ẹrọ nigba ti ṣe pọ, ati ọkọọkan awọn paati rẹ. Ikẹkọ ti awọn okun waya ni a ṣe pẹlu awọn iwuwo oriṣiriṣi meji:

4.7 ati 8.5 N, to mẹrin kọja nipasẹ awọn ṣeto ti kú. Wahala axial jẹ lẹsẹsẹ si 150 ati 270 MPa.

Idanwo okun waya (mejeeji ni ipo ibẹrẹ ati ikẹkọ) ni a ṣe lori ẹrọ idanwo Zwick Roell. Awọn ayẹwo ipari wọn jẹ 100 mm ati iwọn igara fifẹ jẹ

8×10^-3 s^-1. Ni ọran kọọkan, aaye wiwọn kan (fun ọkọọkan

ti awọn iyatọ) duro o kere ju awọn ayẹwo marun.

Idanwo TT ni a ṣe lori ohun elo pataki kan ti ero rẹ han ni eeya 4 ni iṣaaju ti a gbekalẹ nipasẹ Bochniak et al. (2010). Aarin okun waya tungsten (1) pẹlu ipari ti 1 m ni a gbe sinu apeja kan (2), ati lẹhinna awọn opin rẹ, lẹhin ti o kọja nipasẹ awọn iyipo itọsọna (3), ati awọn iwuwo somọ (4) ti 10 N kọọkan, won dina ni a dimole (5). Awọn Rotari išipopada ti awọn apeja (2) yorisi ni yikaka meji ona ti waya

(reeled lori ara wọn), pẹlu awọn opin ti o wa titi ti ayẹwo idanwo, ni a ṣe pẹlu ilosoke mimu ti awọn aapọn fifẹ.

Abajade idanwo naa jẹ nọmba awọn iyipo (N_T) nilo lati rupture okun waya ati nigbagbogbo waye ni iwaju ti tangle ti a ṣe, bi a ṣe han ni aworan 5. O kere ju awọn idanwo mẹwa fun iyatọ ni a ṣe. Lẹhin ikẹkọ, okun waya ni apẹrẹ wavy diẹ. O yẹ ki o tẹnumọ pe ni ibamu si awọn iwe ti Bochniak and Pieła (2007) [4] ati Filipek (2010)

[5] Idanwo TT jẹ ọna ti o rọrun, iyara ati olowo poku lati pinnu awọn ohun-ini imọ-ẹrọ ti awọn okun waya ti a pinnu fun yiyi.

Aworan 4 Eto idanwo TT:1 okun waya idanwo,2 apeja yiyi nipasẹ mọto ina, papọ pẹlu ẹrọ gbigbasilẹ lilọ,3 awọn iyipo itọsọna,4òṣuwọn,5 jaws clamping awọn opin ti waya

3. esi

Ipa ti ẹdọfu akọkọ ati nọmba awọn igbasilẹ ni ilana CDT lori awọn ohun-ini ti awọn onirin tungsten ni a fihan ni Ọpọtọ. 6 ati 7. Tuka nla ti awọn aye ẹrọ ẹrọ ti a gba ti okun ṣe afihan iwọn ti inhomogeneity ti ohun elo ti a gba nipasẹ imọ-ẹrọ lulú, ati nitorinaa, itupalẹ ti a ṣe ni idojukọ lori awọn aṣa ti awọn ayipada ti awọn ohun-ini idanwo kii ṣe lori awọn iye pipe wọn.

Waya tungsten ti iṣowo jẹ ifihan nipasẹ awọn iye apapọ ti aapọn ikore (YS) dọgba si 2,026 MPa, agbara fifẹ to gaju (UTS) ti 2,294 MPa, lapapọ elongation ti

A≈2.6% ati N_Tbi Elo bi 28. Lai ti awọn

titobi ti awọn loo ẹdọfu, CDT esi ni nikan kan kekere

idinku ti UTS (ko kọja 3% fun okun waya lẹhin igbasilẹ mẹrin), ati mejeeji YS atiA duro jo ni ipele kanna (Figs. 6a-c ati 7a-c).

Aworan 5 Wiwo okun waya tungsten lẹhin fifọ ni idanwo TT

Aworan 6 Ipa ikẹkọ ẹrọ (nọmba ti kọja n) lori ẹrọ (a-c) ati imọ-ẹrọ (d) (ti a ṣalaye nipasẹ N_Tninu idanwo TT) awọn ohun-ini ti okun waya tungsten; iye iwuwo ti a so mọ ti 4.7 N

CDT nigbagbogbo nyorisi ilosoke pataki ninu nọmba awọn iyipo waya N_T. Ni pataki, fun awọn ọna meji akọkọ, N_TGigun diẹ sii ju 34 fun ẹdọfu ti 4.7 N ati pe o fẹrẹ to 33 fun ẹdọfu ti 8.5 N. Eyi duro fun ilosoke ti isunmọ 20 % pẹlu ọwọ si okun waya ti iṣowo. Lilo nọmba ti o ga julọ ti awọn iwe-iwọle nyorisi ilosoke siwaju ni N_Tnikan ni ọran ti ikẹkọ labẹ ẹdọfu ti 4.7 N. Okun waya lẹhin awọn igbasilẹ mẹrin fihan iwọn apapọ ti N_Tti o kọja 37, eyiti, ni akawe si okun waya ni ipo ibẹrẹ, duro fun ilosoke ti o ju 30 %. Ikẹkọ siwaju ti waya ni awọn aifokanbale ti o ga julọ kii yoo yi titobi ti aṣeyọri N_Tiye (Figs. 6d ati 7d).

4. Onínọmbà

Awọn abajade ti o gba fihan pe ọna ti a lo fun CDT waya tungsten ni adaṣe ko yipada awọn parameta ẹrọ rẹ ti a pinnu ni awọn idanwo fifẹ (idinku diẹ nikan ni agbara fifẹ to gaju), ṣugbọn pọ si ni pataki rẹ.

awọn ohun-ini imọ-ẹrọ pinnu fun iṣelọpọ spirals; eyi jẹ aṣoju nipasẹ nọmba awọn iyipo ninu idanwo TT. Eyi ni ibamu pẹlu awọn abajade ti awọn iwadii iṣaaju nipasẹ Bochniak and Pieła (2007)

[4] nipa aini isọdọkan ti awọn abajade idanwo fifẹ pẹlu ihuwasi akiyesi ti awọn onirin ni ilana iṣelọpọ ti spirals.

Idahun ti awọn onirin tungsten lori ilana ti CDT ni pataki da lori ẹdọfu ti a lo. Ni agbara ẹdọfu kekere, ọkan ṣe akiyesi idagbasoke parabolic ni nọmba awọn iyipo pẹlu nọmba awọn ọna gbigbe, lakoko ti ohun elo ti awọn iye ti o tobi julọ ti awọn idari ẹdọfu (tẹlẹ lẹhin awọn ọna meji) lati ṣaṣeyọri ipo itẹlọrun ati iduroṣinṣin ti imọ-ẹrọ ti o gba tẹlẹ. awọn ohun-ini (Figs. 6d ati 7d).

Iru idahun oniruuru ti okun waya tungsten labẹ awọn ila ni otitọ pe titobi ẹdọfu pinnu iyipada pipo mejeeji ti ipo aapọn ati ipo ibajẹ ti ohun elo ati nitori abajade ihuwasi rirọ-ṣiṣu. Lilo ẹdọfu ti o ga julọ lakoko ilana ti atunse ṣiṣu ni okun waya ti nkọja laarin awọn abajade aiṣedeede ti o tẹle ti o tẹle si redio-tẹ okun waya ti o kere ju; nibi, awọn ṣiṣu igara ni a itọsọna papẹndicular si awọn ipo ti awọn waya lodidi fun awọn siseto ti irẹrun jẹ tobi ati ki o nyorisi si kan etiile sisan ṣiṣu ṣiṣan ninu awọn irẹrun iye. Ni ida keji, ẹdọfu kekere jẹ ki ilana CDT ti okun waya waye pẹlu ikopa nla ti igara rirọ (iyẹn ni, apakan igara ṣiṣu kere), eyiti o ṣe ojurere si agbara ibajẹ isokan. Awọn ipo wọnyi yatọ ni pato si eyiti o waye lakoko idanwo fifẹ uniaxial.

O yẹ ki o tun ṣe akiyesi pe CDT ṣe ilọsiwaju awọn abuda imọ-ẹrọ nikan fun awọn okun waya pẹlu didara to, ie, laisi awọn abawọn inu pataki (pores, awọn ofo, awọn idilọwọ, awọn dojuijako micro, aini ifaramọ ilosiwaju ni awọn aala ọkà, ati bẹbẹ lọ. .) Abajade lati iṣelọpọ ti waya nipasẹ irin lulú. Bibẹẹkọ, pipinka ti o pọ si ti iye ti o gba ti awọn lilọ N_Tpẹlu ilosoke ninu nọmba awọn iwe-iwọle tọkasi iyatọ ti o jinlẹ ti ọna okun waya ni awọn ẹya oriṣiriṣi rẹ (ni ipari) nitorinaa tun le jẹ ami ti o wulo fun ṣiṣe iṣiro didara okun waya ti iṣowo. Awọn iṣoro wọnyi yoo jẹ koko-ọrọ ti awọn iwadii iwaju.

Aworan 7 Ipa ikẹkọ ẹrọ (nọmba ti kọja n) lori ẹrọ (a-c) ati imọ-ẹrọ (d) (ti a ṣalaye nipasẹ N_Tninu idanwo TT) awọn ohun-ini ti okun waya tungsten; Iwọn iwuwo ti a so ti 8.5 N

5. Awọn ipari

1, CDT ti awọn onirin tungsten ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini imọ-ẹrọ wọn, bi a ti ṣalaye ninu torsion pẹlu idanwo ẹdọfu nipasẹ N_Tṣaaju ki o to fracturing.

2, ilosoke ti N_Tatọka nipa iwọn 20% ti de nipasẹ okun waya ti o tẹriba si jara meji ti CDT.

3, Iwọn ti ẹdọfu okun waya ninu ilana ti CDT ni ipa pataki lori awọn ohun-ini imọ-ẹrọ rẹ ti a ṣe alaye nipasẹ iye ti N_Tatọka. Iwọn ti o ga julọ ni a ti de nipasẹ okun waya ti o tẹriba si ẹdọfu diẹ (wahala fifẹ).

4, Lilo mejeeji ẹdọfu ti o ga julọ ati awọn iyipo diẹ sii ti atunse multilateral pẹlu irẹrun ko ni idalare nitori pe o jẹ abajade nikan ni imuduro iye ti o ti de tẹlẹ ti N._Tatọka.

5, Ilọsiwaju pataki ti awọn ohun-ini imọ-ẹrọ ti CDT tungsten okun waya kii ṣe pẹlu iyipada ti awọn iṣiro ẹrọ ti a pinnu ni idanwo fifẹ, ifẹsẹmulẹ igbagbọ ti o waye ni lilo kekere ti iru idanwo lati nireti ihuwasi imọ-ẹrọ ti okun waya.

Awọn abajade esiperimenta ti o gba ṣe afihan ibamu CDT ti waya tungsten fun iṣelọpọ awọn spirals. Ni pataki, ti o da lori ọna ti a lo fun imutesiwaju gigun okun waya, gigun kẹkẹ, iyipo multidirectional pẹlu igara kekere, fa isinmi ti awọn aapọn inu. Fun idi eyi, nibẹ ni a hihamọ si awọn ifarahan ti awọn waya fifọ nigba ṣiṣu lara ti spirals. Bi abajade, o ti jẹrisi pe idinku iye egbin labẹ awọn ipo iṣelọpọ pọ si imunadoko ti ilana iṣelọpọ nipasẹ yiyọkuro awọn ohun elo iṣelọpọ adaṣe adaṣe lakoko eyiti, lẹhin fifọ okun waya, iduro pajawiri gbọdọ “ṣiṣẹ pẹlu ọwọ” ṣiṣẹ. nipasẹ oniṣẹ.