Yadda Tsarin Nadawa Ke Shafar Halayen Inji na Karfe
Tsarin birgima yana ɗaya daga cikin hanyoyin ƙirƙirar ƙarfe da aka fi amfani da su a masana'antar kera, musamman don samar da faranti, zanen gado, sanduna, da siffofi masu kauri ko giciye. Ainihin, birgima ya ƙunshi wucewar kayan ƙarfe tsakanin na'urori biyu ko fiye da ke juyawa, wanda ke sa ƙarfen ya fuskanci nakasuwar filastik da canza siffa bisa ga gibin da ke tsakanin na'urorin birgima. Ko da yake da alama yana da sauƙi, birgima yana da tasiri mai mahimmanci akan halayen injiniya na ƙarfe - daga ƙarfi, juriya, tauri, zuwa juriya ga gajiya. Waɗannan canje-canje suna faruwa ne saboda birgima yana canza tsarin ƙarfe da rarraba damuwa.
Ka'idojin Asali na Naɗewa da Canzawa na Roba
Idan ƙarfe ya matse ta hanyar na'urori masu juyawa, kayan yana fuskantar nakasar filastik, canjin siffa na dindindin bayan an wuce iyakar robarsa. Wannan nakasar tana faruwa ne saboda motsin nakasar da ke cikin lu'ulu'u na ƙarfe. Mafi girman raguwar kauri ko yankin giciye, mafi girman nakasar filastik. Saboda haka, birgima na iya "kulle" wasu canje-canje na ƙananan sifofi, don haka yana canza halayen injinan ƙarfe.
Gabaɗaya, birgima ta kasu kashi biyu manyan rukuni: birgima mai zafi, wanda ake yi a sama da zafin sake birgima na ƙarfe, da birgima mai sanyi, wanda ake yi a ƙasa da zafin sake birgima. Wannan bambanci a zafin aiki muhimmin abu ne wajen tantance nau'in canjin ƙananan gine-gine da kuma, a ƙarshe, halayen injina na samfurin.
Tasirin Birgima akan Ƙarfi da Tauri
Ɗaya daga cikin illolin birgima nan take - musamman birgima mai sanyi - shine ƙaruwar ƙarfin amfani da ƙarfi. Wannan yana faruwa ne saboda nakasar filastik yana ƙara yawan da yawan nakasar. Ƙarin nakasar yana sa ya fi wahala ga nakasar da ke biyo baya ta motsa, wanda ke haifar da ƙarfe mai ƙarfi. Wannan lamari ana kiransa da tauri ko tauri.
Baya ga ƙarfi, birgima kuma yana ƙara tauri. Karfe mai sanyi gabaɗaya yana da tauri fiye da yadda yake a da (misali, bayan an yi masa fenti). A wasu aikace-aikace, wannan ƙarin tauri yana da fa'ida, kamar a cikin ƙarfe mai sheet don jikin abin hawa, wanda ke buƙatar ƙarin ƙarfi. Duk da haka, ƙaruwar tauri yawanci yana zuwa ne sakamakon raguwar aiki.
A cikin birgima mai zafi, ƙaruwar ƙarfi ba koyaushe take da mahimmanci kamar a cikin birgima mai sanyi ba saboda murmurewa da sake sakewa na iya faruwa a yanayin zafi mafi girma, wanda ke rage tasirin taurarewar matsi kaɗan. Duk da haka, birgima mai zafi har yanzu yana iya ƙara ƙarfi ta hanyar inganta tsarin ƙananan da kuma sarrafa girman hatsi, musamman idan aka yi shi da ingantaccen sarrafa zafin jiki da saurin sanyaya.
Tasirin Juyawa akan Juriya da Tauri
Ductility shine ikon abu na yin lahani na filastik kafin ya karye. A cikin naɗewar sanyi, ductility yawanci yana raguwa saboda ƙaruwar yawan naɗewar ƙarfe yana sa ƙarfe ya yi tauri, ma'ana yana da wuya a sake naɗewa ba tare da fashewa ba. Sakamakon haka, kayan da aka naɗe da sanyi suna da sauƙin kamuwa da tsagewa yayin ƙarin siffa ba tare da maganin zafi kamar annealing ba.
A halin yanzu, birgima mai zafi yana samar da samfura masu sauƙin jurewa fiye da birgima mai sanyi, saboda sake sake yin amfani da shi yayin aiwatarwa yana haifar da tsarin hatsi mai "sabo" kuma yana rage gurɓacewar wuri. Wannan babban juzu'i yana da amfani ga abubuwan da ke buƙatar ƙarfin nakasa, kamar ci gaba da tsarin samarwa (zane mai zurfi, lanƙwasawa, da sauransu).
Tauri, wanda ke da alaƙa da ikon shan kuzari kafin karyewa, shi ma yana shafar birgima. Tsarin da birgima ke haifarwa (misali, ƙaramin girman hatsi) na iya ƙara tauri, amma anisotropy da sauran damuwa na iya rage shi idan ba a sarrafa shi ba.
Canje-canje a Tsarin Gine-gine: Girman Hatsi, Tsarin Zane, da Anisotropy
Mirgina ba wai kawai yana canza girma ba, har ma yana sake fasalin ƙananan tsarin. A cikin mirgina mai zafi, ƙwayoyin ƙarfe na iya fuskantar lalacewa sannan a sake yin amfani da su, suna samar da sabbin hatsi masu kyau. Girman hatsi mai kyau gabaɗaya yana ƙara ƙarfi (bisa ga alaƙar Hall-Petch) kuma yana iya inganta tauri.
A lokacin birgima mai sanyi, ƙwayoyin ba sa sake yin birgima yayin aikin (saboda ƙarancin zafin jiki), amma maimakon haka suna tsawaitawa tare da alkiblar birgima. Wannan yana haifar da yanayin kristal da anisotropy, wanda shine bambanci a cikin halayen injiniya dangane da alkibla. Misali, ƙarfin da ƙarfin karyewar na iya bambanta tsakanin alkiblar da ke daidai da alkiblar birgima da alkiblar da ke kewaye da ita. A cikin masana'antu, wannan anisotropy yana da mahimmanci a yi la'akari da shi saboda yana iya shafar aikin sassan, musamman a cikin samar da takardu.
Tsarin rubutu kuma na iya shafar halaye kamar zurfin jan ƙarfe. Ga ƙarfe ko aluminum da ake amfani da shi don marufi, kula da rubutu yana da mahimmanci don tabbatar da daidaito ba tare da tsagewa ko wrinkles mai yawa ba.
Damuwa da Tasirinta ga Rugujewar Al'umma
Mirgina, musamman birgima a sanyi, na iya haifar da damuwa saboda rashin daidaituwa tsakanin saman da cikin kayan. Waɗannan damuwar da suka rage na iya haifar da karkacewa lokacin da aka yanke kayan, aka yi musu injina, ko aka haɗa su da walda. Bugu da ƙari, damuwar da ta rage na iya taimakawa wajen tsagewar damuwa a wasu yanayi, musamman lokacin da yanayin da ke lalata ya shiga.
A cikin birgima mai zafi, damuwa ta sauran abubuwa na iya faruwa, amma galibi suna ƙasa saboda sassauta damuwa yana faruwa cikin sauƙi a yanayin zafi mafi girma. Duk da haka, yanayin sanyaya bayan birgima mai zafi na iya haifar da damuwa ta sauran abubuwa idan sanyaya ba iri ɗaya ba ce.
Tasirin Juyawa Kan Juriyar Gajiya
Ƙarfin gajiya shine ikon abu na jure wa lodi mai maimaitawa ba tare da gazawa ba. Naɗewa na iya ƙara ko rage ƙarfin gajiya ya danganta da abubuwa da yawa: matakin taurarewar matsi, ingancin saman, da kuma kasancewar damuwa da ta rage.
Mirgina cikin sanyi, wanda ke ƙara ƙarfi da tauri, na iya inganta ƙarancin gajiya a wasu lokuta. Duk da haka, idan birgima ta samar da saman da ke da ƙananan lahani, ƙaiƙayi, ko matsin lamba na raguwa, juriyar gajiya na iya raguwa saboda fashewar gajiya tana farawa a saman. Akasin haka, idan birgima ta samar da kyakkyawan saman kuma ta haifar da matsin lamba na matsi a saman, juriyar gajiya na iya inganta.
Mirgina da Haɗuwa da Maganin Zafi
A fannin masana'antu, sau da yawa ana haɗa birgima da maganin zafi don cimma haɗin da ake so na halayen injiniya. Misali, bayan birgima mai sanyi, ana yin annealing don dawo da danshi ta hanyar sake yin amfani da shi, yayin da a lokaci guda ake rage tauri don sa kayan ya zama mai laushi. Ana kuma yin bambance-bambance kamar birgima mai zafi ko kuma fata ta wuce a kan takardar ƙarfe don inganta lanƙwasa, sarrafa halayen samar da iska, da rage matsaloli kamar nau'ikan miƙewa.
A wasu ƙarfe, birgima mai zafi na iya zama mataki na farko kafin a taurare magungunan zafi (kamar maganin mafita da tsufa akan aluminum) don ƙara ƙarfin ƙarshe.
Kammalawa
Tsarin birgima yana shafar halayen injiniya na ƙarfe ta hanyar nakasa ta filastik, canje-canjen tsarin ƙananan halittu, samuwar rubutu, da kuma ci gaban matsalolin da suka rage. Birgima mai sanyi gabaɗaya yana ƙara ƙarfi da tauri ta hanyar taurare aiki, amma yana rage ductility kuma yana iya ƙara anisotropy. Birgima mai zafi yana haifar da ingantaccen ductility da ƙaramin tsari mai kama da juna saboda sake sake yin amfani da shi, kodayake har yanzu ana buƙatar sarrafa tsari don guje wa lahani da damuwa da suka rage. Ta hanyar fahimtar alaƙar da ke tsakanin sigogin birgima da canje-canjen tsarin ƙananan halittu, masana'antu na iya tsara hanyoyin da ke samar da kayayyaki tare da kaddarorin injiniya waɗanda aka tsara don buƙatun aikace-aikace - ko don kayan gini, motoci, gini, ko samfuran ƙarfe na takarda daidai.
Idan kuna so, zan iya daidaita wannan labarin don ya zama mafi fasaha (tare da kalmomi kamar strain, true stress-strain, dynamic recrystallization, da Hall-Petch) ko kuma ya fi shahara ga mai karatu gabaɗaya, gami da ƙara misalan shari'o'i akan ƙarfe, aluminum, ko jan ƙarfe.
