Meriv Çawa Alavên Aluminum û Sifir Çêdike
Pendahuluan
Alûman materyalek e ku bi hevberkirina du an bêtir hêmanên metalî (an metalan bi hêmanên din re) ji bo bidestxistina taybetmendiyên çêtir ji metala saf tê çêkirin. Alûmanek ku bi berfirehî di pîşesaziyê de tê bikar anîn, alûmana alumînyûm (Al) û sifir (Cu) ye. Ev alûman bi kombînasyona taybetmendiyên xwe yên balkêş tê zanîn: alumînyûm sivik û berxwedana baş a li hember korozyonê peyda dike, di heman demê de sifir dibe sedema zêdebûna hêz, hişkbûn û berxwedana li hember aşînê. Di pratîka pîşesaziyê de, alûmanên Al-Cu pir caran di pêkhateyên balafiran, pêkhateyên otomobîlan, alavên endezyariyê û avahiyên ku rêjeyek hêz-bi-giranî ya bilind hewce dikin de têne bikar anîn.
Ev gotar pêvajoya giştî ya çêkirina alavên aluminium û sifir, ji amadekirina materyalan heta helandin, tevlihevkirin, rijandin û dermankirina germê ji bo bidestxistina taybetmendiyên mekanîkî yên çêtirîn, nîqaş dike.
-
1. Prensîbên bingehîn ên Alavên Aluminum-Sifir
Aluminyûm û sifir dikarin hevbendiyên bi pêkhateyên curbicur çêbikin. Di sîstema Al-Cu de, sifir bi gelemperî di nav rêzek diyarkirî de tê zêdekirin (mînak, nêzîkî 2-10% Cu di gelek hevbendiyên endezyariyê de), ji ber ku zêdekirina kontrolkirî ya Cu dikare bi rêya mekanîzmayên hişkbûna çareseriya hişk û hişkbûna barînê hêzê zêde bike.
Lêbelê, alavên Al-Cu di heman demê de zehmetiyan jî dikişînin: ger bi rêkûpêk neyê parastin an jî neyê pêvajokirin, sifir dikare berxwedana korozyonê ya alumînyûmê kêm bike, û pêvajoya helandinê divê were kontrol kirin da ku tevlîheviyek homojen were misoger kirin û kêmasiyên wekî porozîtî û têkeliyên oksîdê werin kêm kirin.
-
2. Materyal û Amûrên Pêwîst
a. Materyal
1. Aluminiumê saf an jî îngota aluminumê (mînak Al 99% an jî li gorî pêwîstiyê alloyek aluminumê ya bingehîn).
2. Sifirê saf (çîp/toz/qelp ji sifir).
3. Flux (madeya paqijkirinê) ji bo girêdana oksîd û qirêjiya di metalê heliyayî de.
4. Gaza bêbandor (vebijarkî) wek argon an nîtrojen ji bo kêmkirina oksîdasyonê di dema helandin û paqijkirinê de.
b. Amûr
1. Firna helandinê: dikare firneyeke elektrîkî, înduksîyonî an gazê be.
2. Xursîbl (konteynirek helandinê) ji grafît an jî ji materyalê berxwedêrê germê hatiye çêkirin.
3. Amûra pîvandina germahiyê/termocouple ji bo kontrolkirina germahiyê.
4. Ji bo homojenkirinê, tevdêra metalî an jî çîpa grafîtê.
5. Qalib: qûm, metalê mayînde, an qalibê veberhênanê, li gorî armancê.
6. Amûrên ewlehiyê: lepikên berxwedêr ên germê, sipera rû, pêşgir, pêlavên ewlehiyê.
-
3. Qonaxa Amadekariyê Berî Helandinê
a. Pêkhateya hevbendiyê diyar bike
Gava yekem ew e ku pêkhateya Al-Cu li gorî taybetmendiyên dawîn ên pêwîst were destnîşankirin. Bo nimûne, heke zêdebûnek berbiçav di hêzê de were xwestin, rêjeya Cu dikare were zêdekirin, lê bi berçavgirtina bandorên alî yên wekî kêmbûna berxwedana korozyonê û potansiyela zêdebûna şikestinê di hin mercan de.
b. Paqijkirina madeyên xav
Divê alumînyûm û sifir ji rûn, toz, oksîdên qalind, an gemarên din werin paqijkirin. Gemarî dikare bibe sedema kêmasiyên avêtinê, wek porozîtî, şikestin, an jî têkelbûn.
c. Qalibê amade bike
Ji bo kêmkirina şoka germî û hêsankirina herikîna metalê heliyayî, divê qalib hişk be û heke pêwîst be ji berê ve were germ kirin. Qalibek şil dikare bibe sedema çêbûna buhara avê ya zirardar û zêdekirina xuyabûna kunan di qalibê de.
-
4. Pêvajoya Helandin û Tevlihevkirinê
a. Helandina alumînyûmê
Bi gelemperî, pêşî alumînyûm tê helandin ji ber ku xala helandina wê ji ya sifir (dora 660°C) nizmtir e (nêzîkî 1085°C). Di pratîkê de, alumînyûm li jor xala helandina xwe tê germ kirin û digihîje germahiyek xebatê ya taybetî (bi gelemperî çend deh heta sedan pileyan li jor 660°C, li gorî pîvan û teknîka rijandinê) da ku ew bi têra xwe şil û hêsan were tevlihev kirin.
b. Zêdekirina sifir
Piştî ku alumînyûm bi temamî heliya, sifir dikare were zêdekirin. Ji ber ku di germahiyek pir nizm de dihele, germahiya helandinê bi gelemperî têra xwe bilind tê girtin da ku sifir zû bihele û hevîr bibe homojen. Lêzêdekirin hêdî hêdî tê kirin da ku ji kêmbûna germahiyê ya zêde dûr bikevin û oksîdasyon kêm bibe.
Di hin pratîkan de, sifir dikare bi vî rengî were zêdekirin:
- Qelpên piçûk ji bo zû bihelin, an jî
- Aloya sereke (aloya di navbera naveroka Al û naveroka Cu ya bilind de) ji bo hêsankirina helandinê û lezandina homojenkirinê.
c. Tevlihevkirin û homojenkirin
Piştî ku sifir têxin hundir, metalê heliyayî bi karanîna çîpek grafît an jî tevdêrek taybetî tê tevlihevkirin. Ev yek belavkirina wekhev a sifir misoger dike û rê li ber veqetandinê (cudakirina pêkhateyî) digire ku dibe ku dema sarbûna alloy çêbibe.
d. Herikandin û bêgazkirin
Oksîdasyon di helandina alumînyûmê de pirsgirêkek hevpar e ji ber ku alumînyûm bi hêsanî tebeqeyek oksîdê çêdike. Fluks tê bikar anîn da ku oksîd û nepakiyan girêbide da ku ew wekî çopê (şlak) ji hev werin veqetandin. Wekî din, alumînyûma helandî bi hêsanî hîdrojenê dimije, ku dema ku hişk dibe dikare bibe sedema porozîteyê. Ji ber vê yekê, pêvajoya bêgazkirinê (rakirina gazên helandî) carinan bi karanîna gazek bêbandor wekî argonê ku di nav metalê helandî re derbas dibe tê kirin.
-
5. Rijandin (Avêtin) nav Qalibê
a. Rakirina şîlanê (skimming)
Berî rijandinê, qûm/xefika li ser rûyê metalê heliyayî tê paqijkirin (bê rûn) da ku madeyên di nav rijandinê de kêm bibin.
b. Rijandina kontrolkirî
Metalê heliyayî bi rêjeyek sabît tê rijandin nav qalibê. Rijandina pir zû dikare aloziyê çêbike, hewayê bigire û porozîteyê zêde bike. Rijandina pir hêdî xetereya girtina sar çêdike (metal berî ku valahiya qalibê bi tevahî were dagirtin hişk dibe).
c. Sarkirin û cemidandin
Piştî rijandinê, dihêlin ku metal hişk bibe. Rêjeya sarbûnê bandorê li mezinahiya dendikan û taybetmendiyên mekanîkî dike. Sarbûna bilez meyla wê heye ku dendikên ziravtir çêbike, ku pir caran bi zêdebûna hêzê re têkildar e, lê divê were kontrol kirin da ku pêşî li stresên mayî û şikestinê were girtin.
-
6. Pêvajoya Piştî Avdanê
a. Rakirin û paqijkirina qalibê
Qalib ji qalibê tê derxistin û ji her cûre qûm an materyalên qalibkirinê yên mayî tê paqijkirin. Derî û bilindker têne birîn.
b. Dermankirina germê (dermankirina germê)
Gelek alloyên Al-Cu ji bo zêdekirina hêzê, bi giranî bi rêya hişkbûna bi barînê, dermankirina germî bikar tînin. Qonaxên hevpar ev in:
1. Dermankirina germê bi çareseriyê: Germkirina alloyûmê da ku Cu di matrîksa alumînyûmê de bihele.
2. Vemirandin: sarkirina bilez ji bo "kilîtkirina" çareseriya hişk a zêde têrbûyî.
3. Pîrkirin: germkirin di germahiyek diyarkirî de (an jî hiştina di germahiya odeyê de ji bo pîrkirina xwezayî) da ku bermayiyên nazik çêbibin ku materyalê xurt dikin.
Parametreyên germahî û demê bi giranî bi pêkhateya alloyê û taybetmendiyên armanc (hêz, duktîlîtî, hişkbûn) ve girêdayî ne.
c. Pêvajoya qedandinê
Li gorî hewcedariyê, alloy dikare were derbas kirin:
- Makînekirin
- Polişkirin
- Pêçandin/anodkirin ji bo baştirkirina berxwedana korozyonê (her çend alavên Al-Cu her gav ne wekî alavên din ên Al ji bo anodîzekirinê îdeal in, li gorî naveroka Cu).
-
7. Pirsgirêkên Hevpar û Çawaniya Derbaskirina Wan
1. Porozîteya ji ber hîdrojenê: bi paqijkirina gazê û paqijkirina metalê heliyayî tê derbaskirin.
2. Têkelên oksîdê: bi fluxing, skimming, û rijandina ne-turbulent kêm dibin.
3. Veqetandina pêkhateyê: bi kontrolkirina têrker a tevdan û sarkirinê tê astengkirin.
4. Şikestina germ: bi sêwirana qalibê ya baş, pêkhateya guncaw, û kontrola rêjeya sarbûnê ve tê kontrol kirin.
-
Xelasî
Hilberîna alavên aluminum û sifir bi giranî amadekirina materyalan, helandina aluminumê, lêzêdekirina sifir, homojenkirin, paqijkirina gazê, rijandin û dermankirina germê ji bo baştirkirina taybetmendiyên mekanîkî vedihewîne. Kilîda pêvajoyek serketî kontrola germahiyê, paqijiya metalê heliyayî, teknîkên rijandina rast û hilbijartina dermankirina germê ya guncaw e. Bi prosedurên rast, alavên Al-Cu dikarin materyalên bihêz, nisbeten sivik û bi nirx bilind ji bo cûrbecûr sepanên endezyarî û pîşesaziyê hilberînin.
Heke hûn bixwazin, ez dikarim vê gotarê biguherînim guhertoyek teknîkîtir (bi mînakên pêkhateyên alloyên taybetî û parametreyên dermankirina germê yên wan) an jî guhertoyek hêsantir ji bo raporek dibistanê.
