රෝලිං ක්රියාවලිය ලෝහවල යාන්ත්රික ගුණාංගවලට බලපාන ආකාරය
රෝලිං ක්රියාවලිය නිෂ්පාදන කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන ලෝහ සැකසුම් ක්රමවලින් එකකි, ප්රධාන වශයෙන් නිශ්චිත ඝණකම හෝ හරස්කඩක් සහිත තහඩු, තහඩු, දඬු සහ පැතිකඩ නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා. මූලික වශයෙන්, රෝලිං යනු භ්රමණය වන රෝලර් දෙකක් හෝ වැඩි ගණනක් අතර ලෝහ ද්රව්ය ගමන් කිරීම වන අතර එමඟින් ලෝහය ප්ලාස්ටික් විරූපණයට ලක් වන අතර රෝලර් අතර පරතරය අනුව හැඩය වෙනස් වේ. පෙනෙන පරිදි සරල වුවද, රෝලිං ලෝහයේ යාන්ත්රික ගුණාංග කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි - ශක්තිය, නම්යතාවය, දෘඪතාව, තෙහෙට්ටුවට ප්රතිරෝධය දක්වා. මෙම වෙනස්කම් සිදුවන්නේ රෝලිං ලෝහයේ ක්ෂුද්ර ව්යුහය සහ ආතති ව්යාප්තිය වෙනස් කරන බැවිනි.
රෝල් කිරීම සහ ප්ලාස්ටික් විරූපණය පිළිබඳ මූලික මූලධර්ම
රෝලර් මගින් ලෝහය තද කළ විට, ද්රව්යය ප්ලාස්ටික් විරූපණයට ලක් වේ, එහි ප්රත්යාස්ථ සීමාව ඉක්මවා ගිය පසු හැඩයේ ස්ථිර වෙනසක් සිදු වේ. මෙම විරූපණය සිදුවන්නේ ලෝහ ස්ඵටික තුළ ඇති විස්ථාපන චලනය නිසාය. ඝණකම හෝ හරස්කඩ ප්රදේශයේ අඩුවීම වැඩි වන තරමට ප්ලාස්ටික් විරූපණය වැඩි වේ. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, රෝල් කිරීම ඇතැම් ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක වෙනස්කම් "අගුළු" දැමිය හැකි අතර එමඟින් ලෝහයේ යාන්ත්රික ගුණාංග වෙනස් වේ.
සාමාන්යයෙන්, රෝල් කිරීම ප්රධාන කාණ්ඩ දෙකකට බෙදා ඇත: ලෝහයේ ප්රතිස්ඵටිකීකරණ උෂ්ණත්වයට ඉහළින් සිදු කරන උණුසුම් රෝලිං සහ ප්රතිස්ඵටිකීකරණ උෂ්ණත්වයට පහළින් සිදු කරන සීතල රෝලිං. ක්රියාවලි උෂ්ණත්වයේ මෙම වෙනස ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක වෙනස්වීම් වර්ගය සහ අවසානයේ නිෂ්පාදනයේ යාන්ත්රික ගුණාංග තීරණය කිරීමේ ප්රධාන සාධකයකි.
ශක්තිය හා දෘඪතාව මත රෝලිං කිරීමේ බලපෑම
රෝලිං - විශේෂයෙන් සීතල රෝලිං - හි වඩාත් ක්ෂණික බලපෑම් වලින් එකක් වන්නේ අස්වැන්න ශක්තිය සහ ආතන්ය ශක්තිය වැඩි වීමයි. මෙය සිදු වන්නේ ප්ලාස්ටික් විරූපණය විස්ථාපන ගණන සහ ඝනත්වය වැඩි කරන බැවිනි. වැඩි විස්ථාපන නිසා පසුකාලීන විස්ථාපන චලනය කිරීම වඩාත් අපහසු වන අතර එමඟින් ශක්තිමත් ලෝහයක් ඇති වේ. මෙම සංසිද්ධිය වික්රියා දැඩි කිරීම හෝ වැඩ දැඩි කිරීම ලෙස හැඳින්වේ.
ශක්තියට අමතරව, පෙරළීම ද දෘඪතාව වැඩි කරයි. සීතල-රෝල් කරන ලද ලෝහය සාමාන්යයෙන් එහි මුල් තත්වයට වඩා දැඩි වේ (නිදසුනක් ලෙස, ඇනීල් කිරීමෙන් පසු). ඇතැම් යෙදුම් වලදී, මෙම වැඩි වූ දෘඪතාව වාසිදායක වේ, උදාහරණයක් ලෙස වැඩි ශක්තියක් අවශ්ය වන වාහන සිරුරු සඳහා වානේ තහඩු වල. කෙසේ වෙතත්, වැඩි වූ දෘඪතාව සාමාන්යයෙන් අඩු ductility වියදමින් පැමිණේ.
උණුසුම් රෝලිං වලදී, සීතල රෝලිං වලදී මෙන් ශක්තිය වැඩි වීම සැමවිටම වැදගත් නොවේ, මන්ද ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ප්රතිසාධනය සහ නැවත ස්ඵටිකීකරණය සිදුවිය හැකි අතර එමඟින් වික්රියා දැඩි කිරීමේ බලපෑම් අර්ධ වශයෙන් සමනය වේ. කෙසේ වෙතත්, උණුසුම් රෝලිං තවමත් ක්ෂුද්ර ව්යුහය පිරිපහදු කිරීමෙන් සහ ධාන්ය ප්රමාණය පාලනය කිරීමෙන් ශක්තිය වැඩි කළ හැකිය, විශේෂයෙන් නිසි උෂ්ණත්වය සහ සිසිලන අනුපාත පාලනය සමඟ සිදු කළ විට.
ස්ථීරභාවය සහ දැඩි බව මත පෙරළීමේ බලපෑම
නම්යතාවය යනු ද්රව්යයක් කැඩීමට පෙර ප්ලාස්ටික් විරූපණයට ලක්වීමේ හැකියාවයි. සීතල රෝලිං කිරීමේදී, වැඩිවන විස්ථාපන ඝනත්වය ලෝහය දැඩි කරන බැවින්, ductility සාමාන්යයෙන් අඩු වේ, එනම් ඉරිතැලීමකින් තොරව තවදුරටත් විරූපණය කිරීම දුෂ්කර ය. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, සීතල-රෝල් කරන ලද ද්රව්ය ඇනීලිං වැනි තාප පිරියම් කිරීමකින් තොරව තවදුරටත් හැඩගැස්වීමේදී ඉරිතැලීම් වලට ගොදුරු වීමේ වැඩි අවදානමක් ඇත.
මේ අතර, උණුසුම් රෝලිං මඟින් සීතල රෝලිං වලට වඩා හොඳ ductility සහිත නිෂ්පාදන නිපදවීමට නැඹුරු වේ, මන්ද ක්රියාවලිය අතරතුර නැවත ස්ඵටිකීකරණය සාපේක්ෂව "නැවුම්" ධාන්ය ව්යුහයක් නිර්මාණය කරන අතර විස්ථාපනය අඩු කරයි. මෙම ඉහළ ductility උසස් සැකසුම් ක්රියාවලීන් (ගැඹුරු ඇඳීම, නැමීම සහ යනාදිය) වැනි විරූපණ හැකියාවන් අවශ්ය සංරචක සඳහා ප්රයෝජනවත් වේ.
අස්ථි බිඳීමට පෙර ශක්තිය අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාවට සම්බන්ධ තද බව, පෙරළීම මගින් ද බලපායි. පෙරළීමෙන් ඇතිවන ක්ෂුද්ර ව්යුහය (උදා: සියුම් ධාන්ය ප්රමාණය) තද බව වැඩි කළ හැකි නමුත්, පාලනය නොකළහොත් ඇනිසොට්රොපි සහ අවශේෂ ආතතීන් එය අඩු කළ හැකිය.
ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක වෙනස්කම්: ධාන්ය ප්රමාණය, වයනය සහ ඇනිසොට්රොපි
රෝල් කිරීම මානයන් වෙනස් කරනවා පමණක් නොව ක්ෂුද්ර ව්යුහය නැවත හැඩගස්වයි. උණුසුම් රෝල් කිරීමේදී, ලෝහ ධාන්ය විරූපණයට ලක් විය හැකි අතර පසුව නැවත ස්ඵටිකීකරණය කළ හැකි අතර එමඟින් නව, සියුම් ධාන්ය නිපදවයි. සිහින් ධාන්ය ප්රමාණය සාමාන්යයෙන් ශක්තිය වැඩි කරයි (හෝල්-පෙච් සම්බන්ධතාවයට අනුව) සහ තද බව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
සීතල රෝලිං කිරීමේදී, ධාන්ය ක්රියාවලිය අතරතුර නැවත ස්ඵටිකීකරණය නොවේ (අඩු උෂ්ණත්වය නිසා), නමුත් ඒ වෙනුවට රෝලිං දිශාව දිගේ දිගු වේ. මෙය ස්ඵටික විද්යාත්මක වයනය සහ ඇනිසොට්රොපි නිර්මාණය කරයි, එය දිශාව මත පදනම් වූ යාන්ත්රික ගුණාංගවල වෙනසක් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, රෝලිං දිශාවට සමාන්තර දිශාව සහ එය හරහා ඇති දිශාව අතර ශක්තිය සහ අස්ථි බිඳීමේ වික්රියාව වෙනස් විය හැකිය. කර්මාන්තයේ දී, මෙම ඇනිසොට්රොපි සලකා බැලීම වැදගත් වන්නේ එය සංරචක ක්රියාකාරිත්වයට, විශේෂයෙන් පත්ර සෑදීමේදී බලපෑම් කළ හැකි බැවිනි.
තහඩු ලෝහවල ගැඹුරට ඇද ගැනීමේ හැකියාව වැනි ගුණාංගවලට ද වයනය බලපෑ හැකිය. ඇසුරුම් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන තහඩු වානේ හෝ ඇලුමිනියම් සඳහා, අධික ලෙස ඉරීම හෝ රැළි වැටීමකින් තොරව ස්ථාවර ගොඩනැගීම සඳහා වයනය පාලනය ඉතා වැදගත් වේ.
අවශේෂ ආතතිය සහ විකෘතිතාවයට එහි බලපෑම
රෝලිං, විශේෂයෙන් සීතල රෝලිං, ද්රව්යයේ මතුපිට සහ අභ්යන්තරය අතර ඒකාකාර නොවන විරූපණය හේතුවෙන් අවශේෂ ආතතීන් ඇති කළ හැකිය. මෙම අවශේෂ ආතතීන් ද්රව්යය කපන විට, යන්ත්රගත කරන විට හෝ වෑල්ඩින් කරන විට විකෘති වීමට හේතු විය හැක. තවද, අවශේෂ ආතතීන් ඇතැම් තත්වයන් යටතේ, විශේෂයෙන් විඛාදන පරිසරයන් සම්බන්ධ වූ විට, ආතති ඉරිතැලීම් වලට දායක විය හැකිය.
උණුසුම් රෝලිං කිරීමේදී, අවශේෂ ආතතීන් තවමත් සිදුවිය හැකි නමුත්, ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ආතති ලිහිල් කිරීම වඩාත් පහසුවෙන් සිදුවන බැවින් ඒවා බොහෝ විට අඩු වේ. කෙසේ වෙතත්, සිසිලනය ඒකාකාර නොවේ නම්, උණුසුම් රෝලිං කිරීමෙන් පසු සිසිලන අනුක්රමණයන් ද අවශේෂ ආතතීන් ඇති කළ හැකිය.
තෙහෙට්ටුවට ප්රතිරෝධය මත පෙරළීමේ බලපෑම
තෙහෙට්ටුවේ ශක්තිය යනු ද්රව්යයකට නැවත නැවත බර පැටවීම අසාර්ථක නොවී ඔරොත්තු දීමේ හැකියාවයි. පෙරළීම මගින් සාධක කිහිපයක් මත පදනම්ව තෙහෙට්ටුවේ ශක්තිය වැඩි කිරීමට හෝ අඩු කිරීමට හැකිය: වික්රියා දැඩි වීමේ මට්ටම, මතුපිට ගුණාත්මකභාවය සහ අවශේෂ ආතතීන් පැවතීම.
ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි කරන සීතල රෝලිං, සමහර අවස්ථාවලදී තෙහෙට්ටු සීමාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, රෝල් කිරීම ක්ෂුද්ර දෝෂ, සීරීම් හෝ අවශේෂ ආතන්ය ආතතීන් සහිත මතුපිටක් ඇති කරන්නේ නම්, තෙහෙට්ටු ඉරිතැලීම් මතුපිටින් ආරම්භ වීමට නැඹුරු වන බැවින් තෙහෙට්ටු ප්රතිරෝධය ඇත්ත වශයෙන්ම අඩු විය හැකිය. අනෙක් අතට, රෝල් කිරීම හොඳ මතුපිටක් නිපදවන්නේ නම් සහ මතුපිටින් අවශේෂ සම්පීඩ්යතා ආතතීන් ඇති කරන්නේ නම්, තෙහෙට්ටු ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
තාප පිරියම් කිරීම සමඟ රෝල් කිරීම සහ ඒකාබද්ධ කිරීම
කාර්මික භාවිතයේදී, යාන්ත්රික ගුණාංගවල අපේක්ෂිත සංයෝජනයක් ලබා ගැනීම සඳහා රෝලිං බොහෝ විට තාප පිරියම් කිරීම සමඟ ඒකාබද්ධ කෙරේ. නිදසුනක් ලෙස, සීතල රෝලිං කිරීමෙන් පසු, ද්රව්යය වඩාත් නම්යශීලී කිරීම සඳහා දෘඪතාව අඩු කරන අතරම, නැවත ස්ඵටිකීකරණය හරහා ductility යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම සඳහා ඇනීලිං සිදු කරනු ලැබේ. පැතලි බව වැඩි දියුණු කිරීම, අස්වැන්න ගුණාංග පාලනය කිරීම සහ ස්ට්රෙචර් වික්රියා වැනි ගැටළු අවම කිරීම සඳහා තහඩු වානේ මත ටෙම්පරර් රෝලිං හෝ සම පාස් වැනි වෙනස්කම් ද සිදු කරනු ලැබේ.
ඇතැම් මිශ්ර ලෝහවල, අවසාන ශක්තිය උපරිම කිරීම සඳහා තාප පිරියම් කිරීම් (ද්රාවණ පිරියම් කිරීම සහ ඇලුමිනියම් මත වයස්ගත වීම වැනි) දැඩි කිරීමට පෙර උණුසුම් රෝලිං මූලික පියවරක් විය හැකිය.
නිගමනය
ප්ලාස්ටික් විරූපණය, ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක වෙනස්කම්, වයනය සෑදීම සහ අවශේෂ ආතතීන් වර්ධනය කිරීම හරහා රෝලිං ක්රියාවලීන් ලෝහවල යාන්ත්රික ගුණාංගවලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. සීතල රෝලිං සාමාන්යයෙන් වැඩ දැඩි කිරීම හරහා ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි කරයි, නමුත් ductility අඩු කරන අතර ඇනිසොට්රොපි වැඩි කළ හැකිය. දෝෂ සහ අවශේෂ ආතතීන් වළක්වා ගැනීම සඳහා ක්රියාවලි පාලනය තවමත් අවශ්ය වුවද, උණුසුම් රෝලිං කිරීම නැවත ස්ඵටිකීකරණය හේතුවෙන් වඩා හොඳ ductility සහ වඩාත් සමජාතීය ක්ෂුද්ර ව්යුහයක් නිපදවීමට නැඹුරු වේ. රෝලිං පරාමිතීන් සහ ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක වෙනස්කම් අතර සම්බන්ධතාවය තේරුම් ගැනීමෙන්, කර්මාන්තයට යෙදුම් අවශ්යතාවලට ගැලපෙන යාන්ත්රික ගුණාංග සහිත ද්රව්ය නිපදවන ක්රියාවලීන් නිර්මාණය කළ හැකිය - ව්යුහාත්මක සංරචක, මෝටර් රථ, ඉදිකිරීම් හෝ නිරවද්ය තහඩු ලෝහ නිෂ්පාදන සඳහා වේවා.
ඔබ කැමති නම්, මට මෙම ලිපිය වඩාත් තාක්ෂණික (strain, true stress–strain, dynamic recrystallization, සහ Hall–Petch වැනි යෙදුම් සමඟ) හෝ සාමාන්ය පාඨකයාට වඩාත් ජනප්රිය වන පරිදි සකස් කළ හැකිය, වානේ, ඇලුමිනියම් හෝ තඹ පිළිබඳ නඩු උදාහරණ එකතු කිරීම ඇතුළුව.
