Mhedzisiro yeDzvinyiriro neTembiricha paZvivakwa zveSimbi
Simbi zvinhu zvakakosha muhupenyu hwemazuva ano, kubva pakuvaka zvivakwa uye kushandiswa kwemotokari kusvika kumidziyo yemumba nezvinhu zvetekinoroji yepamusoro zvakaita sematurbine, ma reactor, uye zvishandiso zvemagetsi. Simba resimbi riri mukubatanidzwa kwadzo kwehunhu hwemakanika nehwepanyama: simba, ductility, magetsi nekupisa, uye nyore kuumba kuburikidza nemaitiro ekugadzira. Zvisinei, hunhu uhwu hahuna kugadziriswa. Zvinhu zviviri zvezvakatipoteredza uye maitiro zvinonyanya kusarudza shanduko muhunhu hwesimbi idzvinyiriro netembiricha. Izvi zvinogona kushandura magadzirirwo esimbi, kukanganisa mabhondi eatomu, kuchinja makristaro, uye pakupedzisira kusarudza kana simbi ichava yakasimba, inopwanyika zvakanyanya, kana kutokundikana.
1. Microstructure seKiyi Yekuchinja Kwezvivakwa
Kuti tinzwisise mhedzisiro yekumanikidzwa nekupisa, tinofanira kutarisa simbi dziri pa microscale. Simbi dzinoumbwa netsanga dzekristaro dzakaparadzaniswa nemiganhu yetsanga. Mukati memakristaro, zvikanganiso zvakaita sekubviswa kwetsanga zvinoita basa guru mukushanduka kwepurasitiki. Kana simbi ikaiswa pamutoro, kushanduka kunoitika zvikuru kuburikidza nekufamba kwekubviswa kwetsanga. Tembiricha nekumanikidzwa zvinogona kukurumidzisa kana kudzivirira kufamba kwekubviswa kwetsanga uku, pamwe nekuchinja saizi yetsanga nehuwandu hwezvikanganiso zvinoumbwa. Nokudaro, shanduko diki mumamiriro ekushanda dzinogona kukonzera shanduko huru musimba, ductility, kuomarara, uye kusakara.
2. Mhedzisiro yeTembiricha paZvimiro zveSimbi
a. Simba uye Kuoma
Kazhinji, kuwedzera kwekushisa kunoderedza simba nekuomarara kwesimbi. Pakupisa kwakanyanya, maatomu anodedera zvakanyanya, zvichiita kuti zvisungo zviri pakati pemaatomu zvive "zvinokwanisa kufambiswa." Kubviswa kwesimba kunofambiswa zviri nyore, zvichiita kuti simbi ive nyore kuchinjika. Ndokusaka simbi yakasimba pakupisa kwemumba ichigona kupera simba pakupisa kwakanyanya, semuenzaniso muzvikamu zveinjini kana mapaipi emhepo.
Kusiyana neizvi, kana tembiricha yakaderera, simbi dzinowanzova dzakasimba nekuti kupatsanuka kwesimbi kunonetsa kufamba. Zvisinei, kuwedzera uku kwesimba kunowanzova nechimwe mhedzisiro: chimwe chinhu chinobva pane chimwe chinhu chinowedzera kuputsika kwesimbi mune dzimwe simbi.
b. Kugadzikana uye Kusimba
Ductility inowanzowedzera nekupisa kuri kuwedzera, sezvo simbi dzichikurumidza kukanganisika pasina kutyoka. Mukugadzira zvinhu zvakaita sekuumba kana kupisa, simbi dzinodziiswa kuti dziite ductile zvakanyanya kuitira kuti dzigone kuumbwa pasina kutsemuka.
Pakupisa kwakaderera, dzimwe simbi (kunyanya idzo dzine chimiro cheBCC senge carbon steel) dzinochinja kuita ductile-to-brittle transition. Izvi zvinoreva kuti pasi pekupisa kwakati, simbi inogona kupwanyika zvakanyanya. Izvi zvakakosha pakushandiswa munzvimbo dzinotonhora (semuenzaniso, zvivakwa zvemugungwa, mabhiriji munzvimbo dzine sinou) nekuti njodzi yekupwanyika kwebrittle inowedzera.
c. Kufambiswa kweMagetsi neThermal
Kupisa kunokanganisawo kugona kwesimbi kufambisa magetsi nekupisa. Kazhinji, kufambiswa kwemagetsi kwesimbi kunoderera sezvo tembiricha ichiwedzera. Izvi zvinoitika nekuti kudengenyeka kwekupisa kwemaatomu kunokanganisa kufamba kwemaerekitironi zvakasununguka. Nekuda kweiyi nheyo, kuramba kwewaya yemhangura kunowedzera kana yapiswa, uye michina yemagetsi inofanirwa kufunga nezvemhedzisiro yekupisa kudzivirira kurasikirwa nesimba zvakanyanya.
d. Kuchinja kweMatanho uye Kuchinja Kwemaumbirwo
Dzimwe simbi nesimbi dzinoshanduka kuita shanduko dzechikamu chekupisa panguva imwe chete. Muenzaniso wekare isimbi: pane dzimwe tembiricha, chimiro chayo chekristaro chinoshanduka (semuenzaniso, kubva paferrite kuenda kuaustenite). Kuchinja kwechikamu ichi kunokanganisa zvakanyanya hunhu hwemakanika. Maitiro ekurapa kupisa akadai sekunamira, kudzima, uye tempering anovimba nekudzora tembiricha kuti awane musanganiswa waunoda wekuomarara nekusimba.
e. Kutsvedza uye Kukuvadzwa Kwekupisa Kwenguva Refu
Pakupisa kwakanyanya uye zvinhu zvisingachinji, simbi dzinogona kusangana nekukwira, kuchinja kunoitika zvishoma nezvishoma nekufamba kwenguva. Kukwira kunonyanya kukosha mumaturbine egasi, mabhoyila, uye zvikamu zvemagetsi. Kunyangwe kumanikidzwa kuchiripo, simbi "inoyerera zvishoma nezvishoma," zvichikonzera shanduko dzehukuru uye kutadza kushanda. Nokudaro, dhizaini yezvikamu zvekupisa kwepamusoro inofanira kufunga nezvehunhu hwekukwira, kwete kungova nesimba rekudhonza pakupisa kwemumba.
3. Mhedzisiro yeDzvinyiriro paZvivakwa zveSimbi
Kumanikidzwa mumashoko ekushandisa kunogona kureva kumanikidzwa kwehydrostatic (kushandiswa zvakafanana kubva kumativi ese) kana kumanikidzwa nekuda kwekuiswa kwemuchina kwakadai sekumanikidzwa uye kusangana. Mhedzisiro yekumanikidzwa pahunhu hwesimbi inowanzoonekwa mukuumbwa kwepurasitiki, kuchinja kwehuwandu, uye kugadzikana kwechikamu.
a. Kuwedzera kwehuwandu uye Kuvhara kweMatombo
Kumanikidzwa kwakanyanya kunogona kukonzera kusimba, kunyanya muzvinhu zvakagadzirwa nehupfu (poda metallurgy). Mukuita kwekupisa uye kupisa isostatic pressing (HIP), kumanikidzwa kunoshandiswa kuvhara maburi emukati, kuwedzera density, uye kuvandudza hunhu hwemakanika hwakadai sekusimba kwekuneta uye kusimba. Simbi dzakasimba dzinoomerwa nekugadzira nzira dzekutsemuka, zvichiita kuti dzive dzakavimbika.
b. Mhedzisiro paKushanduka kwePurasitiki
Kudzvanywa, kunyanya kudzvanywa, kunowanzoita kuti simbi ikwanise kuchinja chimiro pasina kutsemuka. Izvi zvinodaro nekuti mitswe inovhurika zviri nyore kana yamanikidzwa pane kana yamanikidzwa. Mukuita kwekubvisa kana kugadzira, kusanganiswa kwekudzvanywa kwakanyanya kunobatsira kuti zvinhu zvifambe zvakanaka uye zvizadze chiumbwa nemazvo. Kudzvanywa kunogonawo kukurudzira kuoma kwebasa pasi pemamwe mamiriro ezvinhu, nekuda kwekuungana kwezvimedu zvinokonzerwa nekusagadzikana.
c. Kuchinja Kwechikamu Chinokonzerwa Nekumanikidzwa
Kumanikidzwa kwakanyanya kunogona kudzikamisa mamwe matanho kana kutokonzera matsva. Kunyange zvazvo mhedzisiro iyi ichinyanya kutaurwa nezvayo muzvicherwa nezvinhu zvisiri zvesimbi, dzimwe simbi dzinogonawo kuchinja chimiro chadzo chekristaro pasi pekumanikidzwa kwakanyanya. Mumabasa emaindasitiri, mhedzisiro iyi inoitika mumaitiro akakosha kana mamiriro akaipisisa, semuenzaniso, muzvikamu zvinoshanda padanho regungwa, masisitimu ekumanikidzwa kwakanyanya, kana mukutsvagisa zvinhu murabhoritari.
d. Mhedzisiro paMelting Point uye Diffusion
Kumanikidzwa kunowanzo wedzera mwero wekunyunguduka kwesimbi, kunyange hazvo mhedzisiro yacho isingawanzo kuve yakakosha pakumanikidzwa kwakajairika mumaindasitiri. Uyezve, kumanikidzwa kunogona kukanganisa mwero wekupararira kwemaatomu, kunyanya kana kwakabatana nekupisa. Kupararira kwakakosha mumabasa akadai sekunamira, kupinza, uye kuputira pamusoro (semuenzaniso, kurapwa kwekupararira).
4. Kudzvinyirirwa nekupisa: Migumisiro Yakabatana
Muzvinhu zvakawanda zvinoitika munyika chaiyo, kumanikidzwa nekupisa zvinoshanda pamwe chete. Semuenzaniso, mukupisa, simbi inodziiswa kuti iite ductile, yobva yadzvanywa zvakasimba kuti iite mold. Muzvinhu zve turbine, simbi inopinzwa tembiricha yakakwira uye stress (ine chekuita nekumanikidzwa/mutoro) kwemakore. Musanganiswa uyu unogona kukurumidzisa kukwira, oxidation, uye kukuvara kwe microstructure.
Kusanganiswa kwekumanikidzwa nekupisa kunotarisawo mwero wekudzoreredza, kudzokororwa kwesimbi, uye kukura kwezviyo. Kana simbi ikashanduka kuita purasitiki, kupatsanuka kunoungana. Kana ikapiswa, simbi inogona kudzokororwa: zviyo zvitsva zvinoumbwa uye hunhu hwayo hunova hwakapfava asi simba rayo rinoderera. Apa ndipo panonyanya kukosha kudzora ma process parameter kuti uwane hunhu hwekupedzisira hwaunoda.
5. Zvinoreva Maitiro Ekugadzira Nekugadzira
Kunzwisisa mhedzisiro yekumanikidzwa uye tembiricha kunotibvumira kugadzirisa maitiro uye kudzivirira kutadza. Mukugadzira maitiro, sarudzo yekupisa kwekushanda inosarudza simba rinodiwa, mhando yepamusoro, uye mukana wekutsemuka. Mukushongedza, kupisa kunokanganisa nzvimbo inobatwa nekupisa (HAZ), saizi yetsanga, uye kuumbwa kwekumanikidzwa kwasara. Panguva imwecheteyo, kumanikidzwa kwekushanda nemutoro mumamiriro ekushanda zvinofanirwa kutariswa kudzivirira kukwesha kwezvinhu kana kuputsika kwebrittle.
Mukugadzira mainjiniya, kusarudzwa kwesimbi dzesimbi kunowanzoenderana nekugadzikana kwehunhu hwadzo pamusoro pekupisa nekumanikidzwa. Semuenzaniso, ma superalloy akavakirwa pa nickel anosarudzwa pakupisa kwakanyanya nekuti anopa kudzivirira kwakanaka kwekukwira kwesimbi. Dzimwe simbi dzinosarudzwa panzvimbo dzinotonhora nekuti dzinopa kusimba kwakakwana pakupisa kwakaderera.
Mhedziso
Kumanikidzwa nekupisa zvinhu zviviri zvakakosha zvinogona kuchinja zvakanyanya hunhu hwesimbi. Kupisa kunokanganisa kufamba kwe dislocation, phase transformations, conductivity, uye zviitiko zvenguva refu zvakaita sekukambaira. Kumanikidzwa kunokanganisa density, deformability, porosity, uye, mumamiriro ezvinhu akaipisisa, kunogona kuchinja crystal phase. Mumashandisirwo mazhinji emaindasitiri, zvinhu izvi zviviri zvinoshanda panguva imwe chete, saka kushanda kwazvo pamwe chete kunosarudza kushanda kwekupedzisira kwechinhu chacho. Nekunzwisisa hukama huripo pakati pekumanikidzwa, tembiricha, uye microstructure, mainjiniya nevashandi vekugadzira vanogona kusarudza zvinhu zvakakodzera, maitiro ekudzora, uye kugadzira zvinhu zvakachengeteka uye zvinogara kwenguva refu.
Kana muchida, ndinogona kugadzirisa chinyorwa chino kuti chive "chehunyanzvi" (nemagrafu epfungwa, maequations ekutanga, uye mienzaniso chaiyo ye alloy) kana kuti "chinonyanya kufarirwa" nemuverengi wese.
