ஆய்வகத்தில் உலோகத்தின் தரம் எவ்வாறு சோதிக்கப்படுகிறது
கட்டிட கட்டுமானம், வாகன உதிரிபாகங்கள் அல்லது மின்னணு சாதனங்கள் என எந்த வகை உலோகங்களைப் பயன்படுத்தினாலும், அவற்றின் தரம் மிகவும் முக்கியமானது. ஆய்வக உலோகத் தரச் சோதனை என்பது, உலோகம் குறிப்பிட்ட தரநிலைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்கிறதா என்பதை உறுதி செய்வதை நோக்கமாகக் கொண்ட ஒரு முறையான மற்றும் சிக்கலான செயல்முறையாகும். இந்த நடைமுறையில், இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் இயந்திரவியல் சோதனைகளை உள்ளடக்கிய தொடர்ச்சியான சோதனைகள் அடங்கும். இந்தக் கட்டுரையில், ஆய்வகத்தில் உலோகத் தரத்தைச் சோதிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு முறைகள் மற்றும் நுட்பங்களை நாம் மதிப்பாய்வு செய்வோம்.
1. கடினத்தன்மை சோதனை
பொதுவாக செய்யப்படும் முதல் சோதனைகளில் ஒன்று கடினத்தன்மை சோதனை ஆகும். உலோகக் கடினத்தன்மை என்பது, ஒரு உலோகத்தின் மீது கடினமான பொருளை அழுத்துவதன் மூலம், அந்த உலோகம் நிரந்தரமான உருக்குலைவை எதிர்க்கும் திறனின் அளவீடு ஆகும். பல முறைகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
– விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை சோதனை: இந்த முறையில், ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தில் உலோகத்தின் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் வைரப் பிரமிடு வைக்கப்படுகிறது. அது பதியும் தழும்பின் அளவைக் கொண்டு கடினத்தன்மை அளவிடப்படுகிறது.
– பிரினெல் கடினத்தன்மை சோதனை: ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்துடன், எஃகு அல்லது கார்பைடு பந்தை உலோகப் பரப்பின் மீது அழுத்திச் சோதிக்கப்படுகிறது. உருவாகும் அச்சுப் பதிவின் விட்டத்தைக் கொண்டு கடினத்தன்மை தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
– ராக்வெல் கடினத்தன்மை சோதனை: இந்தச் சோதனையில், வைரக் கூம்பு அல்லது எஃகு பந்து ஊடுருவியானது இரண்டு வெவ்வேறு பளு நிலைகளில் அழுத்தப்படுகிறது. முக்கியப் பளு செலுத்தப்படுவதற்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள ஊடுருவல் ஆழத்தில் உள்ள வேறுபாட்டைக் கொண்டு கடினத்தன்மை கணக்கிடப்படுகிறது.
2. இழுவிசை சோதனை
இழுவிசைச் சோதனை என்பது இயந்திரவியல் சோதனையின் முதன்மை முறைகளில் ஒன்றாகும். இது இழுவிசை வலிமை, நீட்சி மற்றும் மீள் குணகம் போன்ற பண்புகளை அளவிடுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்தச் செயல்முறையில், ஒரு உலோக மாதிரியானது உடையும் வரை இழுக்கப்படுகிறது. பகுப்பாய்வு செய்யப்படும் சில பண்புகள் பின்வருமாறு:
– உச்சபட்ச இழுவிசை வலிமை (UTS): ஒரு உலோகம் உடைவதற்கு முன்பு தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச வலிமை.
– வளைவு வலிமை : உலோகம் நெகிழ்வு உருக்குலைவை வெளிப்படுத்தத் தொடங்கும் தகைவு.
– நீட்சி: ஒரு உலோகம் உடைவதற்கு முன் நீளும் திறனின் அளவீடு; இது அதன் அசல் நீளத்தில் ஏற்படும் சதவீத அதிகரிப்பாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
– மீட்சி குணகம் (யங் குணகம்): ஒரு உலோகத்தின் விறைப்புத்தன்மையின் அளவீடு ஆகும். இது, கொடுக்கப்பட்ட பளுவின் கீழ் எவ்வளவு மீட்சி உருக்குலைவு ஏற்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.
3. சோர்வுத் தாங்குதிறன் சோதனை (சோர்வுப் பரிசோதனை)
ஒரு உலோகம், சுழற்சிமுறை ஏற்றம் அல்லது உள்ளக சுமைகள் மற்றும் விசைகளில் ஏற்படும் தொடர்ச்சியான மாற்றங்களை எவ்வளவு சிறப்பாகத் தாங்க முடியும் என்பதை மதிப்பிடுவதற்காக சோர்வுச் சோதனை செய்யப்படுகிறது. இயந்திரக் கூறுகள் மற்றும் பாலக் கட்டுமானம் போன்ற, உலோகம் தொடர்ச்சியான சுமைகளுக்கு உட்படுத்தப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இந்தச் சோதனை முக்கியமானது. சோர்வுச் சோதனை பின்வருவனவற்றைத் தீர்மானிக்க உதவுகிறது:
– சோர்வு ஆயுள் : ஒரு உலோகம் செயலிழப்பதற்கு முன் தாங்கக்கூடிய சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை.
– சோர்வு வரம்பு : ஒரு உலோகம் பழுதடையாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தம்.
4. தாக்கச் சோதனை
கடினத்தன்மை சோதனை என்பது ஒரு உலோகத்தின் ஆற்றலை உள்வாங்கும் மற்றும் திடீர் தாக்கத்தைத் தாங்கும் திறனை அளவிடுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முறைகள்:
– சார்ப்பி தாக்கச் சோதனை: மையத்தில் அரைவட்டப் பள்ளம் கொண்ட ஒரு தண்டு வடிவ மாதிரியின் முனை இறுக்கப்பட்டு, ஒரு கனமான ஊசலால் தாக்கப்படுகிறது. அந்த மாதிரியை உடைக்கத் தேவைப்படும் ஆற்றல் அளவிடப்படுகிறது.
– ஐசோட் தாக்கச் சோதனை: இது சார்ப்பி சோதனையைப் போன்றதே, ஆனால் இதில் மாதிரியானது ஒரு முனையில் கான்டிலீவர் போல இறுக்கப்பட்டு, மறுமுனையில் ஊசல் தாக்கம் செலுத்தப்படுகிறது.
5. அரிப்பு சோதனை
அரிமானம் என்பது ஒரு பொருள் அதன் சுற்றுப்புறத்துடன் ஏற்படும் வேதிவினையின் காரணமாக சிதைவடைவதாகும். பல்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைகளில் உலோகங்களின் நீடித்துழைக்கும் தன்மையைத் தீர்மானிப்பதற்கு அரிமானச் சோதனை முக்கியமானது. சில பொதுவான சோதனைகள் பின்வருமாறு:
– உப்புத் தெளிப்புச் சோதனை: கடல்சார் அல்லது தொழிற்சாலைச் சூழல்களை உருவகப்படுத்துவதற்காக, உலோக மாதிரிகளின் மீது உப்புக் கரைசல் தெளிக்கப்படுகிறது. அரிப்பு ஏற்படுவதற்கு ஆகும் நேரத்தைக் கொண்டு அரிப்புத் தடுப்புத்திறன் அளவிடப்படுகிறது.
– மின்வேதியியல் மின்தடை நிறமாலையியல் (EIS): இது மின்பகுளிக் கரைசல்களில் உள்ள உலோகங்களின் மின்தடையை அளவிடுகிறது, இதன்மூலம் அரிப்பின் வீதம் மற்றும் செயல்முறை குறித்த தகவல்கள் கிடைக்கின்றன.
– மின்னழுத்த இயக்கவியல் முனைவாக்கம்: இந்தச் சோதனையானது, ஒரு உலோகத்திற்கு அதிகரிக்கும் மின்னழுத்தத்தைச் செலுத்தி, அதன் விளைவாக ஏற்படும் மின்னோட்டத்தை அளவிடுவதன் மூலம், உலோகங்களின் அரிப்புப் பண்பு குறித்த தகவல்களை வழங்குகிறது.
6. நுண்ணமைப்புப் பகுப்பாய்வு
ஒரு உலோகத்தில் உள்ள தானியங்கள் அல்லது துகள்களின் அளவு, வடிவம் மற்றும் பரவலை ஆராய்வதற்காக, ஒளியியல் அல்லது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி நுண்ணமைப்புப் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. இது பின்வருவனவற்றிற்கு முக்கியமானது:
உருவாக்கும் செயல்முறையின் போது ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறிதல்: அதாவது, நுண் கட்டமைப்பை மாற்றும் உயவு அல்லது வெப்பச் சிகிச்சை போன்றவை.
– குறைபாட்டுப் பகுப்பாய்வு: அதாவது, இயந்திரவியல் பண்புகளைப் பாதிக்கக்கூடிய உட்பொருட்கள் அல்லது நுண்துளைகள் போன்றவை.
– கட்ட ஆய்வுகள்: ஒரு உலோகக் கட்டமைப்பிற்குள் கலப்புலோகக் கூறுகள் எவ்வாறு பிரிக்கப்படுகின்றன அல்லது பரிணமிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ளுதல்.
7. நிறமாலை அளவியல்
உலோகங்களின் வேதியியல் பகுப்பாய்விற்கு நிறமாலை அளவியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அவற்றின் தனிமக் கலவை மற்றும் தூய்மையைக் கண்டறிய உதவுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில முறைகள் பின்வருமாறு:
– அணு உட்கிரகிப்பு நிறமாலையியல் (AAS): ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் ஒளியை உறிஞ்சுவதன் மூலம் தனிமங்களின் செறிவை அளவிடுகிறது.
– தூண்டல் இணைவு பிளாஸ்மா (ICP) நிறமாலையியல்: ஒரு உலோக மாதிரியை அயனியாக்கி, அதன் விளைவாக உருவாகும் ஒளி நிறமாலையைப் பகுப்பாய்வு செய்து, தனிமங்களின் கலவையைத் தீர்மானிக்கிறது.
– எக்ஸ்-கதிர் ஒளிர்தல் (XRF): இது ஒரு உலோக மாதிரியில் உள்ள அணுக்களை எக்ஸ்-கதிர்களைப் பயன்படுத்தித் தூண்டுகிறது. பின்னர் அந்த அணுக்கள், தனிமங்களைக் கண்டறிவதற்காக அளவிடக்கூடிய ஒளிரும் எக்ஸ்-கதிர்களை வெளியிடுகின்றன.
முடிவுரை
ஆய்வக உலோகத் தரச் சோதனையானது, ஒருங்கிணைக்கப்படும்போது ஒரு பொருளின் தரத்தைப் பற்றிய முழுமையான சித்திரத்தை வழங்கும் பல்வேறு நுட்பங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது. கடினத்தன்மைச் சோதனை மற்றும் இழுவிசைச் சோதனை முதல் உறுதித்தன்மைச் சோதனை, வேதியியல் மற்றும் அரிமானப் பகுப்பாய்வு வரை, ஒவ்வொரு முறையும், அந்த உலோகம் தொழில்துறைத் தரநிலைகளையும் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டு விவரக்குறிப்புகளையும் பூர்த்தி செய்கிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்தப் பயன்படுத்தக்கூடிய முக்கியமான தரவுகளை வழங்குகிறது. முழுமையான சோதனையின் மூலம், பொருளின் செயலிழப்பு அபாயத்தைக் குறைக்க முடியும், இதன்மூலம் இறுதிப் பொருளின் பாதுகாப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் செலவுத் திறன் ஆகியவற்றை உறுதிசெய்யலாம்.
