1. விரிசல் உருவாவதற்கு பங்களிக்கும் மேக்ரோஸ்கோபிக் காரணிகள்
1.1 அரை-தொடர்ச்சியான வார்ப்பின் போது, குளிர்விக்கும் நீர் நேரடியாக இங்காட் மேற்பரப்பில் தெளிக்கப்படுகிறது, இது இங்காட்டிற்குள் ஒரு செங்குத்தான வெப்பநிலை சாய்வை உருவாக்குகிறது. இது வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையே சீரற்ற சுருக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, பரஸ்பர கட்டுப்பாட்டை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் வெப்ப அழுத்தங்களை உருவாக்குகிறது. சில அழுத்த புலங்களின் கீழ், இந்த அழுத்தங்கள் இங்காட் விரிசலுக்கு வழிவகுக்கும்.
1.2 தொழில்துறை உற்பத்தியில், இங்காட் விரிசல் பெரும்பாலும் ஆரம்ப வார்ப்பு கட்டத்தில் நிகழ்கிறது அல்லது மைக்ரோகிராக்குகளாக உருவாகிறது, பின்னர் அவை குளிர்விக்கும் போது பரவி, முழு இங்காட் முழுவதும் பரவக்கூடும். விரிசல் தவிர, குளிர் மூடல்கள், வார்ப்பிங் மற்றும் தொங்குதல் போன்ற பிற குறைபாடுகளும் ஆரம்ப வார்ப்பு கட்டத்தில் ஏற்படக்கூடும், இது முழு வார்ப்பு செயல்முறையிலும் ஒரு முக்கியமான கட்டமாக அமைகிறது.
1.3 நேரடி குளிர் வார்ப்பின் சூடான விரிசல் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு, வேதியியல் கலவை, முதன்மை உலோகக் கலவை சேர்க்கைகள் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் தானிய சுத்திகரிப்பான்களின் அளவு ஆகியவற்றால் கணிசமாக பாதிக்கப்படுகிறது.
1.4 உலோகக் கலவைகளின் சூடான விரிசல் உணர்திறன் முக்கியமாக உள் அழுத்தங்களால் ஏற்படுகிறது, இது வெற்றிடங்கள் மற்றும் விரிசல்களை உருவாக்குவதைத் தூண்டுகிறது. அவற்றின் உருவாக்கம் மற்றும் விநியோகம் உலோகக் கலவை கூறுகள், உருகும் உலோகவியல் தரம் மற்றும் அரை-தொடர்ச்சியான வார்ப்பு அளவுருக்கள் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. குறிப்பாக, 7xxx தொடர் அலுமினிய உலோகக் கலவைகளின் பெரிய அளவிலான இங்காட்கள், பல உலோகக் கலவை கூறுகள், பரந்த திடப்படுத்தல் வரம்புகள், அதிக வார்ப்பு அழுத்தங்கள், உலோகக் கலவை கூறுகளின் ஆக்சிஜனேற்றப் பிரிப்பு, ஒப்பீட்டளவில் மோசமான உலோகவியல் தரம் மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் குறைந்த வடிவத்தன்மை காரணமாக சூடான விரிசல்களுக்கு ஆளாகின்றன.
1.5 மின்காந்த புலங்கள் மற்றும் உலோகக் கலவை கூறுகள் (தானிய சுத்திகரிப்பாளர்கள், முக்கிய உலோகக் கலவை கூறுகள் மற்றும் சுவடு கூறுகள் உட்பட) அரை-தொடர்ச்சியாக வார்க்கப்பட்ட 7xxx தொடர் உலோகக் கலவைகளின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் சூடான விரிசல் உணர்திறனை கணிசமாக பாதிக்கின்றன என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன.
1.6 கூடுதலாக, 7050 அலுமினிய உலோகக் கலவையின் சிக்கலான கலவை மற்றும் எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும் தனிமங்கள் இருப்பதால், உருகுவது அதிக ஹைட்ரஜனை உறிஞ்சும். இது, ஆக்சைடு சேர்க்கைகளுடன் இணைந்து, வாயு மற்றும் சேர்க்கைகளின் சகவாழ்வுக்கு வழிவகுக்கிறது, இதன் விளைவாக உருகலில் அதிக ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கம் ஏற்படுகிறது. பதப்படுத்தப்பட்ட இங்காட் பொருட்களின் ஆய்வு முடிவுகள், எலும்பு முறிவு நடத்தை மற்றும் சோர்வு செயல்திறனை பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாக ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கம் மாறியுள்ளது. எனவே, உருகலில் ஹைட்ரஜன் இருப்பின் பொறிமுறையின் அடிப்படையில், அதிக சுத்திகரிக்கப்பட்ட அலாய் உருகலைப் பெற, உருகலில் இருந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் பிற சேர்க்கைகளை அகற்ற உறிஞ்சுதல் ஊடகம் மற்றும் வடிகட்டுதல்-சுத்திகரிப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துவது அவசியம்.
2. விரிசல் உருவாவதற்கான நுண்ணிய காரணங்கள்
2.1 இங்காட் சூடான விரிசல் முதன்மையாக திடப்படுத்தல் சுருக்க விகிதம், உணவளிக்கும் விகிதம் மற்றும் மென்மையான மண்டலத்தின் முக்கியமான அளவு ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மென்மையான மண்டலத்தின் அளவு ஒரு முக்கியமான வரம்பை மீறினால், சூடான விரிசல் ஏற்படும்.
2.2 பொதுவாக, உலோகக் கலவைகளின் திடப்படுத்தல் செயல்முறையை பல நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம்: மொத்தமாக உணவளித்தல், இடைநிலை உணவளித்தல், டென்ட்ரைட் பிரித்தல் மற்றும் டென்ட்ரைட் பாலம் அமைத்தல்.
2.3 டென்ட்ரைட் பிரிப்பு கட்டத்தில், டென்ட்ரைட் கைகள் மிகவும் நெருக்கமாக நிரம்பியுள்ளன மற்றும் மேற்பரப்பு பதற்றத்தால் திரவ ஓட்டம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மென்மையான மண்டலத்தின் ஊடுருவல் குறைகிறது, மேலும் போதுமான திடப்படுத்தல் சுருக்கம் மற்றும் வெப்ப அழுத்தம் நுண்துளை அல்லது சூடான விரிசல்களுக்கு வழிவகுக்கும்.
2.4 டென்ட்ரைட் பிரிட்ஜிங் கட்டத்தில், மூன்று சந்திப்புகளில் ஒரு சிறிய அளவு திரவம் மட்டுமே உள்ளது. இந்த கட்டத்தில், அரை-திடப் பொருள் கணிசமான வலிமை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் திட-நிலை க்ரீப் என்பது திடப்படுத்தல் சுருக்கம் மற்றும் வெப்ப அழுத்தத்தை ஈடுசெய்யும் ஒரே வழிமுறையாகும். இந்த இரண்டு நிலைகளும் சுருக்க வெற்றிடங்களை அல்லது சூடான விரிசல்களை உருவாக்குவதற்கான அதிக வாய்ப்புள்ளது.
3. விரிசல் உருவாக்கும் வழிமுறைகளின் அடிப்படையில் உயர்தர ஸ்லாப் இங்காட்களைத் தயாரித்தல்
3.1 பெரிய அளவிலான ஸ்லாப் இங்காட்கள் பெரும்பாலும் மேற்பரப்பு விரிசல்கள், உள் போரோசிட்டி மற்றும் சேர்த்தல்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை உலோகக் கலவை திடப்படுத்தலின் போது இயந்திர நடத்தையை கடுமையாக பாதிக்கின்றன.
3.2 திடப்படுத்தலின் போது உலோகக் கலவையின் இயந்திர பண்புகள் பெரும்பாலும் தானிய அளவு, ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கம் மற்றும் சேர்த்தல் அளவுகள் உள்ளிட்ட உள் கட்டமைப்பு அம்சங்களைப் பொறுத்தது.
3.3 டென்ட்ரிடிக் கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு, இரண்டாம் நிலை டென்ட்ரைட் கை இடைவெளி (SDAS) இயந்திர பண்புகள் மற்றும் திடப்படுத்தல் செயல்முறை இரண்டையும் கணிசமாக பாதிக்கிறது. நுண்ணிய SDAS, முந்தைய போரோசிட்டி உருவாக்கம் மற்றும் அதிக போரோசிட்டி பின்னங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது சூடான விரிசலுக்கான முக்கியமான அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது.
3.4 இடைநிலை சுருக்க வெற்றிடங்கள் மற்றும் சேர்த்தல்கள் போன்ற குறைபாடுகள் திட எலும்புக்கூட்டின் கடினத்தன்மையை கடுமையாக பலவீனப்படுத்துகின்றன மற்றும் சூடான விரிசலுக்குத் தேவையான முக்கியமான அழுத்தத்தை கணிசமாகக் குறைக்கின்றன.
3.5 தானிய உருவவியல் என்பது சூடான விரிசல் நடத்தையை பாதிக்கும் மற்றொரு முக்கியமான நுண் கட்டமைப்பு காரணியாகும். தானியங்கள் நெடுவரிசை டென்ட்ரைட்டுகளிலிருந்து கோள சமமான தானியங்களுக்கு மாறும்போது, அலாய் குறைந்த விறைப்பு வெப்பநிலையையும் மேம்பட்ட இடைநிலை திரவ ஊடுருவலையும் வெளிப்படுத்துகிறது, இது துளை வளர்ச்சியை அடக்குகிறது. கூடுதலாக, நுண்ணிய தானியங்கள் பெரிய திரிபு மற்றும் திரிபு விகிதங்களை ஏற்றுக்கொள்ளும் மற்றும் மிகவும் சிக்கலான விரிசல் பரவல் பாதைகளை வழங்குகின்றன, இதன் மூலம் ஒட்டுமொத்த சூடான விரிசல் போக்கைக் குறைக்கிறது.
3.6 நடைமுறை உற்பத்தியில், உருகும் கையாளுதல் மற்றும் வார்ப்பு நுட்பங்களை மேம்படுத்துதல் - உள்ளடக்கம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கத்தை கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்துதல், அத்துடன் தானிய அமைப்பு போன்றவை - சூடான விரிசல்களுக்கு ஸ்லாப் இங்காட்களின் உள் எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம். உகந்த கருவி வடிவமைப்பு மற்றும் செயலாக்க முறைகளுடன் இணைந்து, இந்த நடவடிக்கைகள் அதிக மகசூல், பெரிய அளவிலான, உயர்தர ஸ்லாப் இங்காட்களின் உற்பத்திக்கு வழிவகுக்கும்.
4. இங்காட்டின் தானிய சுத்திகரிப்பு
7050 அலுமினிய கலவை முதன்மையாக இரண்டு வகையான தானிய சுத்திகரிப்பான்களைப் பயன்படுத்துகிறது: Al-5Ti-1B மற்றும் Al-3Ti-0.15C. இந்த சுத்திகரிப்பான்களின் இன்-லைன் பயன்பாடு குறித்த ஒப்பீட்டு ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன:
4.1 Al-5Ti-1B உடன் சுத்திகரிக்கப்பட்ட இங்காட்கள் கணிசமாக சிறிய தானிய அளவுகளையும், இங்காட் விளிம்பிலிருந்து மையத்திற்கு மிகவும் சீரான மாற்றத்தையும் வெளிப்படுத்துகின்றன. கரடுமுரடான-துகள் அடுக்கு மெல்லியதாக இருக்கும், மேலும் ஒட்டுமொத்த தானிய சுத்திகரிப்பு விளைவு இங்காட் முழுவதும் வலுவாக இருக்கும்.
4.2 Al-3Ti-0.15C உடன் முன்னர் சுத்திகரிக்கப்பட்ட மூலப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தும்போது, Al-5Ti-1B இன் தானிய சுத்திகரிப்பு விளைவு குறைகிறது. மேலும், ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியைத் தாண்டி Al-Ti-B கூட்டலை அதிகரிப்பது தானிய சுத்திகரிப்பை விகிதாசாரமாக மேம்படுத்தாது. எனவே, Al-Ti-B கூட்டல்கள் 2 கிலோ/டன்னுக்கு மிகாமல் இருக்க வேண்டும்.
4.3 Al-3Ti-0.15C உடன் சுத்திகரிக்கப்பட்ட இங்காட்கள் முக்கியமாக நுண்ணிய, கோள சமமான தானியங்களைக் கொண்டுள்ளன. தானிய அளவு பலகையின் அகலம் முழுவதும் ஒப்பீட்டளவில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். Al-3Ti-0.15C இன் 3-4 கிலோ/டன் சேர்ப்பது தயாரிப்பு தரத்தை நிலைப்படுத்துவதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
4.4 குறிப்பிடத்தக்க வகையில், Al-5Ti-1B 7050 கலவையில் பயன்படுத்தப்படும்போது, TiB₂ துகள்கள் விரைவான குளிர்ச்சி நிலைமைகளின் கீழ் இங்காட் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆக்சைடு படலத்தை நோக்கிப் பிரிந்து, கசடு உருவாவதற்கு வழிவகுக்கும் கொத்துக்களை உருவாக்குகின்றன. இங்காட் திடப்படுத்தலின் போது, இந்த கொத்துக்கள் உள்நோக்கி சுருங்கி பள்ளம் போன்ற மடிப்புகளை உருவாக்குகின்றன, உருகலின் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை மாற்றுகின்றன. இது உருகும் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் திரவத்தன்மையைக் குறைக்கிறது, இது அச்சுகளின் அடிப்பகுதியிலும் இங்காட்டின் பரந்த மற்றும் குறுகிய முகங்களின் மூலைகளிலும் விரிசல் உருவாவதை ஊக்குவிக்கிறது. இது விரிசல் போக்கை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் இங்காட் விளைச்சலை எதிர்மறையாக பாதிக்கிறது.
4.5 7050 அலாய் உருவாக்கும் நடத்தை, ஒத்த உள்நாட்டு மற்றும் சர்வதேச இங்காட்களின் தானிய அமைப்பு மற்றும் இறுதி பதப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களின் தரம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகள் வேறுவிதமாகத் தேவைப்படாவிட்டால், 7050 அலாய் வார்ப்பதற்கான இன்-லைன் தானிய சுத்திகரிப்பாளராக Al-3Ti-0.15C விரும்பப்படுகிறது.
5. Al-3Ti-0.15C இன் தானிய சுத்திகரிப்பு நடத்தை
5.1 தானிய சுத்திகரிப்பான் 720 °C இல் சேர்க்கப்படும்போது, தானியங்கள் முதன்மையாக சில துணை கட்டமைப்புகளுடன் கூடிய சமமான கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் அளவில் மிகச் சிறந்தவை.
5.2 சுத்திகரிப்பாளரைச் சேர்த்த பிறகு உருகல் அதிக நேரம் வைத்திருந்தால் (எ.கா., 10 நிமிடங்களுக்கு மேல்), கரடுமுரடான டென்ட்ரிடிக் வளர்ச்சி ஆதிக்கம் செலுத்தி, கரடுமுரடான தானியங்களை உருவாக்குகிறது.
5.3 தானிய சுத்திகரிப்பாளரின் கூடுதல் அளவு 0.010% முதல் 0.015% வரை இருக்கும்போது, நன்றாக சமப்படுத்தப்பட்ட தானியங்கள் அடையப்படுகின்றன.
5.4 7050 உலோகக் கலவையின் தொழில்துறை செயல்முறையின் அடிப்படையில், உகந்த தானிய சுத்திகரிப்பு நிலைமைகள்: கூட்டல் வெப்பநிலை சுமார் 720 °C, கூட்டலில் இருந்து இறுதி திடப்படுத்தலுக்கு 20 நிமிடங்களுக்குள் கட்டுப்படுத்தப்படும் நேரம் மற்றும் சுத்திகரிப்பு அளவு தோராயமாக 0.01–0.015% (3–4 கிலோ/டன் Al-3Ti-0.15C).
5.5 இங்காட் அளவில் வேறுபாடுகள் இருந்தபோதிலும், உருகிய வெளியேற்றத்திற்குப் பிறகு தானிய சுத்திகரிப்பாளரை இன்-லைன் அமைப்பு, தொட்டி மற்றும் அச்சு வழியாகச் சேர்ப்பதிலிருந்து இறுதி திடப்படுத்தல் வரை மொத்த நேரம் பொதுவாக 15-20 நிமிடங்கள் ஆகும்.
5.6 தொழில்துறை அமைப்புகளில், தானிய சுத்திகரிப்பாளரின் அளவை 0.01% Ti உள்ளடக்கத்திற்கு மேல் அதிகரிப்பது தானிய சுத்திகரிப்பை கணிசமாக மேம்படுத்தாது. அதற்கு பதிலாக, அதிகப்படியான சேர்த்தல் Ti மற்றும் C செறிவூட்டலுக்கு வழிவகுக்கிறது, இதனால் பொருள் குறைபாடுகள் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு அதிகரிக்கிறது.
5.7 வெவ்வேறு புள்ளிகளில் - டீகாஸ் நுழைவாயில், டீகாஸ் வெளியேற்றம் மற்றும் வார்ப்பு தொட்டி - சோதனைகள் தானிய அளவில் குறைந்தபட்ச வேறுபாடுகளைக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், வடிகட்டுதல் இல்லாமல் நேரடியாக வார்ப்பு தொட்டியில் சுத்திகரிப்பானைச் சேர்ப்பது பதப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களின் மீயொலி பரிசோதனையின் போது குறைபாடுகளின் அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது.
5.8 சீரான தானிய சுத்திகரிப்பை உறுதி செய்வதற்கும், சுத்திகரிப்பான் குவிவதைத் தடுப்பதற்கும், வாயு நீக்க அமைப்பின் நுழைவாயிலில் தானிய சுத்திகரிப்பான் சேர்க்கப்பட வேண்டும்.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-16-2025
