வெளியேற்றங்களின் இயந்திர பண்புகள் எதிர்பார்த்தபடி இல்லாவிட்டால், பொதுவாக பில்லட்டின் ஆரம்ப கலவை அல்லது வெளியேற்றம்/வயதான நிலைமைகளில் கவனம் செலுத்தப்படும். ஒருபடித்தானமயமாக்கல் ஒரு பிரச்சினையாக இருக்குமா என்று சிலர் கேள்வி எழுப்புகிறார்கள். உண்மையில், உயர்தர வெளியேற்றங்களை உருவாக்குவதற்கு ஒருபடித்தானமயமாக்கல் நிலை மிக முக்கியமானது. ஒருபடித்தானமயமாக்கல் படிநிலையை சரியாகக் கட்டுப்படுத்தத் தவறினால்:
●அதிகரித்த திருப்புமுனை அழுத்தம்
●மேலும் குறைபாடுகள்
●அனோடைசிங் செய்த பிறகு ஸ்ட்ரீக் டெக்ஸ்ச்சர்கள்
●குறைந்த வெளியேற்ற வேகம்
●மோசமான இயந்திர பண்புகள்
ஒருபடித்தான நிலை இரண்டு முக்கிய நோக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது: இரும்புச்சத்து கொண்ட இடை உலோகச் சேர்மங்களைச் சுத்திகரித்தல் மற்றும் மெக்னீசியம் (Mg) மற்றும் சிலிக்கான் (Si) ஆகியவற்றை மறுபகிர்வு செய்தல். ஒருபடித்தானமயமாக்கலுக்கு முன்னும் பின்னும் பில்லட்டின் நுண் அமைப்பை ஆராய்வதன் மூலம், பில்லட் வெளியேற்றத்தின் போது சிறப்பாகச் செயல்படுமா என்பதைக் கணிக்க முடியும்.
கடினப்படுத்துதலில் பில்லட் ஹோமோஜெனேற்றத்தின் விளைவு
6XXX வெளியேற்றங்களில், வயதான காலத்தில் உருவாகும் Mg- மற்றும் Si நிறைந்த கட்டங்களிலிருந்து வலிமை வருகிறது. இந்த கட்டங்களை உருவாக்கும் திறன், வயதானது தொடங்குவதற்கு முன்பு தனிமங்களை திடக் கரைசலில் வைப்பதைப் பொறுத்தது. Mg மற்றும் Si இறுதியில் திடக் கரைசலின் ஒரு பகுதியாக மாற, உலோகம் 530 °C க்கு மேல் விரைவாக அணைக்கப்பட வேண்டும். இந்த புள்ளியை விட அதிகமான வெப்பநிலையில், Mg மற்றும் Si இயற்கையாகவே அலுமினியத்தில் கரைகின்றன. இருப்பினும், வெளியேற்றத்தின் போது, உலோகம் இந்த வெப்பநிலைக்கு மேலே ஒரு குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே இருக்கும். அனைத்து Mg மற்றும் Si கரைவதை உறுதி செய்ய, Mg மற்றும் Si துகள்கள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருக்க வேண்டும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, வார்ப்பின் போது, Mg மற்றும் Si ஒப்பீட்டளவில் பெரிய Mg₂Si தொகுதிகளாக வீழ்படிவாகின்றன (படம் 1a).
6060 பில்லட்டுகளுக்கான ஒரு பொதுவான ஒருமைப்படுத்தல் சுழற்சி 2 மணி நேரத்திற்கு 560 °C ஆகும். இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, பில்லட் 530 °C க்கு மேல் நீண்ட காலத்திற்கு இருப்பதால், Mg₂Si கரைகிறது. குளிர்ந்தவுடன், அது மிகவும் நுண்ணிய விநியோகத்தில் மீண்டும் வீழ்படிவாகிறது (படம் 1c). ஒருமைப்படுத்தல் வெப்பநிலை போதுமானதாக இல்லாவிட்டால், அல்லது நேரம் மிகக் குறைவாக இருந்தால், சில பெரிய Mg₂Si துகள்கள் இருக்கும். இது நிகழும்போது, வெளியேற்றத்திற்குப் பிறகு திடமான கரைசலில் குறைவான Mg மற்றும் Si உள்ளது, இதனால் கடினப்படுத்துதல் வீழ்படிவாக்கங்களின் அதிக அடர்த்தியை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது - இது இயந்திர பண்புகளைக் குறைக்க வழிவகுக்கிறது.
படம் 1. பளபளப்பான மற்றும் 2% HF-பொறிக்கப்பட்ட 6060 பில்லெட்டுகளின் ஒளியியல் நுண்வரைபடங்கள்: (அ) வார்க்கப்பட்டபடி, (ஆ) பகுதியளவு ஒரே மாதிரியாக, (இ) முழுமையாக ஒரே மாதிரியாக.
இரும்புச்சத்து கொண்ட இடை உலோகங்களில் ஒருமைப்பாட்டிற்கான பங்கு
இரும்பு (Fe) வலிமையை விட எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையில் அதிக விளைவைக் கொண்டுள்ளது. 6XXX உலோகக் கலவைகளில், Fe கட்டங்கள் வார்ப்பின் போது β-கட்டத்தை (Al₅(FeMn)Si அல்லது Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) உருவாக்குகின்றன. இந்த கட்டங்கள் பெரியவை, கோணமானவை, மேலும் வெளியேற்றத்தில் தலையிடுகின்றன (படம் 2a இல் சிறப்பிக்கப்பட்டுள்ளது). ஒருமைப்பாட்டின் போது, கனமான தனிமங்கள் (Fe, Mn, முதலியன) பரவுகின்றன, மேலும் பெரிய கோண கட்டங்கள் சிறியதாகவும் வட்டமாகவும் மாறும் (படம் 2b).
ஒளியியல் படங்களிலிருந்து மட்டும், பல்வேறு கட்டங்களை வேறுபடுத்துவது கடினம், மேலும் அவற்றை நம்பத்தகுந்த முறையில் அளவிடுவது சாத்தியமற்றது. இன்னோவலில், எங்கள் உள் அம்சக் கண்டறிதல் மற்றும் வகைப்பாடு (FDC) முறையைப் பயன்படுத்தி பில்லெட் ஹோமோஜெனேற்றத்தை அளவிடுகிறோம், இது பில்லெட்டுகளுக்கு %α மதிப்பை வழங்குகிறது. இது ஹோமோஜெனேற்றத்தின் தரத்தை மதிப்பிட எங்களுக்கு உதவுகிறது.
படம் 2. பில்லெட்டுகளின் ஒளியியல் நுண்வரைபடங்கள் (அ) ஒருமைப்பாட்டிற்கு முன் மற்றும் (ஆ) பின்.
அம்சக் கண்டறிதல் மற்றும் வகைப்பாடு (FDC) முறை
படம் 3a, ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM) மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட மெருகூட்டப்பட்ட மாதிரியைக் காட்டுகிறது. பின்னர் படம் 3b இல் வெண்மையாகத் தோன்றும் இடை உலோகங்களைப் பிரித்து அடையாளம் காண ஒரு கிரேஸ்கேல் த்ரெஷோல்டிங் நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் 1 மிமீ² வரையிலான பகுதிகளை பகுப்பாய்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது, அதாவது 1000 க்கும் மேற்பட்ட தனிப்பட்ட அம்சங்களை ஒரே நேரத்தில் பகுப்பாய்வு செய்யலாம்.
படம் 3. (அ) ஒரே மாதிரியான 6060 பில்லட்டின் பின் சிதறடிக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் படம், (ஆ) (அ) இலிருந்து தனிப்பட்ட அம்சங்களை அடையாளம் கண்டுள்ளது.
துகள் கலவை
இன்னோவல் அமைப்பில் ஆக்ஸ்போர்டு இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் எக்ஸ்ப்ளோர் 30 ஆற்றல்-பரவல் எக்ஸ்-ரே (EDX) கண்டறிதல் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. இது அடையாளம் காணப்பட்ட ஒவ்வொரு புள்ளியிலிருந்தும் EDX நிறமாலையை விரைவாக தானியங்கி முறையில் சேகரிக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த நிறமாலைகளிலிருந்து, துகள் கலவையை தீர்மானிக்க முடியும், மேலும் தொடர்புடைய Fe:Si விகிதத்தை ஊகிக்க முடியும்.
உலோகக் கலவையின் Mn அல்லது Cr உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து, பிற கனமான தனிமங்களும் சேர்க்கப்படலாம். சில 6XXX உலோகக் கலவைகளுக்கு (சில நேரங்களில் குறிப்பிடத்தக்க Mn உடன்), (Fe+Mn):Si விகிதம் ஒரு குறிப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த விகிதங்களை பின்னர் அறியப்பட்ட Fe-கொண்ட இடை உலோகங்களுடன் ஒப்பிடலாம்.
β-கட்டம் (Al₅(FeMn)Si அல்லது Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si விகிதம் ≈ 2. α-கட்டம் (Al₁₂(FeMn)₃Si அல்லது Al₈.₃(FeMn)₂Si): விகிதம் ≈ 4–6, கலவையைப் பொறுத்து. எங்கள் தனிப்பயன் மென்பொருள் ஒரு வரம்பை அமைத்து ஒவ்வொரு துகளையும் α அல்லது β ஆக வகைப்படுத்தவும், பின்னர் நுண் கட்டமைப்பிற்குள் அவற்றின் நிலைகளை வரைபடமாக்கவும் அனுமதிக்கிறது (படம் 4). இது ஒரே மாதிரியான பில்லட்டில் மாற்றப்பட்ட α இன் தோராயமான சதவீதத்தை அளிக்கிறது.
படம் 4. (அ) α- மற்றும் β- வகைப்படுத்தப்பட்ட துகள்களைக் காட்டும் வரைபடம், (ஆ) (Fe+Mn):Si விகிதங்களின் சிதறல் வரைபடம்.
தரவு நமக்கு என்ன சொல்ல முடியும்
இந்தத் தகவல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதற்கான உதாரணத்தை படம் 5 காட்டுகிறது. இந்த வழக்கில், முடிவுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட உலைக்குள் சீரான வெப்பமாக்கல் இல்லை என்பதைக் குறிக்கின்றன, அல்லது ஒருவேளை செட்பாயிண்ட் வெப்பநிலை எட்டப்படவில்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. இதுபோன்ற நிகழ்வுகளை சரியாக மதிப்பிடுவதற்கு, சோதனை பில்லட் மற்றும் அறியப்பட்ட தரத்தின் குறிப்பு பில்லட்டுகள் இரண்டும் தேவை. இவை இல்லாமல், அந்த அலாய் கலவைக்கான எதிர்பார்க்கப்படும் %α வரம்பை நிறுவ முடியாது.
படம் 5. மோசமாகச் செயல்படும் ஒருமைப்படுத்தல் உலையின் வெவ்வேறு பிரிவுகளில் %α இன் ஒப்பீடு.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-30-2025
