Начини за укрепване на металния материал

Както всички знаем, прилагането на метални материали включва много области на живота и производството - промишлеността, селското стопанство, авиацията и т.н. Най-често срещаните технологии за обработка на метални материали са леене, обработка под налягане и заваряване. Формиращите материали се проверяват чрез подходящи методи за откриване на техните дефекти в структурата и характеристиките и след това се обработват, за да отговорят на изискванията за употреба и експлоатационни характеристики. Първата стъпка в производството на всеки продукт е изборът на материали. Най-често срещаните режими на повреда на материалите са износването, корозията и фрактурата. Отказът обикновено идва от повърхността. За да се подобри здравината, твърдостта, твърдостта, износоустойчивостта, корозионната устойчивост и други свойства на металните материали, обикновено е необходимо да се модифицират и укрепят металните повърхности.

1 Метално лепене

Лепенето е ефективна мярка за укрепване на металната повърхност и подобряване на нейните всеобхватни свойства. Има две корелации между разтварянето и реакцията между различните метални компоненти

Различните взаимодействия между компонентите водят до образуването на твърди разтвори, съединения и механични смеси. Повърхностните атомни и кристални структури на два или повече компонента се регулират или променят до известна степен чрез дифузия, проникване, физическа адсорбция и химични промени.

1.1 Пластификация

Пластификацията е процес на микролегиране чрез добавяне на легиращи елементи като Fe, B, Al и контролиране на количеството им до по-малко от 1%. Добавянето на подходящи пластифициращи елементи към NiAl монокристала може да увеличи значително неговото удължаване при стайна температура значително; добавянето на заздравяващи елементи на границата на зърната, като В, може да насърчи сегрегацията на елементите на сплавта към границата на зърната, а режимът на повреда се променя от вътрешно грануларна фрактура към трансгрануларна фрактура, като по този начин се подобрява пластификацията при стайна температура; добавянето на активни елементи като La може да възпрепятства разпространението на пукнатини и да повиши здравината на материала, да намали повърхностното напрежение и да подобри размера на зърната. Укрепване на металите, като същевременно се подобрява тяхната здравина.

1.2 Твърди разтвори

Между сплавните компоненти се образува твърд разтвор с метални свойства чрез разтваряне без реакция. Ако двете компоненти имат една и съща структура и са близо един до друг на периодичната таблица на елементите,

Първият е безкраен твърд разтвор, безкрайно разтворимост между компонентите, изкривяване на решетката и повишаване на свойствата на сплавта; последният е краен твърд разтвор, но чрез дефекти по повърхността и вътрешната линия елементите на твърдия разтвор са лесни за закрепване на дефекти, което води до укрепване на твърдия разтвор и сила. Твърдостта очевидно се подобрява.

1.3 Повърхностна атомна дифузия

Дифузията се отнася до динамичното движение на атоми, йони, молекули и атомни групи върху металната повърхност чрез термично действие. Дифузията на металната повърхност включва движението на паралелна повърхност и вертикална повърхност. Атомът вибрира в равновесно положение при нагряване. Колкото по-висока е температурата, толкова по-лесно е възбуждането на атома и по-голямата амплитуда. Когато енергията на атома надвиши преходната си бариера, тя ще се отклони от първоначалната си позиция. Ако движението е небалансирано, все повече и повече повърхностни атоми стават активни атоми и химическите връзки между атомите прекъсват и произвеждат тенденцията на повърхностното движение; или поради вътрешни структурни причини, атомите имат по-висока енергийна и нестабилна система, когато има вътрешни дефекти като дупки, стъпаловидни места, интерстициални атоми, дислокации, грешки на подреждане и т.н. в места с рязка промяна на размера, обикновено когато температурата не е високи, могат да се използват атомите. За да се получи достатъчно енергия за активиране и да се стимулира дифузията на атомите. Механизмът на дифузия се използва за преструктуриране на повърхностната структура и за укрепване на самия метал.

1.4 Подготовка на многофазни сплави

Това е един от общите методи за подобряване на общите свойства на металните материали за приготвяне на многофазни сплави чрез добавяне на втора фаза към метални материали. Чрез добавяне към твърдата матрица

Добавянето на чуплива втора фаза намалява неговата якост, увеличава неговата твърдост и здравина и добавя тежка матрица за омекотяване на втората фаза към крехката матрица, за да се постигне целта на укрепване. В момента високотемпературната устойчивост на окисление и корозионна устойчивост на металните материали са относително слаби. Обикновено, високотемпературната и нискотемпературната активност на металните материали могат да бъдат намалени чрез добавяне на съставни компоненти като керамична матрица.

2. Технология за повърхностна обработка - обработка на ултразвук с ултразвук

Ултразвуковата технология на ултразвуковото огледало използва студената пластичност на метални материали при стайна температура за извършване на високочестотно и фокусирано енергийно въздействие върху повърхността на части от десетки хиляди пъти в секунда, така че да се удължи следата за обработка като завъртане, шлайфане и смилане, за да се постигне огледален ефект. Това е нова технология за преработка, която не отстранява материалите, не влияе на точността на размерите и толеранса на позицията на детайла и значително подобрява работата на частите. Резултатите са както следва:

1. Без обратен процес, повърхностната грапавост на частите може да достигне директно под Ra0.2.

2. Твърдостта, износоустойчивостта и други всеобхватни свойства на частите са значително подобрени, а експлоатационният живот е повече от два пъти по-дълъг от този на традиционния процес.