1. Għaliex l-aluminju 5083 ma jistax jgħaddi minn trattament tas-sħana ta 'soluzzjoni tradizzjonali bħal ligi oħra?
Il-limitazzjoni fundamentali tinsab fil-5083's Magnesium - kompożizzjoni dominata. B'differenza mill-ligi tas-serje 2xxx jew 6xxx fejn ir-ram / silikon jipprovdu fażijiet ta 'tisħiħ li jinħallu f'temperaturi għoljin, il-fażi primarja ta' 5083 -}} (al₃mg₂) tibda tinħall mingħajr kontroll 'il fuq minn 200 grad. Studji fil-laboratorju juru li t-tentattiv ta 'trattament ta' soluzzjoni f'500 grad - temperatura standard għal ħafna ligi tal-aluminju - jikkawża li l-konfini tal-qamħ katastrofiku jdub f'5083 minħabba l-punt ewtettiku baxx tal-manjeżju (451 grad). Minflok, il-liga tistrieħ fuq it-twebbis tar-razza (h - tempers) għall-iżvilupp tal-qawwa. Meta osservat taħt il-mikroskopija elettronika, kiesaħ - irrumblat 5083 - H32 juri ħbub tawwalija b'netwerks ta 'diżlokazzjoni densi, filwaqt li l-5083-O juri ħbub ekwiaxed b'difetti minimi. Dan jispjega għaliex il-periti navali jispeċifikaw it-tempers H116 / H321 għall-kostruzzjoni tal-buq aktar milli jippruvaw trattamenti tat-tip T6 - il-kompromess bejn l-evitar ta 'ħsara termali u l-kisba ta' saħħa fil-mira huwa bilanċjat bir-reqqa fl-istandards industrijali.
2
L-ittemprar ikkontrollat bejn 250 - 300 grad iservi żewġ funzjonijiet kritiċi: serħan mill-istress u - Redistribuzzjoni mill-ġdid tal-fażi. Fi 275 grad (l-istandard industrijali għal 5083 - o temper), l-atomi tal-manjeżju jemigraw minn raggruppamenti tal-konfini tal-qamħ f'soluzzjoni solida fuq 2-4 sigħat, u jnaqqsu s-suxxettibilità għall-korrużjoni intergranulari. L-ittestjar tal-korrużjoni aċċellerat juri li materjal ittemprat sew jiflaħ għal 50% ta 'esponiment itwal għall-ilma tal-baħar artifiċjali meta mqabbel ma' materjal imqaxxar. Madankollu, li taqbeż it-300 grad iqajjem il-fażi eċċessiva, li joħloq mogħdijiet ta 'korrużjoni kontinwa tul il-konfini tal-qamħ. Eżempju prattiku ġej mill-manifattura tal-iskambjatur tas-sħana, fejn tubi ttemprati għal 290 grad juru ħajja ta 'servizz ta' 15-il sena kontra 8 snin għal dawk ipproċessati fi 350 grad. Il-post ħelu termiku huwa dejqa - kull 10 grad jiżdied lil hinn minn 300 grad jirdoppja r-rata ta 'korrużjoni f'ambjenti aċidużi għal kull standards ta' ttestjar ASTM G34.
3. Liema bidliet mikrostrutturali jseħħu waqt it-trattament tas-sħana ta 'stabbilizzazzjoni?
Stabbilizzazzjoni (tipikament 150 - 180 grad għal 4 - 8 sigħat) intenzjonalment tippreċipita partiċelli fini, li ma jkomplux fil-fażi fil-ħbub aktar milli fil-konfini. Dan il-proċess termali ta '"tixjiħ" huwa differenti minn twebbis ta' preċipitazzjoni tradizzjonali - hawn l-għan mhux żieda fil-qawwa iżda t-titjib tar-reżistenza għall-ikkrekkjar tal-korrużjoni tal-istress (SCC). Analiżi metallurġika turi 5083-H321 stabbilizzata tiżviluppa 20-50nm preċipitati sferiċi li jokkupaw madwar 3% tal-volum tal-matriċi. Dawn il-partiċelli jaġixxu bħala nases tal-idroġenu, li jipprevjenu l-embrittlement f'applikazzjonijiet barra mill-kosta. Id-dejta fuq il-post minn impjanti ta 'desalinizzazzjoni turi materjal stabbilizzat jirreżisti SCC f'livelli ta' tensjoni sa 75% saħħa ta 'rendiment, meta mqabbel ma' 50% għal ekwivalenti mhux stabbilizzati. It-trattament inaqqas ukoll it-tensjonijiet residwi b'60-70%, u jimminimizza d-distorsjoni waqt il-magni ta 'komponenti strutturali kbar.
4. Kif ir-rati ta 'tkessiħ mhux xierqa wara l-iwweldjar jaffettwaw il-proprjetajiet ta' 5083?
Tkessiħ tal-arja naturali wara l-iwweldjar joħloq gradjent termali mhux ikkontrollat li jippromwovi tliet effetti detrimentali: l-ewwel, partiċelli tal-fażi oħxon - preferenzjalment nukleati tul il-konfini taż-żona tal-fużjoni, u joħolqu ċelloli galvaniċi lokalizzati. It-tieni, tkessiħ bil-mod permezz ta '150 - 400 grad jippermetti lill-manjeżju jitxerred eċċessivament, u jnaqqas it-tisħiħ tas-soluzzjoni solida fis-sħana - żoni affettwati (HAZ). It-tielet, tensjonijiet residwi jistgħu jilħqu 80% tal-qawwa tar-rendiment, u jaċċelleraw il-bidu tal-qasma tal-għeja. Studji komparattivi fuq weldjaturi tal-pipeline juru l-ilma - ġonot imkessħa jżommu 90% bażi ta 'reżistenza għall-korrużjoni tal-metall, filwaqt li l-arja - ġonot imkessħa tinżel għal 60%. It-tarznari moderni issa jimpjegaw - sistemi ta 'tkessiħ bl-arja li jżommu rati ta' tkessiħ ta '10-15 grad / s bejn 300-150 grad - dan jippreserva l-proprjetajiet mekkaniċi filwaqt li jevita distorsjoni indotta mill-quench. Il-prattika hija kkodifikata fl-istandards tal-iwweldjar EN 1011-2 għal strutturi tal-aluminju.
5. Liema metodi innovattivi ta 'trattament tas-sħana qed joħorġu għal 5083 ligi?
Żewġ tekniki avvanzati juru wegħda partikolari:
Trattament tas-sħana retrogressjoni (RHT): qasir 5 - esponimenti ta '10 minuti f'200 - 220 grad segwit minn tkessiħ rapidu jista 'jqassam mill-ġdid il-fażi mingħajr tkabbir eċċessiv tal-qamħ, itejjeb il-bilanċ tal-qawwa tad-duttilità b'20% kontra tempers konvenzjonali.
L-ittemprar elettroplastiku: L-applikazzjoni ta 'kurrenti elettriċi bil-pulsazzjonijiet waqt it-tisħin tnaqqas it-temperatura ta' rikristallizzazzjoni bi 30 - 50 grad, li tippermetti proċessar effiċjenti fl-enerġija ta 'pjanċi ħoxnin waqt li żżomm l-istruttura tal-qamħ fin.
Dawn il-metodi jindirizzaw l-isfidi tal-industrija li ilhom għaddejjin. Pereżempju, RHT - trattati ta '5083 tal-fjuwil juru 40% ogħla b'assorbiment ta' enerġija f'impatt f'kundizzjonijiet krijoġeniċi, filwaqt li folji ttemprati elettroplastikament juru 30% ta 'formabilità aħjar għall-pannelli tal-ġisem tal-karozzi. Għalkemm għadhom mhumiex fl-użu mifrux, huma jirrappreżentaw l-evoluzzjoni li jmiss tal-ipproċessar termali għal dan il-liga versatili.
