1. Хагарал үүсэхэд нөлөөлдөг макроскоп хүчин зүйлүүд
1.1 Хагас тасралтгүй цутгах үед хөргөх усыг ембүүний гадаргуу дээр шууд цацаж, ембүү дотор температурын огцом градиент үүсгэдэг. Энэ нь янз бүрийн бүс нутгуудын хооронд жигд бус агшилтыг бий болгож, бие биенээ хязгаарлаж, дулааны стресс үүсгэдэг. Тодорхой стрессийн талбайн дор эдгээр стресс нь ембүү хагарал үүсгэдэг.
1.2 Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд ембүү хагарал нь цутгах эхний үе шатанд ихэвчлэн тохиолддог эсвэл микро хагарал хэлбэрээр үүсдэг ба дараа нь хөргөлтийн явцад тархаж, ембүүгийн бүх хэсэгт тархах боломжтой. Цутгах эхний үе шатанд хагарахаас гадна хүйтэн хаалт, муруйлт, дүүжлүүр зэрэг бусад согогууд гарч болзошгүй тул цутгах бүх үйл явцын чухал үе шат болдог.
1.3 Шууд хүйтнээр цутгахын халуун хагаралд өртөмтгий байдалд химийн найрлага, үндсэн хайлшийн нэмэлт, ашигласан үр тарианы тоо хэмжээ ихээхэн нөлөөлдөг.
1.4 Хайлшийн халуун хагарлын мэдрэмж нь голчлон хоосон зай, ан цав үүсэхэд хүргэдэг дотоод стрессээс шалтгаална. Тэдний үүсэх ба тархалтыг хайлшийн элементүүд, хайлмал металлургийн чанар, хагас тасралтгүй цутгах параметрүүдээр тодорхойлно. Тодруулбал, 7xxx цувралын хөнгөн цагаан хайлшийн том оврын ембүү нь олон хайлшийн элемент, хатуурах өргөн хүрээ, цутгах стресс өндөр, хайлшийн элементүүдийн исэлдэлтийн ялгарал, металлургийн чанар харьцангуй муу, тасалгааны температурт хэлбэржих чадвар бага зэргээс шалтгаалан халуун хагаралд өртөмтгий байдаг.
1.5 Судалгаанаас үзэхэд цахилгаан соронзон орон ба хайлшийн элементүүд (үр тариа боловсруулагч, гол хайлшийн элементүүд болон ул мөр элементүүд) нь 7xxx цувралын хагас тасралтгүй цутгамал хайлшийн бичил бүтэц, халуун хагарлын мэдрэмтгий байдалд ихээхэн нөлөөлдөг.
1.6 Нэмж дурдахад 7050 хөнгөн цагааны хайлшийн нарийн төвөгтэй найрлага, амархан исэлддэг элементүүд байдаг тул хайлмал нь устөрөгчийг илүү шингээх хандлагатай байдаг. Энэ нь ислийн хольцтой хослуулан хий, нэгдлүүд зэрэгцэн оршиход хүргэдэг бөгөөд ингэснээр хайлмал дахь устөрөгчийн агууламж өндөр байдаг. Устөрөгчийн агууламж нь боловсруулсан ембүү материалын хяналтын үр дүн, хугарлын шинж чанар, ядаргааны гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл болсон. Иймд хайлмал дахь устөрөгчийн агуулагдах механизмд үндэслэн хайлмалаас устөрөгч болон бусад хольцыг зайлуулахын тулд шингээх орчин, шүүх-цэвэршүүлэх төхөөрөмжийг ашиглах шаардлагатай бөгөөд өндөр цэвэршүүлсэн хайлштай хайлш гарна.
2. Хагарал үүсэх бичил харуурын шалтгаанууд
2.1 Эмбүү халуун хагарал нь үндсэндээ хатуурах агшилтын хурд, тэжээлийн хурд, нялцгай бүсийн эгзэгтэй хэмжээгээр тодорхойлогддог. Хэрэв мөөгөнцрийн бүсийн хэмжээ нь эгзэгтэй босгыг давсан бол халуун хагарал үүснэ.
2.2 Ерөнхийдөө хайлшийг хатууруулах процессыг бөөнөөр тэжээх, завсрын тэжээл, дендритийг салгах, дендрит гүүрлэх гэсэн хэд хэдэн үе шатанд хувааж болно.
2.3 Дендритийг салгах үе шатанд дендритийн гарууд илүү нягт савлаж, гадаргуугийн хурцадмал байдлаас болж шингэний урсгал хязгаарлагдана. Бөөрөнхий бүсийн нэвчилт багасч, хангалттай хатуурах агшилт, дулааны стресс нь бичил сүвэрхэг эсвэл бүр халуун хагарал үүсгэдэг.
2.4 Дендритийн гүүрний үе шатанд гурвалсан уулзварт бага хэмжээний шингэн үлддэг. Энэ үед хагас хатуу материал нь ихээхэн хүч чадал, уян хатан чанартай байдаг бөгөөд хатуу төлөвт мөлхөх нь хатуужилтын агшилт, дулааны стрессийг нөхөх цорын ганц механизм юм. Эдгээр хоёр үе шат нь агшилтын хоосон зай эсвэл халуун хагарал үүсгэх магадлал хамгийн өндөр байдаг.
3. Хагарал үүсгэх механизмд тулгуурлан өндөр чанартай хавтангийн ембүү бэлтгэх
3.1 Том хэмжээтэй хавтангийн ембүү нь ихэвчлэн гадаргуугийн хагарал, дотоод сүвэрхэг байдал, хольцыг харуулдаг бөгөөд энэ нь хайлшийг хатууруулах явцад механик үйл ажиллагаанд ноцтой нөлөөлдөг.
3.2 Хатуурах үеийн хайлшийн механик шинж чанар нь үр тарианы хэмжээ, устөрөгчийн агууламж, шингээлтийн түвшин зэрэг дотоод бүтцийн онцлогоос ихээхэн хамаардаг.
3.3 Дендрит бүтэцтэй хөнгөн цагааны хайлшийн хувьд хоёрдогч дендритийн гар хоорондын зай (SDAS) нь механик шинж чанар болон хатуурах үйл явцад ихээхэн нөлөөлдөг. Нарийн SDAS нь сүвэрхэгжилтийг эрт бий болгож, сүвэрхэг фракцуудыг ихэсгэж, халуун хагарал үүсэх чухал стрессийг бууруулдаг.
3.4 Дундын агшилтын хоосон зай, оруулга зэрэг согогууд нь цул араг ясны бат бөх чанарыг эрс сулруулж, халуун хагарал үүсэхэд шаардагдах эгзэгтэй стрессийг ихээхэн бууруулдаг.
3.5 Үр тарианы морфологи нь халуун хагарлын үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг өөр нэг чухал бичил бүтцийн хүчин зүйл юм. Мөхлөгүүд булчирхайлаг дендритээс бөмбөрцөг хэлбэртэй тэнцүү тэнхлэгт шилжсэн үед хайлш нь хатуулаг бага температуртай ба завсрын шингэний нэвчилт сайжирдаг бөгөөд энэ нь нүх сүвний өсөлтийг дарангуйлдаг. Нэмж дурдахад нарийн ширхэгтэй мөхлөгүүд нь их хэмжээний омог, суналтын хурдыг багтааж, хагарлын тархалтын илүү төвөгтэй замыг үзүүлж, улмаар халуун хагарлын ерөнхий хандлагыг бууруулдаг.
3.6 Практик үйлдвэрлэлд хайлмалтай харьцах, цутгах техникийг оновчтой болгох, тухайлбал, устөрөгчийн агууламж, үр тарианы бүтцийг хатуу хянах зэрэг нь хавтангийн ембүүгийн халуун хагарлыг эсэргүүцэх дотоод эсэргүүцлийг сайжруулдаг. Багажны оновчтой загвар, боловсруулалтын аргуудтай хослуулан эдгээр арга хэмжээ нь өндөр бүтээмжтэй, том хэмжээтэй, өндөр чанартай хавтангийн ембүү үйлдвэрлэхэд хүргэдэг.
4. Эмбүүгийн үр тариа боловсронгуй болгох
7050 хөнгөн цагааны хайлш нь Al-5Ti-1B ба Al-3Ti-0.15C гэсэн хоёр төрлийн үр тариа боловсруулагчийг ашигладаг. Эдгээр цэвэршүүлэгчийн хэрэглээний талаархи харьцуулсан судалгаагаар:
4.1 Al-5Ti-1B-ээр цэвэршүүлсэн ембүү нь үр тарианы хэмжээ багасч, ембүүгийн ирмэгээс төв рүү илүү жигд шилждэг. Бүдүүн ширхэгтэй давхарга нь нимгэн, нийт үр тарианы цэвэршүүлэх нөлөө нь ембүү дээр илүү хүчтэй байдаг.
4.2 Өмнө нь Al-3Ti-0.15C-ээр цэвэршүүлсэн түүхий эдийг ашиглах үед Al-5Ti-1B-ийн үр тарианы үр нөлөө багасна. Цаашилбал, Al-Ti-B нэмэлтийг тодорхой цэгээс хэтрүүлэх нь үр тарианы сайжруулалтыг пропорциональ болгож чадахгүй. Тиймээс Al-Ti-B нэмэлтийг 2 кг/т-аас ихгүй хэмжээгээр хязгаарлана.
4.3 Al-3Ti-0.15C-ээр цэвэршүүлсэн ембүү нь голдуу нарийн ширхэгтэй, бөмбөрцөг хэлбэртэй тэнцүү тэнхлэгт үр тарианаас бүрддэг. Үр тарианы хэмжээ нь хавтангийн өргөнд харьцангуй жигд байна. 3-4 кг/т Al-3Ti-0.15C нэмэх нь бүтээгдэхүүний чанарыг тогтворжуулахад үр дүнтэй байдаг.
4.4 Al-5Ti-1B-ийг 7050 хайлшанд хэрэглэх үед TiB₂ тоосонцор нь хурдан хөргөлтийн нөхцөлд ембүү гадаргуу дээрх ислийн хальс руу хуваагдан бөөгнөрөл үүсгэж, шаар үүсэхэд хүргэдэг. Эмбүү хатуурах явцад эдгээр бөөгнөрөл нь дотогшоо агшиж, ховил шиг нугалаа үүсгэн хайлмагны гадаргуугийн хурцадмал байдлыг өөрчилдөг. Энэ нь хайлмалын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлж, шингэнийг багасгадаг бөгөөд энэ нь хөгцний суурь болон ембүүний өргөн, нарийхан нүүрний буланд ан цав үүсэхийг дэмждэг. Энэ нь ан цав үүсэх хандлагыг ихээхэн нэмэгдүүлж, ембүүний гарцад сөргөөр нөлөөлдөг.
4.5 7050 хайлшийн хэлбэржилт, дотоодын болон олон улсын ижил төрлийн ембүүний үр тарианы бүтэц, эцсийн боловсруулсан бүтээгдэхүүний чанарыг харгалзан 7050 хайлшийг цутгахад зориулалтын үр тариа цэвэршүүлэгчийн хувьд Al-3Ti-0.15C-ийг илүүд үздэг.
5. Al-3Ti-0.15C-ийн үр тариа боловсронгуй болгох үйл явц
5.1 Үр тариа цэвэршүүлэгчийг 720 ° C-д нэмэхэд үр тариа нь үндсэндээ зарим дэд бүтэцтэй тэнцүү тэнхлэгт бүтэцтэй бөгөөд хамгийн нарийн хэмжээтэй байдаг.
5.2 Хэрэв хайлуулагчийг нэмсэний дараа (жишээ нь, 10 минутаас илүү) хайлмалыг хэт удаан барьвал том ширхэгтэй дендрит ургалт давамгайлж, улмаар бүдүүн ширхэгтэй болно.
5.3 Үр тариа цэвэршүүлэгчийн нэмэлт хэмжээ 0.010% - 0.015% байх үед нарийн тэнцүү тэнхлэгт үр тариа бий болно.
5.4 7050 хайлшийн үйлдвэрлэлийн процесст үндэслэн үр тарианы үр тариаг боловсронгуй болгох хамгийн оновчтой нөхцөл нь: нэмэх температур ойролцоогоор 720 ° C, эцсийн хатууралт хүртэл 20 минутын дотор хяналтанд байх хугацаа, ойролцоогоор 0.01-0.015% (3-4 кг/т Al-3Ti-0.15С) цэвэршүүлэгчийн хэмжээ.
5.5 Эмбүүгийн хэмжээ өөр өөр байсан ч хайлмалаас гарсны дараа шугамын систем, тэвш болон хэвээр дамжуулан үр тариа цэвэршүүлэгч нэмэхээс эцсийн хатууруулах хүртэлх нийт хугацаа ихэвчлэн 15-20 минут байдаг.
5.6 Үйлдвэрийн нөхцөлд үр тариа цэвэршүүлэгчийн хэмжээг Ti-ийн агууламжаас хэтрүүлэн 0.01%-иар нэмэгдүүлэх нь үр тарианы цэвэршүүлэлтийг төдийлөн сайжруулдаггүй. Үүний оронд хэт их нэмэх нь Ti ба C баяжуулалтад хүргэж, материалын согогийн магадлалыг нэмэгдүүлдэг.
5.7 Янз бүрийн цэгүүд - хий тайлах оролт, хийн гаралт, цутгах тэвш зэрэгт хийсэн туршилтууд нь үр тарианы хэмжээний хамгийн бага ялгааг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч цэвэршүүлэгчийг цутгах тэвш дээр шүүлтүүргүйгээр шууд нэмэх нь боловсруулсан материалыг хэт авиан шалгах явцад согогийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
5.8 Үр тарианы жигд боловсронгуй байдлыг хангах, цэвэршүүлэгч хуримтлагдахаас сэргийлэхийн тулд үр тариа цэвэршүүлэгчийг хий тайлах системийн оролтын хэсэгт нэмнэ.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 7-р сарын 16
