የቲታኒየም ወፍጮ ለምን የተወሰነ የካርቦሃይድ ማስገቢያ ጂኦሜትሪዎችን ይፈልጋል - ከቅርፊቱ ምርጫ በስተጀርባ ያለው የቁሳቁስ ሳይንስ

በኤሮስፔስ ትክክለኛነት ማሽነሪ ስጀምር፣ የነካሁት የመጀመሪያው የቲታኒየም ስራ በሩብ ዓመቱ ከቆሻሻ አበል በላይ ሊያደርገን ተቃርቧል። በቲ-6አል-4V ኤሮስፔስ ቅንፍ ላይ ባለ 5-ዘንግ የኪስ ማጽጃ ስራ እያካሄድን ነበር፣ እና ከተቆረጥን በኋላ በአርባ ደቂቃዎች ውስጥ ሶስት ማስገቢያዎች በአስከፊ ሁኔታ ወድቀዋል - አልደከሙም ነገር ግን አልተሳኩም፣ በሚታይ መቆራረጥ እና የጠርዝ መሰባበር። ከፍተኛ ጥራት ያለው የካርቦይድ ማስገቢያ ነው ብለን ያሰብነውን ነገር ገልጸናል። ያልገባን ነገር የቲታኒየም ማሽነሪ ከብረት ማሽነሪ በመሠረቱ የተለየ መሆኑን እና በአንድ ቁሳቁስ ውስጥ የማስገባት ምርጫን የሚቆጣጠሩት ህጎች ለሌላኛው በትክክል የተሳሳቱ መሆናቸውን ነው።

የቁሳቁስ ሳይንስን ላብራራው ምክንያቱም በኤሮስፔስ ሱቆች ውስጥ የማያቸው አብዛኛዎቹ የካርባይድ ማስገቢያ ምርጫዎች መሰረት የጎደለው ይመስለኛል። የቲታኒየም ቅይጥ - በተለይም የኤሮስፔስ መዋቅራዊ ክፍሎችን የሚቆጣጠረው Ti-6Al-4V - ከሌሎች በተለምዶ ከሚመረቱ ብረት የተለዩ ሶስት የማሽን ባህሪያት አሏቸው። በመጀመሪያ፣ ቲታኒየም እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ አለው፡ ለቲ-6አል-4ቪ በግምት 6.7 ዋት/ሜ·ኬ፣ ለ4130 ብረት በግምት 45 ዋት/ሜ·ኬይህ ማለት በመቁረጫ ጠርዝ ላይ የሚፈጠረው ሙቀት በስራ ቦታው ውስጥ ሊጠፋ አይችልም ማለት ነው። በብረት፣ የስራ ቦታው በግምት 50% የሚሆነውን የመቁረጫ ሙቀትን ይወስዳል። በቲታኒየም፣ የመቁረጫ ዞን የሙቀት መጠን ይጨምራል ምክንያቱም ሙቀቱ የሚሄድበት ቦታ የለውም።

ሙቀቱ ወደ ሥራ ቦታው ከመበተን ይልቅ በመቁረጫው ጫፍ ላይ ስለሚቆይ፣ የመቁረጫ ቀጠናው የሙቀት መጠን ከቲታኒየም ከ tungsten ካርቦይድ ጋር በኬሚካላዊ ምላሽ የሚሰጥበትን ገደብ ሊያልፍ ይችላል።ከ500°ሴ አካባቢ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን፣ የቲታኒየም አቶሞች ወደ ካርቦይድ ክሪስታል መዋቅር ውስጥ ይሰራጫሉ፣ ይህም የኬሚካል መበስበስ ወይም የጉድጓድ መበላሸት ይባላል። ለዚህም ነው በፈረቃ መጨረሻ ላይ ፍጹም የሚመስሉ ነገር ግን በኬሚካል መሟሟት ምክንያት 0.3ሚሜ የሬክ ፊት ያጡ ማስገቢያዎችን ያየሁት። ይህ ሜካኒካዊ ብልሽት አይደለም - የብረታ ብረት ስራ ነው፣ እና በተሳሳተ የማስገቢያ ደረጃ በፍጥነት ይከሰታል።

ሁለተኛው ባህሪ የቲታኒየም ከፍተኛ የኬሚካል ምላሽ ነው። የተወሰነ የሙቀት መከላከያ የሚሰጥ የተረጋጋ የብረት ኦክሳይድ ንብርብር ከሚፈጥረው ብረት በተለየ፣ ቲታኒየም በጣም ምላሽ ሰጪ ስለሆነ በቂ የመገናኛ ግፊት እና የሙቀት መጠን ካለ በሞቃት ካርቦይድ ወለል ላይ ይይዘዋል። ይህ ክስተት - የተገነባ ጠርዝ (BUE) ተብሎ የሚጠራው - የትክክለኛነት ኤሮስፔስ ማሽነሪ ጠላት ነው። BUE ሲፈጠር እና ከዚያም ሲሰበር፣ ከኢስትሬት ጠርዝ እና ከስራው ወለል ላይ ያሉትን ቁርጥራጮች ይሰብራል፣ ይህም የአየር ጥራት ተቆጣጣሪዎች ማግኘት የማይወዱትን የገጽታ ትክክለኛነት ጉድለቶች ይፈጥራል። የተገነባው የጠርዝ ምስረታ በሙቀት ላይ የተመሰረተ ስለሆነ፣ በመቁረጫ ዞን የሙቀት መጠንን መቆጣጠር በቲታኒየም ማሽነሪ ውስጥ አማራጭ አይደለም - ዋናው የምህንድስና ገደብ ነው.

ሦስተኛው ባህሪ የቲታኒየም ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞዱለስ ነው - ለቲ-6አል-4ቪ በግምት 110 GPa ከብረት 205 GPa ጋር ሲነጻጸር። ይህ ማለት የሥራው ክፍል ከመቁረጥ ኃይሎች በታች ይገለበጣል ማለት ነው። ቀጭን ግድግዳ ላላቸው የአየር መተላለፊያ ክፍሎች፣ ይህ የጸደይ-ኋላ ተፅዕኖ አስገባ እየገፋ ሲሄድ የሥራው ክፍል ከመቁረጫ ጠርዝ እንዲርቅ ያደርገዋል፣ ይህም አስገባ ጂኦሜትሪ ግምት ውስጥ ካላስገባ የልኬት ስህተቶችን ያስከትላል። በተለይም አዎንታዊ የመሰቀያ ጂኦሜትሪ በአንድ አሃድ አካባቢ የመቁረጫ ኃይልን ስለሚቀንስ፣ የጸደይ-ኋላ ተጽእኖን ስለሚቀንስ እና የአየር መተላለፊያ ስዕሎች የሚጠይቁትን መቻቻል እንድንይዝ ስለሚያስችለን አዎንታዊ የመሰቀያ ማዕዘኖች ያላቸው ማስገቢያዎችን እንጠቀማለን።

የ SAE ኢንተርናሽናል የኤሮስፔስ ቁሶች ዝርዝር መግለጫ ስርዓት በAMS 4999 እና ተዛማጅ ዝርዝሮች ውስጥ የቲታኒየም ቅይጥ የማሽን መስፈርቶችን ይገልፃል። እነዚህ መመዘኛዎች የማስገቢያ ጂኦሜትሪን በቀጥታ አይገልጹም፣ ነገር ግን የማሽነሪ ሂደቱ ሊያሳካቸው የሚገቡትን የገጽታ ታማኝነት መስፈርቶችን - የተረፈ ውጥረት፣ ማይክሮ ጠንካራነት፣ የገጽታ ሸካራነት - ይገልጻሉ። እነዚያ የገጽታ ታማኝነት መስፈርቶች የተሳሳተ የማስገቢያ ጂኦሜትሪ ለማሟላት በአካል የማይቻል ናቸው፣ የማስገቢያ ብራንድ ምንም ያህል ጥሩ ቢሆን። ለዚህም ነው የማስገቢያ ምርጫ የምህንድስና ውሳኔ እንጂ የግዥ አመልካች ሳጥን አይደለም።

የ ISO 513 እና ANSI B212.1 መደበኛ ስርዓቶች፡ ለኤሮስፔስ ቲታኒየም አሎይስ የካርባይድ ማስገቢያ መለያ ኮድን እንዴት ማንበብ እንደሚቻል

በግልጽ ልናገር ነው፡ ከኤሮስፔስ ግዥ ቡድኖች የማያቸው አብዛኛዎቹ የካርቦይድ ማስገቢያ ዝርዝሮች ቢበዛ ያልተሟሉ እና ቢበዛ ደግሞ የተሳሳቱ ናቸው። የሚያጋጥመኝ በጣም የተለመደው ስህተት ለቲታኒየም ማሽነሪ አፕሊኬሽኖች የP-ደረጃ (የብረት መቁረጫ) ማስገቢያዎችን መጠቀም ነው። ይህ የሚሆነው የግዥ ቡድኖች ከP-ደረጃዎች ጋር ስለሚተዋወቁ፣ ማስገቢያዎቹ በስፋት ስለሚከማቹ እና ዋጋው ማራኪ ስለሆነ ነው። የግዥ ቡድኑ የማያውቀው ነገር የP-ደረጃ ካርቦይዶች በተለይ ለብረት ማሽነሪ የተነደፉ መሆናቸውን ነው - የኮባልት ይዘታቸው፣ የሽፋን ኬሚስትሪ እና የእህል አወቃቀራቸው ብረት ሲቆርጡ ለሚከሰቱ የአለባበስ ዘዴዎች የተመቻቹ ናቸው፣ ቲታኒየም አይደለም። በቲታኒየም ውስጥ የፒ-ደረጃ ማስገቢያ መጠቀም ጥሩ ውጤት ብቻ አይደለም - በንቃት አሉታዊ ውጤት አለው፣ ምክንያቱም የፒ-ደረጃ ማስገቢያዎች በብረት ውስጥ እንዳይበላሹ የሚከላከሉት ሽፋን እና የንጣፍ ኬሚስትሪ በቲታኒየም ውስጥ የተፋጠነ የቋጥኝ መበላሸት ያስከትላል።.

የ ISO 513 ምደባ ስርዓቱን በሙያዬ መጀመሪያ ላይ አንድ ሰው ቢያብራራልኝ ብዬ በምመኘው መንገድ ልዘርዝረው። ISO 513 የካርቦይድ ደረጃዎችን በፊደላት ተለይተው በሚታወቁ የመተግበሪያ ቡድኖች ይከፍላል፡

• ፒ (ሮዝ) — የብረትና የብረት ቀረጻዎች። ከፍተኛ የመቁረጥ ፍጥነት፣ ቀጣይነት ያለው መቁረጥ። የፒ-ደረጃዎች ከፍተኛ የመቧጨር ሁኔታ ባለበት አካባቢ ውስጥ የሴራሚክ የበለፀጉ ውህዶችን ይጠቀማሉ።
• ኤም (ቢጫ) — አይዝጌ ብረት እና ኦስቲኒቲክ ቁሶች። መካከለኛ ፍጥነት፣ የተቋረጠ መቁረጥ። ኤም-ደረጃዎች የአይዝጌ ብረት የማጣበቂያ መሸፈኛ ዘዴን ጥንካሬ እና የመልበስ መቋቋምን ያመጣጥናል።
• ኬ (ቀይ) — የተቀረጸ ብረት እና የማይበጣጠሱ ብረቶች። የK-ደረጃዎች በተቀረጸ ብረት ውስጥ ጠንካራ ደረጃዎችን ለመቋቋም የተንግስተን የበለፀጉ ውህዶችን ይጠቀማሉ።
• ሰሜን (አረንጓዴ) — ከብረት ያልሆኑ ብረቶች፡ አሉሚኒየም፣ መዳብ፣ ናስ። የኤን-ደረጃዎች ለቲታኒየም ተስማሚ አይደሉም ምክንያቱም የደረጃ ስያሜው ምላሽ የማይሰጡ ብረቶችን ይመለከታል።
• ኤስ (ሰማያዊ) — የቲታኒየም ቅይጥ እና ኢንኮኔልን ጨምሮ ሙቀትን የሚቋቋሙ ሱፐር አሎይዎች። ኤስ-ደረጃዎች ለቲታኒየም ወፍጮ ትክክለኛ የመነሻ ነጥብ ናቸውየS-ደረጃዎች የተመቻቸ የኮባልት ይዘት ያላቸው ጥቃቅን የእህል ንጣፎችን እና በከፍተኛ የሙቀት መጠን የኬሚካል ምላሽን ለመቀነስ የተነደፉ ሽፋኖችን ይጠቀማሉ።
• ኤች (ነጭ) — ከ45 HRC በላይ ጠንካራ ብረት። ለቲታኒየም አይተገበርም።

የ ANSI B212.1 መደበኛው የመግቢያ ጂኦሜትሪ እና መጠንን የሚገልጽ የፊደል-ቁጥር-ፊደል ቅርጸትን በመጠቀም ትይዩ የማስገቢያ መለያ ስርዓት ይሰጣል። የመጀመሪያው ፊደል የማስገቢያ መጫኛ ዘዴን (ክላምፕ-ኦን፣ ፒን-አይነት፣ ወዘተ) ይለያል፣ ቁጥሩ የተቀረጸውን የክብ ዲያሜትር በአንድ ኢንች ስምንት ያሳያል፣ እና የመጨረሻው ፊደል የማስገቢያ ጂኦሜትሪ (አዎንታዊ መሰኪያ፣ ​​አሉታዊ መሰኪያ፣ ​​ወዘተ) ይገልጻል። ለቲታኒየም ኤሮስፔስ ማሽነሪ፣ ማስገቢያው አዎንታዊ መሰኪያን የሚያመለክት የጂኦሜትሪ ፊደል ሊኖረው ይገባል - በተለምዶ "P" ወይም "E" እንደ አምራቹ የኮድ ስርዓት ይለያያል።

ለቲታኒየም ኤሮስፔስ ስራ ማስገቢያዎችን ስንገልጽ፣ ትክክለኛውን የአተገባበር ቡድን እና ጂኦሜትሪ ለመመስረት በ ANSI/ISO መለያ ስርዓት እንጀምራለን፣ ከዚያም በዚያ ቡድን ውስጥ ያለውን ልዩ የንጣፍ እና የሽፋን ኬሚስትሪ እንመለከታለን። መደበኛ የምደባ ስርዓቶች የተወሰኑ ኬሚስትሪዎችን ሳይሆን የአፈጻጸም ምድቦችን ስለሚገልጹ፣ ትክክለኛው የማስገቢያ አፈፃፀም በተመሳሳይ የ ISO ደረጃ ውስጥ ባሉ አምራቾች መካከል በእጅጉ ይለያያል።ለዚህም ነው ሁልጊዜ ትክክለኛውን የኮባልት ይዘት (በተለምዶ ለቲታኒየም ደረጃዎች 6-10%)፣ የተንግስተን ካርቦይድ የእህል መጠን (ለጥሩ እህል 0.8-1.5 μm ኢላማ) እና የሽፋን ኬሚስትሪ እና ውፍረት የሚገልጽ የቁሳቁስ መረጃ ወረቀት ከኢስትሬት አምራቹ እንዲጠይቁ የምመክረው።

ለ NADCAP እውቅና ላላቸው የኤሮስፔስ ማሽነሪ ስራዎች፣ የተፈቀደው የሂደት ተጓዥ በተለምዶ የማስገቢያ ዝርዝሮች በጽሑፍ ደረጃ ሊገኙ የሚችሉ እንዲሆኑ ይጠይቃል። የአንድ ኤሮስፔስ ሱቅ የማስገቢያ ዝርዝር መግለጫን እየመረመሩ ከሆነ እና የሂደቱ ሰነድ "Grade S Carbide insert" ብቻ የሚል ከሆነ፣ ያልተሟላ ዝርዝር መግለጫ እያዩ ነው። ዝርዝር መግለጫው የ ISO 513 መተግበሪያ ቡድንን፣ የANSI B212.1 ጂኦሜትሪ ስያሜን፣ የንጣፍ እህል መጠንን፣ የሽፋን ኬሚስትሪ እና የአምራቹን ክፍል ቁጥር መሰየም አለበት። ከዚያ የልዩነት ደረጃ ያነሰ ማንኛውም ነገር የማስገቢያ ምርጫው የተደረገው በምህንድስና ትንተና ሳይሆን በልማድ ነው ማለት ነው።

"ካርቦይድ" አንድ ነጠላ ቁሳቁስ ያልሆነው ለምንድን ነው - የቱንግስተን ካርቦይድ የእህል መጠን እና የኮባልት ይዘት ልውውጦች የቲ-6አል-4ቪ መሳሪያ ህይወትን የሚወስኑ

ማሽነሪዎች "ካርባይድ" ሲሉ፣ እጅግ በጣም ብዙ የቁሳቁስ ውህዶችን፣ ጥቃቅን መዋቅሮችን እና የአፈጻጸም ባህሪያትን የሚሸፍን ቃል ይጠቀማሉ። ከኮባልት (ኮ) ጋር የተሳሰሩ የቱንግስተን ካርባይድ (WC) እህሎች የሁሉም የተጨመቁ ካርባዮዶች መሰረታዊ መዋቅር ናቸው፣ ነገር ግን የWC እህሎች መጠን፣ የኮባልት ማያያዣ መቶኛ እና እንደ ቲታኒየም ካርባይድ (TiC) ወይም ታንታለም ካርባይድ (TaC) ያሉ ሁለተኛ ደረጃዎች መኖር በሚያስደንቅ ሁኔታ የተለያዩ ባህሪያት ያላቸውን ቁሳቁሶች ይፈጥራሉ። ይህንን የልውውጥ ቦታ መረዳት አንድ ፈረቃ የሚቆይ እና ሙሉ የምርት ጊዜ የሚቆይ ማስገቢያ በማስገባት መካከል ያለው ልዩነት ነው።.

የቱንግስተን ካርቦይድ እህል መጠን ሁለት ቁልፍ ሜካኒካል ባህሪያትን ይወስናል፡- ጥንካሬ (ከመልበሻ መቋቋም ጋር የሚዛመድ) እና ስብራት ጥንካሬ (ከመሰነጣጠቅ እና ከጠርዝ ውድቀት መቋቋም ጋር የሚዛመድ)። ጥቃቅን እህል ካርቦይዶች - በ0.5-1.5 ማይክሮሜትር ክልል ውስጥ የWC እህል መጠኖች ያላቸው - ከፍተኛ ጥንካሬ (በተለምዶ 91-93 HRA) እና የላቀ የመልበስ መቋቋም አላቸው ምክንያቱም ትናንሽ እህልዎች አነስተኛ ውስጣዊ ቀዳዳ ያለው የበለጠ ተመሳሳይ የሆነ ማይክሮ መዋቅር ይፈጥራሉ። ነገር ግን ጥሩ እህል ማለት ዝቅተኛ የስብራት ጥንካሬ ማለት ነው፡ ቁሱ ከባድ ነው ግን የበለጠ ተሰባሪ ነው። ሻካራ እህል ካርቦይዶች - ከ3-6 ማይክሮሜትር የWC እህል መጠኖች ያላቸው - ዝቅተኛ ጥንካሬ (በተለምዶ 88-90 HRA) አላቸው ነገር ግን በከፍተኛ ሁኔታ ከፍ ያለ የስብራት ጥንካሬ አላቸው፣ ይህም በተቋረጠ መቁረጥ ወቅት ወይም በስራ ቦታው ውስጥ ጠንካራ ማካተት ሲያጋጥማቸው ለሚከሰቱት ሜካኒካል ድንጋጤዎች የበለጠ ይቋቋማሉ።

ለቲታኒየም ወፍጮ፣ የዋናው ውድቀት ሁነታ ሜካኒካል ድንጋጤ አይደለም - የኬሚካል መበስበስ እና ከሙቀት ጋር የተያያዘ የጠርዝ መበላሸት ነው። ይህ ማለት ከስብራት ጥንካሬ ይልቅ የአለባበስ መቋቋም እና የጠርዝ ሹልነት ቅድሚያ እንሰጣለንይህም በተመቻቸ የኮባልት ይዘት ወደተሸፈኑ ጥቃቅን የእህል ንጣፎች እንድንገፋ ያደርገናል። ሆኖም ግን፣ በጣም ጥሩ መሆን ችግር ይፈጥራል፡ በጣም ጥሩ የእህል መጠን እና ዝቅተኛ የኮባልት ይዘት ስላለው፣ ማስገቢያው በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ቀደም ብዬ የገለጽኩትን የስራ ክፍል መዛባት ሲያጋጥመው በቀላሉ ይሰበራል። በታተሙ ቴክኒካዊ ጽሑፎች እና በራሳችን ሙከራ ላይ በመመስረት ለቲታኒየም ኤሮስፔስ ማሽነሪ ጥሩ ቦታ፣ በ6-10% ክልል ውስጥ የኮባልት ይዘት ያለው እና ጥሩ የእህል WC (0.8-1.5 μm የእህል መጠን) ነው። ይህ ጥምረት ለቲታኒየም የኬሚካል መልበስ ዘዴ የሚያስፈልገውን የመልበስ መቋቋምን ይሰጣል፣ የመቁረጫ ኃይሎችን እና የኤሮስፔስ ጂኦሜትሪ ክፍሎችን ለመትረፍ በቂ ጥንካሬን ይጠብቃል።

የኮባልት ይዘት ከጥንካሬው በላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ከፍተኛ የኮባልት መቶኛ በWC እህሎች እና በንጥረ ነገር መካከል ያለውን የሙቀት መስፋፋት አለመመጣጠን የሚወስድ የበለጠ ተጣጣፊ የሆነ የማሰሪያ ደረጃ ይፈጥራል። ቲታኒየም በአግባቡ ሳይቀዘቅዝ በሚከሰት ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሲቆረጥ፣ የማሰሪያው ደረጃ ጭነቱን ማስተናገድ ካልቻለ የሙቀት ዑደት በእህል ወሰኖች ላይ ማይክሮ-ስንጥቅ ሊያስከትል ይችላል። የኮባልት ይዘት በቀጥታ የካርቦይድ መዋቅር የሙቀት ድካም መቋቋምን ስለሚጎዳ፣ የግዥ ቡድኖች በደረጃ ቡድን ብቻ ​​ሲገልጹ በተደጋጋሚ የሚታለፍ ለቲታኒየም አፕሊኬሽኖች ወሳኝ የዝርዝር መለኪያ ነው።.

መሠረት ኤኤስኤም ኢንተርናሽናልለቲታኒየም ቅይጥ የማሽን መረጃ፣ ለቲ-6አል-4V ቀጣይነት ያለው መፍጨት የሚመከሩ የካርቦይድ ደረጃዎች ከአሉሚኒየም ኦክሳይድ (Al2O3) ወይም ከቲታኒየም አልሙኒየም ናይትሬድ (TiAlN) PVD ሽፋኖች ጋር በጥሩ ሁኔታ የተዋሃዱ የS-ደረጃ ካርቦይዶች (ISO 513) ናቸው። የAl2O3 ሽፋን እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መከላከያ ባህሪያትን ይሰጣል - ወደ ማስገቢያው ወለል የሚሄደውን የሙቀት ፍሰት ከማይሸፈነው ካርቦይ ጋር ሲነጻጸር በግምት 40% ይቀንሳል - ይህም በቲታኒየም ማሽነሪ ውስጥ ያለውን የሙቀት አስተዳደር ተግዳሮት በቀጥታ ይቋቋማል። የቲአልኤን ሽፋን በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ የላቀ የኬሚካል ኢንተለጀንስ ይሰጣል፣ ይህም የቋጥኝ መበላሸትን የሚያስከትለውን የቲታኒየም-ካርቦይድ ኬሚካላዊ ግብረመልስ መጠን ይቀንሳል።

የሽፋን ውፍረት ልክ እንደ ሽፋን ኬሚስትሪ አስፈላጊ ነው። በ2-4 ማይክሮሜትር ክልል ውስጥ ያሉት የPVD ሽፋኖች ጥሩ አፈፃፀም ይሰጣሉ - የሙቀት እና የኬሚካል መከላከያ ባህሪያትን ለማቅረብ በቂ ውፍረት ያላቸው፣ የመቁረጫ ጠርዝ ጂኦሜትሪ ጥርት አድርጎ ለመጠበቅ በቂ ቀጭን። በተለይም ሽፋኑ በመቁረጫ ጠርዝ ላይ የሚታጠፍ ውጥረት በሚገጥምበት በተቋረጠ መቁረጥ ወቅት፣ የሽፋን ማስወገጃ ዘዴ እውነተኛ የውድቀት ሁነታ ነው። ከቲታኒየም ስራዎች የተመለሱ ማስገቢያዎች ከፀሐይ ቃጠሎ የሚላጥ የሚመስል የሽፋን ማስወገጃ ዘዴ አይቻለሁ - ሽፋኑ በጣም ወፍራም እና ለአጠቃቀም በጣም ተሰባሪ ስለነበር ከንጣፉ ተለይቷል።

የኤሮስፔስ ሱቆች ያለ ሜታሉርጂካል ላብራቶሪ የካርባይድ ማስገቢያ ጥራትን እንዴት እንደሚያረጋግጡ፡ የስፓርክ ሙከራ እና ማግኔቲክ ምላሽ ዘዴዎች

እያንዳንዱ የኤሮስፔስ ማሽን ሱቅ ለገቢ የቁሳቁስ ማረጋገጫ ወደ ሜታሉርጂካል ላብራቶሪ መዳረሻ የለውም። ይህ ኢንዱስትሪው እንዴት እንደሚሠራ የሚያሳይ ተግባራዊ እውነታ ነው፣ ​​በተለይም ለኤሮስፔስ አቅርቦት ሰንሰለት የሚያገለግሉ ትናንሽ ትክክለኛ ሱቆች። ሆኖም፣ የሜታሉርጂካል ላብራቶሪ አለመኖር ማለት በቅድመ ዋጋ ማስገቢያዎችን መቀበል አለብዎት ማለት አይደለም። ሁለት የመስክ ሙከራ ዘዴዎች - የብልጭታ ሙከራ እና የማግኔቲክ ምላሽ ሙከራ - የቁሳቁስ ልዩነቶችን ለመለየት በመሳሪያ ክፍል ባለሙያዎች ለአስርተ ዓመታት ጥቅም ላይ ውለዋል፣ እና የላብራቶሪ ትንተና ምትክ ባይሆኑም፣ አጠቃላይ የጥራት ችግሮችን ወይም የተሳሳቱ የደረጃ ምትክዎችን ለመያዝ ውጤታማ ናቸው።

የብልጭታ ሙከራው ቀላል ነው፡ ማስገቢያውን በከፍተኛ ፍጥነት በሚፈጭ ጎማ (ወይም በልዩ የብልጭታ ሙከራ መሳሪያ) ላይ ይያዙ እና የብልጭታውን ንድፍ ይመልከቱ። ጥቃቅን የእህል ካርቦይዶች ከሻካራ እህል ካርቦይዶች ያነሱ ብልጭታዎችን ያመነጫሉ፣ እና ብልጭታዎቹ የበለጠ የተከማቹ እና ብሩህ ናቸው - ጥቅጥቅ ያሉ ትናንሽ፣ ደማቅ ቅንጣቶች ሻወር ከሻካራ እህል ካርቦይድ ሻወር ጋር ሲነጻጸር። የብልጭታ ሙከራው የሚሰራው የጥቃቅን እህል ካርቦይድ የመፍጨት መቋቋም ከሻካራ እህል ካርቦይድ ከፍ ያለ ስለሆነ እና የስብራት ዘዴው ከመቀዘቀዙ በፊት በከፍተኛ ሙቀት የሚያበሩ ትናንሽ ቅንጣቶችን ስለሚያመነጭ ነው።. ጥቃቅን እህል ያላቸው የS-ደረጃ ማስገቢያዎችን እየጠበቁ ከሆነ እና የብልጭታው ንድፍ ሻካራ እና የተበታተነ የሚመስል ከሆነ፣ ይህ ወደ ምርት ከመግባቱ በፊት ተጨማሪ ምርመራ የሚያስፈልግ ቀይ ባንዲራ ነው።

የማግኔቲክ ምላሽ ሙከራው በ tungsten ካርቦይድ ውስጥ ያለው የኮባልት ማያያዣ ደረጃ ፌሮማግኔቲክ መሆኑን ይጠቀማል - ወደ ማግኔት ይሳባል። የመግነጢሳዊ መስህብ ጥንካሬ ከኮባልት ይዘት ጋር ተመጣጣኝ ነው፡ የበለጠ ኮባልት ማለት ጠንካራ መግነጢሳዊ ምላሽ ማለት ነው። ወደ ማስገቢያው የቀረበው ቀላል ቋሚ ማግኔት (ኒዮዲሚየም ማግኔት በተሻለ ሁኔታ ይሰራል) የኮባልት ይዘት ከ 6% በላይ ከሆነ የሚታይ መስህብ ያሳያል። ማግኔቶሜትር ካለዎት ወይም ቀላል መግነጢሳዊ ስፕሪንግ ሚዛን መሳሪያ መስራት ከቻሉ፣ ግምታዊ የቁጥር መለኪያ ማግኘት ይችላሉ። ነገር ግን የጥራት ፈተና እንኳን - የሚታይ መስህብ እና ምንም መስህብ የሌለው - ባልተለመደ ሁኔታ ዝቅተኛ ወይም ከፍተኛ የኮባልት ይዘት ያላቸውን ማስገቢያዎች መለየት ይችላል። አንድ ማስገቢያ ምንም አይነት መግነጢሳዊ መስህብ የማያሳይ ከሆነ፣ ካርቦይድ ተብሎ በስህተት የተለጠፈ የሴርሜት ወይም የሴራሚክ ማስገቢያ ሊሆን ይችላል፣ ወይም ደግሞ የቲታኒየም ማሽነሪ መስፈርቶችን የማያሟላ መግነጢሳዊ ያልሆነ ማያያዣ ደረጃ ያለው ሊሆን ይችላል።.

ከእነዚህ ዘዴዎች ውስጥ አንዳቸውም ቢሆኑ ጥቃቅን የጥራት ችግሮችን እንደማያስተናግዱ ግልጽ መሆን እፈልጋለሁ - በአግባቡ የተመረተ ኢንስታግራም በትንሹ ከተወሰነ የእህል መጠን ወይም ከኮባልት ይዘት ጋር ሁለቱንም የመስክ ሙከራዎችን ያልፋል እና አሁንም ከሚጠበቀው በታች ይሰራል። እነዚህ ዘዴዎች የሚያደርጉት አስከፊ የዝርዝር ስህተቶችን ነው፡- በተሳሳተ ደረጃ የተላኩ የኢስታርስ ፓሌት፣ በምርት መሳሪያዎች ችግር ምክንያት መደበኛ ባልሆነ ንጣፍ የተሰራው ባች፣ አልፎ አልፎ በአቅርቦት ሰንሰለቱ ውስጥ የሚታዩ የውሸት ኢስታርስ። በእያንዳንዱ አዲስ የተጨመሩ የማስገቢያ ሙከራዎች ላይ ቢያንስ አንዱን እንዲሞክሩ እመክራለሁ፤ ይህም ለአስፈላጊው የበረራ ስራ ወደ ምርት ማዋቀር ከመግባታቸው በፊት።የሁለት ደቂቃ ፈተናው በ40,000 ዶላር የተሰረቀ የበረራ መሣሪያ ላይ ርካሽ የኢንሹራንስ ፖሊሲ ነው።

በታች ለሚሰሩ የኤሮስፔስ ሱቆች ናድካፕ እውቅና ለማግኘት፣ የጥራት አስተዳደር ስርዓቱ ወሳኝ የሆኑ የሂደት ቁሳቁሶችን ለማግኘት በሰነድ የተመዘገበ ገቢ ፍተሻ ያስፈልገዋል። እነዚህ የመስክ ሙከራዎች ያንን መስፈርት በራሳቸው ለማሟላት በቂ አይደሉም - የአምራቹን የቁሳቁስ ማረጋገጫ እና በተለይም እያንዳንዱን ማስገቢያ ቦታ ከአንድ የተወሰነ የማኑፋክቸሪንግ ቡድን ጋር የሚያገናኝ የመከታተያ ስርዓት ያስፈልግዎታል። ነገር ግን በተለይ ከአከፋፋዮች ማስገቢያዎችን የሚቀበሉ ሱቆችን በአግባቡ ሳያስቀምጧቸው ወይም ቦታዎቹን በማዋሃድ ላይ ሊሆኑ ይችላሉ። የብልጭታ ሙከራው ውጤት ከሚጠበቀው ደረጃ ጋር የማይዛመድ ከሆነ፣ ቦታውን ለይቶ ለማውጣት እና ማስገቢያዎቹ ወደ ምርት አጠቃቀም ከመግባታቸው በፊት አቅራቢውን ለማነጋገር የሚያነሳሱት ይህ ነው።

በኤሮስፔስ ማሽን ሱቆች ውስጥ የተመለከትኳቸው ሶስት የካርባይድ ማስገቢያ ምርጫዎች ስህተቶች የቲታኒየም ክፍል ቆሻሻ መጠን ከ15% በላይ ያስከትላሉ

በዚህ ኢንዱስትሪ ውስጥ በቲታኒየም ኤሮስፔስ ክፍሎች ላይ ከፍተኛ የቆሻሻ መጣያ ዋጋን የሚያስከትሉትን ቅጦች ለመለየት በቂ ጊዜ ቆይቻለሁ። እነዚህ እንግዳ ወይም ግልጽ ያልሆኑ ችግሮች አይደሉም - በተለያዩ ሱቆች፣ በተለያዩ ማሽነሪዎች እና በተለያዩ የፕሮግራም አስተዳዳሪዎች የማያቸው ተደጋጋሚ ስህተቶች ናቸው። አንድ የጋራ መንስኤ ይጋራሉ፡ የቲታኒየም ማሽነሪ የራሱ የሆነ የኢንጂነሪንግ አመክንዮ ካለው በመሠረቱ የተለየ ሂደት ይልቅ የብረት ማሽነሪ ልዩነት ነው የሚለው ግምት። በአየር ትራንስፖርት ሱቅ የቆሻሻ መጣያ ዋጋዎች ላይ ከፍተኛ ጉዳት የሚያስከትሉትን ሶስት ስህተቶች እስቲ ልመልከት።

ስህተት 1፡ የፒ-ደረጃ ወይም ኤም-ደረጃን መግለጽ የካርቦይድ ማስገቢያዎች ለቲታኒየም ማሽነሪ

በጣም የተስፋፋው ስህተት ለቲታኒየም አፕሊኬሽኖች የፒ-ደረጃ (የብረት መቁረጫ) ወይም ኤም-ደረጃ (አይዝጌ ብረት) ካርቦይድ ማስገቢያዎችን መጠቀም ነው። ይህንን ውይይት አድርጌያለሁ፤ እነሱም የP20 ማስገቢያዎቻቸው ቀደም ሲል በነበረበት ሥራ ላይ በቲታኒየም ላይ "በጥሩ ሁኔታ ሰርተዋል" ብለው አጥብቀው ይናገራሉ። ብዙውን ጊዜ የሚገልጹት የኬሚካል መልበስ ዘዴው ከመታየቱ በፊት የተጠናቀቀ የአጭር ጊዜ ሥራ ሲሆን ኃይለኛ ምግቦች እና ፍጥነቶች ያሉት ነው። በምርት ማሽነሪ ውስጥ - አንድ ማስገቢያ ለ200+ የመቁረጫ ደቂቃዎች ሊሠራ የሚችልበት - በቲታኒየም ውስጥ ያሉ የፒ-ደረጃ ማስገቢያዎች በከባድ የጉድጓድ መበላሸት ውስጥ ከ60-90 ደቂቃዎች ውስጥ ይወድቃሉ፤ ይህም የማስገቢያ ጂኦሜትሪ ይወድማል። ለቲታኒየም ስራ የራሳችንን ሱቅ ወደ S-grade inserts ስንቀይር እና ውጤቱን በስድስት ወራት ውስጥ ስንከታተል፣ የኛ የክፍል ማስገቢያ ዋጋ በግምት 8% ጨምሯል ነገር ግን በቲታኒየም ክፍሎች ላይ የያዝነው የቆሻሻ መጣያ መጠን ከ18% ወደ 3% ዝቅ ብሏል።በአንድ ጥሩ ክፍል አጠቃላይ የመሳሪያ ወጪ ላይ ያለው የተጣራ ተጽእኖ በጣም አዎንታዊ ነበር።

የፒ-ደረጃ ማስገቢያዎች በቲታኒየም አፕሊኬሽኖች ውስጥ የሚቀጥሉበት ምክንያት ከኤስ-ደረጃ ቲታኒየም-ተኮር ማስገቢያዎች በእጅጉ ርካሽ በመሆናቸው እና በእያንዳንዱ የመሳሪያ አከፋፋይ ስለሚከማቹ ነው። አልፎ አልፎ ቲታኒየምን ለሚያመርት ሱቅ፣ ልዩ ማስገቢያዎችን ከማዘዝ ይልቅ በመሳሪያ አልጋ ውስጥ የተቀመጡ የፒ-ደረጃ ማስገቢያዎችን መጠቀም ፈታኝ ነው። ነገር ግን አልፎ አልፎ የቲታኒየም ስራው የቆሻሻ መጣያ አደጋ ከፍተኛ በሆነበት ቦታ ላይ ነው - ምክንያቱም ሱቁ ከቲታኒየም-ተኮር መለኪያዎች ጋር ያነሰ ልምድ ስላለው እና የኬሚካል መበስበስን የሚያፋጥኑ መለኪያዎችን የማስኬድ ዕድሉ ከፍተኛ ነው።

ስህተት 2፡ ለቲታኒየም ገለልተኛ ወይም አሉታዊ የሬክ ጂኦሜትሪ ያላቸው ማስገቢያዎችን መጠቀም

የሬክ ጂኦሜትሪ - ከስራው ወለል ጋር ሲነጻጸር የመቁረጫ ጠርዝ አንግል - ለቲታኒየም በጣም አስፈላጊ ከሆኑ የማስገቢያ መለኪያዎች አንዱ ሲሆን በጣም በተደጋጋሚ ከተገለጹት በስህተት አንዱ ነው። አዎንታዊ የሬክ ጂኦሜትሪ ማለት የመቁረጫ ጠርዝ ወደ መቁረጫው ወደፊት ዘንበል ይላል፣ ይህም በአንድ አሃድ አካባቢ የመቁረጫ ኃይልን ይቀንሳል እና በቺፕ-መሳሪያ በይነገጽ ላይ የሚፈጠረውን ሙቀት ይቀንሳል። አሉታዊ የሬክ ጂኦሜትሪ ማለት የመቁረጫ ጠርዙ ወደ ኋላ ዘንበል ይላል፣ ይህም የመቁረጫ ኃይሎችን ይጨምራል እና የበለጠ ሙቀት ያመነጫል - በትክክል ለቲታኒየም የተሳሳተ አቅጣጫ።

የቲታኒየም ዝቅተኛ የሙቀት አማቂነት ሙቀት ወደ ስራ ቦታው ከመበተን ይልቅ በቅርበት እንዲቆይ ስለሚያደርግ የመቁረጥ ኃይልን መቀነስ የውጤታማነት ግብ ብቻ አይደለም - የሙቀት አስተዳደር ስትራቴጂ ነው።. ጠንካራ አዎንታዊ የሬክ ጂኦሜትሪ (10-15 ዲግሪ) ያላቸው ማስገቢያዎች ከገለልተኛ ወይም አሉታዊ የሬክ ማስገቢያዎች ጋር ሲነጻጸር በቲታኒየም ውስጥ ያለውን የመቁረጥ ሙቀት በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳሉ፣ ይህም የኬሚካል መበስበስ ፍጥነትን እና የተገነባውን የጠርዝ መፈጠር አዝማሚያ በቀጥታ ይቀንሳል። በተመሳሳይ የበረራ ቅንፍ ላይ ቁጥጥር የሚደረግባቸው ንጽጽሮችን ከሬክ ጂኦሜትሪ በስተቀር ተመሳሳይ መለኪያዎች ያሉት እና ፖዘቲቭ ራኬክ ማስገቢያበቲታኒየም ውስጥ የገለልተኛ መሰኪያ ማስገቢያዎች የመሳሪያውን ዕድሜ በ3-4 እጥፍ በተከታታይ አቅርቧል።

ተግባራዊ ችግሩ ብዙ የአየር መንገድ ስዕል ዝርዝሮች በተወሰኑ የመግቢያ ጂኦሜትሪዎች ለማሳካት ቀላል የሆኑ የተወሰኑ የወለል አጨራረስ መስፈርቶችን የሚጠይቁ መሆናቸው ነው፣ እና ሱቆች አንዳንድ ጊዜ የቲታኒየም የሙቀት አስተዳደር መስፈርቶችን ከገጽታ አጨራረስ ጂኦሜትሪ ይልቅ ቅድሚያ ይሰጣሉ። በቲታኒየም ላይ ከፍተኛ የቆሻሻ መጣያ መጠን ያላቸው እና የወለል አጨራረስ ችግር ያለባቸው ሱቆችን ስመለከት፣ ዋናው መንስኤ ብዙውን ጊዜ የሙቀት አስተዳደር ውድቀትን እና የማጠናቀቂያ ውድቀትን በአንድ ጊዜ የሚፈጥር የጂኦሜትሪ ስምምነት ነው።

ስህተት 3፡ ከፍተኛ ግፊት ባለው መሳሪያ ውስጥ ከሚደረግ የማቀዝቀዣ አቅርቦት ይልቅ መደበኛ የጎርፍ ማቀዝቀዣን መጠቀም

የቲታኒየም የማቀዝቀዣ ስትራቴጂ የራሱ የሆነ የቴክኒክ ጽሑፍ የሚገባው ርዕስ ነው፣ ነገር ግን እኔ የማየው በጣም የተለመደው ስህተት ላይ አተኩራለሁ፡- ከፍተኛ ግፊት ባለው መሳሪያ በኩል የሚፈሰውን የማቀዝቀዣ ማምረቻ በቀጥታ ወደ መቁረጫ ዞን ከማድረስ ይልቅ ከውጭ ኖዝል የሚወጣውን የጎርፍ ማቀዝቀዣን መደገፍ። በቲታኒየም ማሽነሪ ውስጥ ያለው የጎርፍ ማቀዝቀዣ ችግር የቲታኒየም የኬሚካል ምላሽ ማለት የማቀዝቀዣው የመቁረጫ ዞኑን በፍጥነት ማቀዝቀዝ አለበት ማለት ሲሆን ይህም የሙቀት መጠኑ ከካርቦይድ ጋር ያለው የኬሚካል መስተጋብር የሚጀምርበት ከ500°ሴ ገደብ በላይ እንዳይጨምር ይከላከላል። ከውጭ ኖዝል የሚወጣው የጎርፍ ማቀዝቀዣ በዋናነት ቺፕውን እና የስራውን ወለል ያቀዘቅዛል - የማስገቢያው ጠርዝ ከስራው ጋር የሚገናኝበትን ትክክለኛ የመቁረጫ ነጥብ ውጤታማ በሆነ መንገድ አይደርስም።

በመሳሪያ ውስጥ የሚቀዘቅዝ - በመሳሪያ መያዣው ውስጥ በተገነቡ መተላለፊያዎች በኩል የሚደርስ ወይም ክላቹን በቀጥታ ወደ መቁረጫ ጠርዝ የሚያስገቡ - በቲታኒየም ማሽነሪ ውስጥ የመቁረጥ ዞን የሙቀት መጠንን በተከታታይ የሚያስተዳድር ብቸኛው የማቀዝቀዣ ስትራቴጂ ነው. የሚያስፈልገው የማቀዝቀዣ ግፊት በተለምዶ ከ70-100 ባር (1,000-1,500 psi) ሲሆን ይህም በቺፕ-መሳሪያ በይነገጽ ላይ ያለውን የሃይድሮሊክ ኃይል ለማሸነፍ እና በእውነቱ ወደ መገናኛ ዞን ዘልቆ ለመግባት ነው። በአብዛኛዎቹ የማሽን ማዕከላት ላይ ያሉ መደበኛ የማቀዝቀዣ ፓምፖች ከ15-30 ባር ይሰጣሉ፣ ይህም በቲታኒየም ውስጥ ውጤታማ በሆነ የመሳሪያ ማቀዝቀዣ ውስጥ በቂ አይደለም። በከፍተኛ ግፊት ባለው የማቀዝቀዣ ስርዓቶች ላይ ኢንቨስት ያደረጉ እና ለቲታኒየም ማሽነሪ የመሳሪያ መያዣ ውቅሮቻቸውን ያመቻቹ ሱቆች ባህላዊ የማቀዝቀዣ ስልቶችን በመጠቀም ሱቆችን በተከታታይ በላቀ ሁኔታ ያሟላሉ - በተለምዶ በቲታኒየም ስራዎች ላይ በመሳሪያዎች ዕድሜ ላይ ከ40-60% ማሻሻያዎችን ያስገኛሉ።

በቂ ያልሆነ የማቀዝቀዣ ውጤት የቆሻሻ መጣያ ፍጥነት ቀጥተኛ ነው፡ የመቁረጫ ቀጠናው የሙቀት መጠን ከኬሚካላዊ ግብረመልስ ገደብ ሲያልፍ፣ የተገነባው የጠርዝ ምስረታ ፍጥነት ይጨምራል፣ የማስገቢያ ጠርዝ በፍጥነት ይወድቃል፣ እና የስራው ወለል ትክክለኛነት የአየር ላይ መስፈርቶችን ማሟላት አይችልም። የመጀመሪያ ፍተሻን የሚያልፉ ነገር ግን በአገልግሎት ላይ የማይውሉ ክፍሎች - ምክንያቱም ከBUE ጋር የተያያዘ የወለል ጉዳት የሚመነጩት የገጽታ ጥቃቅን ስንጥቆች በድካም ጭነት ስር ስለሚሰራጩ - በአየር ላይ ማሽነሪ ውስጥ በጣም ውድ የሆኑ ቁርጥራጮች ናቸው። የክፍሉን ዋጋ እና የበረራ ደህንነት ተጠያቂነትን ይወክላሉ። ለዚህም ነው የማቀዝቀዣ ስርዓት ዝርዝር መግለጫ ከኢስትሬት ምርጫ የማይነጣጠል ብዬ የማስበው፡ በዓለም ላይ ያለው ምርጥ ኢስትሬት በቂ ያልሆነ ማቀዝቀዣ በትክክል መስራት አይችልም.