എക്സ്ട്രൂഷനുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിച്ചത്രയല്ലെങ്കിൽ, സാധാരണയായി ശ്രദ്ധ ബില്ലറ്റിന്റെ പ്രാരംഭ ഘടനയിലോ എക്സ്ട്രൂഷൻ/വാർദ്ധക്യ സാഹചര്യങ്ങളിലോ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടും. ഏകീകൃതവൽക്കരണം തന്നെ ഒരു പ്രശ്നമാകുമോ എന്ന് കുറച്ച് ആളുകൾ മാത്രമേ സംശയിക്കുന്നുള്ളൂ. വാസ്തവത്തിൽ, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള എക്സ്ട്രൂഷനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഏകീകൃതവൽക്കരണ ഘട്ടം നിർണായകമാണ്. ഏകീകൃതവൽക്കരണ ഘട്ടം ശരിയായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുന്നത് ഇനിപ്പറയുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം:
● വർദ്ധിച്ച ബ്രേക്ക്‌ത്രൂ മർദ്ദം
●കൂടുതൽ വൈകല്യങ്ങൾ
●അനോഡൈസിംഗിന് ശേഷം ടെക്സ്ചറുകൾ സ്ട്രെക്ക് ചെയ്യുക
●കുറഞ്ഞ എക്സ്ട്രൂഷൻ വേഗത
●മോശം മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ
ഹോമോജനൈസേഷൻ ഘട്ടത്തിന് രണ്ട് പ്രധാന ഉദ്ദേശ്യങ്ങളുണ്ട്: ഇരുമ്പ് അടങ്ങിയ ഇന്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങൾ ശുദ്ധീകരിക്കുക, മഗ്നീഷ്യം (Mg), സിലിക്കൺ (Si) എന്നിവ പുനർവിതരണം ചെയ്യുക. ഹോമോജനൈസേഷന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ബില്ലറ്റിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടന പരിശോധിക്കുന്നതിലൂടെ, എക്സ്ട്രൂഷൻ സമയത്ത് ബില്ലറ്റ് നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുമോ എന്ന് പ്രവചിക്കാൻ കഴിയും.
ബില്ലറ്റ് ഹോമോജനൈസേഷന്റെ കാഠിന്യത്തിലെ പ്രഭാവം
6XXX എക്സ്ട്രൂഷനുകളിൽ, വാർദ്ധക്യ സമയത്ത് രൂപം കൊള്ളുന്ന Mg- ഉം Si- ഉം അടങ്ങിയ ഘട്ടങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ശക്തി ലഭിക്കുന്നത്. ഈ ഘട്ടങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ്, വാർദ്ധക്യം ആരംഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് മൂലകങ്ങളെ ഖര ലായനിയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. Mg ഉം Si ഉം ഒടുവിൽ ഖര ലായനിയുടെ ഭാഗമാകുന്നതിന്, 530 °C ന് മുകളിൽ നിന്ന് ലോഹം വേഗത്തിൽ കെടുത്തണം. ഈ പോയിന്റിന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിൽ, Mg ഉം Si ഉം സ്വാഭാവികമായും അലൂമിനിയത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, എക്സ്ട്രൂഷൻ സമയത്ത്, ലോഹം ഈ താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ ഒരു ചെറിയ സമയം മാത്രമേ നിലനിൽക്കൂ. എല്ലാ Mg ഉം Si ഉം അലിഞ്ഞുചേരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, Mg ഉം Si ഉം കണികകൾ താരതമ്യേന ചെറുതായിരിക്കണം. നിർഭാഗ്യവശാൽ, കാസ്റ്റിംഗ് സമയത്ത്, Mg ഉം Si ഉം താരതമ്യേന വലിയ Mg₂Si ബ്ലോക്കുകളായി അവക്ഷിപ്തമാകുന്നു (ചിത്രം 1a).
6060 ബില്ലറ്റുകളുടെ ഒരു സാധാരണ ഹോമോജനൈസേഷൻ സൈക്കിൾ 2 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 560 °C ആണ്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ബില്ലറ്റ് 530 °C ന് മുകളിൽ വളരെക്കാലം നിലനിൽക്കുന്നതിനാൽ, Mg₂Si ലയിക്കുന്നു. തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, അത് വളരെ സൂക്ഷ്മമായ വിതരണത്തിൽ വീണ്ടും അവശിഷ്ടമാകുന്നു (ചിത്രം 1c). ഹോമോജനൈസേഷൻ താപനില വേണ്ടത്ര ഉയർന്നതല്ലെങ്കിൽ, അല്ലെങ്കിൽ സമയം വളരെ കുറവാണെങ്കിൽ, ചില വലിയ Mg₂Si കണികകൾ നിലനിൽക്കും. ഇത് സംഭവിക്കുമ്പോൾ, എക്സ്ട്രൂഷൻ കഴിഞ്ഞുള്ള ഖര ലായനിയിൽ കുറഞ്ഞ Mg ഉം Si ഉം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ കാഠിന്യം സൃഷ്ടിക്കുന്ന അവക്ഷിപ്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് അസാധ്യമാക്കുന്നു - ഇത് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.
ചിത്രം 1. മിനുക്കിയതും 2% HF-എച്ചഡ് 6060 ബില്ലറ്റുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോഗ്രാഫുകൾ: (എ) ആസ്-കാസ്റ്റ്, (ബി) ഭാഗികമായി ഏകീകൃതമാക്കിയത്, (സി) പൂർണ്ണമായും ഏകീകൃതമാക്കിയത്.
ഇരുമ്പ് അടങ്ങിയ ഇന്റർമെറ്റാലിക്സിൽ ഏകീകൃതവൽക്കരണത്തിന്റെ പങ്ക്.
ഇരുമ്പ് (Fe) ശക്തിയെക്കാൾ പൊട്ടൽ കാഠിന്യത്തിൽ കൂടുതൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. 6XXX ലോഹസങ്കരങ്ങളിൽ, കാസ്റ്റിംഗ് സമയത്ത് Fe ഘട്ടങ്ങൾ β-ഘട്ടം (Al₅(FeMn)Si അല്ലെങ്കിൽ Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ ഘട്ടങ്ങൾ വലുതും കോണീയവുമാണ്, കൂടാതെ എക്സ്ട്രൂഷനിൽ ഇടപെടുന്നതുമാണ് (ചിത്രം 2a-യിൽ എടുത്തുകാണിച്ചിരിക്കുന്നു). ഏകീകൃതവൽക്കരണ സമയത്ത്, ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങൾ (Fe, Mn, മുതലായവ) വ്യാപിക്കുകയും വലിയ കോണീയ ഘട്ടങ്ങൾ ചെറുതും വൃത്താകൃതിയിലുള്ളതുമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 2b).
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജുകളിൽ നിന്ന് മാത്രം, വിവിധ ഘട്ടങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ അവയെ വിശ്വസനീയമായി അളക്കുക അസാധ്യവുമാണ്. ഇന്നോവലിൽ, ബില്ലറ്റുകൾക്ക് %α മൂല്യം നൽകുന്ന ഞങ്ങളുടെ ആന്തരിക ഫീച്ചർ ഡിറ്റക്ഷൻ ആൻഡ് ക്ലാസിഫിക്കേഷൻ (FDC) രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ബില്ലറ്റ് ഹോമോജനൈസേഷൻ അളക്കുന്നു. ഇത് ഹോമോജനൈസേഷന്റെ ഗുണനിലവാരം വിലയിരുത്താൻ ഞങ്ങളെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.
ചിത്രം 2. ഹോമോജനൈസേഷന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ബില്ലറ്റുകളുടെ (എ) ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോഗ്രാഫുകൾ.
ഫീച്ചർ ഡിറ്റക്ഷൻ ആൻഡ് ക്ലാസിഫിക്കേഷൻ (എഫ്ഡിസി) രീതി
ചിത്രം 3a, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്ത ഒരു മിനുക്കിയ സാമ്പിൾ കാണിക്കുന്നു. ചിത്രം 3b-യിൽ വെളുത്തതായി കാണപ്പെടുന്ന ഇന്റർമെറ്റാലിക്കുകളെ വേർതിരിക്കാനും തിരിച്ചറിയാനും ഒരു ഗ്രേസ്കെയിൽ ത്രെഷോൾഡിംഗ് സാങ്കേതികത പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ 1 mm² വരെയുള്ള പ്രദേശങ്ങളുടെ വിശകലനം അനുവദിക്കുന്നു, അതായത് 1000-ലധികം വ്യക്തിഗത സവിശേഷതകൾ ഒരേസമയം വിശകലനം ചെയ്യാൻ കഴിയും.
ചിത്രം 3. (എ) ഹോമോജനൈസ് ചെയ്ത 6060 ബില്ലറ്റിന്റെ ബാക്ക്‌സ്‌കാറ്റേർഡ് ഇലക്ട്രോൺ ചിത്രം, (ബി) (എ) യിൽ നിന്ന് വ്യക്തിഗത സവിശേഷതകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
കണിക ഘടന
ഇന്നൊവൽ സിസ്റ്റത്തിൽ ഓക്സ്ഫോർഡ് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് എക്സ്പ്ലോർ 30 എനർജി-ഡിസ്പേഴ്സീവ് എക്സ്-റേ (EDX) ഡിറ്റക്ടർ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഓരോ പോയിന്റിൽ നിന്നും EDX സ്പെക്ട്രയുടെ വേഗത്തിലുള്ള യാന്ത്രിക ശേഖരണം അനുവദിക്കുന്നു. ഈ സ്പെക്ട്രകളിൽ നിന്ന്, കണികാ ഘടന നിർണ്ണയിക്കാനും ആപേക്ഷിക Fe:Si അനുപാതം അനുമാനിക്കാനും കഴിയും.
അലോയ്യിലെ Mn അല്ലെങ്കിൽ Cr ഉള്ളടക്കത്തെ ആശ്രയിച്ച്, മറ്റ് ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളും ഉൾപ്പെടുത്താം. ചില 6XXX അലോയ്കൾക്ക് (ചിലപ്പോൾ ഗണ്യമായ Mn ഉള്ളത്), (Fe+Mn):Si അനുപാതം ഒരു റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ അനുപാതങ്ങളെ പിന്നീട് അറിയപ്പെടുന്ന Fe-അടങ്ങിയ ഇന്റർമെറ്റാലിക്സുകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.
β-ഘട്ടം (Al₅(FeMn)Si അല്ലെങ്കിൽ Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si അനുപാതം ≈ 2. α-ഘട്ടം (Al₁₂(FeMn)₃Si അല്ലെങ്കിൽ Al₈.₃(FeMn)₂Si): അനുപാതം ≈ 4–6, ഘടനയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ ഇഷ്ടാനുസൃത സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഒരു പരിധി സജ്ജീകരിക്കാനും ഓരോ കണികയെയും α അല്ലെങ്കിൽ β ആയി തരംതിരിക്കാനും തുടർന്ന് സൂക്ഷ്മഘടനയ്ക്കുള്ളിൽ അവയുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ മാപ്പ് ചെയ്യാനും ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു (ചിത്രം 4). ഇത് ഏകീകൃത ബില്ലറ്റിൽ രൂപാന്തരപ്പെട്ട α യുടെ ഏകദേശ ശതമാനം നൽകുന്നു.
ചിത്രം 4. (എ) α- ഉം β- ഉം തരംതിരിച്ച കണങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന മാപ്പ്, (ബി) (Fe+Mn):Si അനുപാതങ്ങളുടെ സ്കാറ്റർ പ്ലോട്ട്.
ഡാറ്റയ്ക്ക് നമ്മളോട് എന്ത് പറയാൻ കഴിയും
ഈ വിവരങ്ങൾ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം ചിത്രം 5 കാണിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു പ്രത്യേക ഫർണസിനുള്ളിൽ ചൂടാക്കൽ ഏകീകൃതമല്ലെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഒരുപക്ഷേ സെറ്റ് പോയിന്റ് താപനില എത്തിയിട്ടില്ലായിരിക്കാം. അത്തരം കേസുകൾ ശരിയായി വിലയിരുത്തുന്നതിന്, അറിയപ്പെടുന്ന ഗുണനിലവാരമുള്ള ടെസ്റ്റ് ബില്ലറ്റും റഫറൻസ് ബില്ലറ്റുകളും ആവശ്യമാണ്. ഇവയില്ലാതെ, ആ അലോയ് കോമ്പോസിഷനായി പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന %α ശ്രേണി സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയില്ല.
ചിത്രം 5. മോശം പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്ന ഒരു ഹോമോജനൈസേഷൻ ചൂളയുടെ വ്യത്യസ്ത വിഭാഗങ്ങളിലെ %α യുടെ താരതമ്യം.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-30-2025
