कोल्ड वर्किंग प्रक्रिया निकेल आधारित मिश्र धातुओं की तन्य शक्ति और लचीलापन को कैसे बदल देती है?

कोल्ड वर्किंग, जिसे निकेल आधारित मिश्र धातुओं के पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान (आमतौर पर कमरे का तापमान 300 डिग्री) से नीचे के तापमान पर प्लास्टिक विरूपण के रूप में परिभाषित किया गया है, मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन लाता है, जो बदले में उनकी तन्य शक्ति और लचीलापन को संशोधित करता है।व्यापार-संबंधी -बंद संबंध. विशिष्ट तंत्र और प्रभावों का विवरण नीचे दिया गया है:

1. कोल्ड वर्किंग द्वारा प्रेरित सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तनों के तंत्र

कोल्ड वर्किंग प्लास्टिक विरूपण के माध्यम से निकल आधारित मिश्र धातुओं की मूल समान और स्थिर सूक्ष्म संरचना को बाधित करती है, जिससे निम्नलिखित प्रमुख परिवर्तन होते हैं:

अव्यवस्था गुणन और उलझाव: बाहरी तनाव के तहत, मिश्र धातु के दानों के अंदर बड़ी संख्या में अव्यवस्थाएं उत्पन्न होती हैं। ये अव्यवस्थाएँ चलती हैं और एक-दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, जिससे उलझी हुई अव्यवस्था समूह, कोशिका संरचनाएँ, या अव्यवस्था दीवारें बनती हैं। यह एक उच्च घनत्व वाला अव्यवस्था क्षेत्र बनाता है जो बाद की अव्यवस्था की गति में बाधा उत्पन्न करता है।

अनाज का विरूपण और विखंडन: मूल समअक्षीय दाने लम्बे, चपटे, या यहां तक कि विरूपण दिशा के साथ खंडित होते हैं, जिससे एक रेशेदार सूक्ष्म संरचना बनती है। अवक्षेपण के लिए {{1}कठोर निकेल-आधारित मिश्रधातु (उदाहरण के लिए, इनकोनेल 718), ठंडी कार्यप्रणाली से सुदृढ़ीकरण चरणों (उदाहरण के लिए, '' चरण) की विकृति और विरूपण दिशा के साथ उनका संरेखण भी हो सकता है।

कार्य सख्त प्रभाव: अव्यवस्थाओं और अनाज विरूपण के संचय से मिश्र धातु की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे कार्य सख्त होने की घटना होती है, जो यांत्रिक गुणों में परिवर्तन का मुख्य कारण है।

2. तन्य शक्ति पर प्रभाव: महत्वपूर्ण सुधार

निम्नलिखित मार्गों के माध्यम से उपज शक्ति और अंतिम तन्य शक्ति सहित निकल आधारित मिश्र धातुओं की तन्य शक्ति को बढ़ाने के लिए कोल्ड वर्किंग एक प्रभावी तरीका है:

अव्यवस्था सुदृढ़ीकरण: उलझी हुई अव्यवस्थाएं और घनी अव्यवस्था वाली दीवारें अव्यवस्था की गति में बाधा के रूप में कार्य करती हैं। जब मिश्र धातु तन्य तनाव के अधीन होती है, तो इन बाधाओं को दूर करने के लिए अतिरिक्त बल की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उपज शक्ति में तेज वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए, कोल्ड रोल्ड इनकोनेल 625 मिश्रधातु की उपज शक्ति एनील्ड अवस्था की तुलना में 50%-80% तक बढ़ सकती है।

अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण (द्वितीयक प्रभाव): अत्यधिक ठंड में काम करने से मोटे अनाज बारीक उपअनाजों में विखंडित हो सकते हैं। हॉल -पेच संबंध के अनुसार, बारीक दानों का मतलब है अधिक अनाज सीमाएं, जो अव्यवस्था की गति को और अधिक बाधित कर सकती हैं और ताकत में सुधार में योगदान कर सकती हैं।

वर्षा के चरणों के साथ सहक्रियात्मक सुदृढ़ीकरण: अवक्षेपण के लिए {{0}कठोर निकेल-आधारित मिश्रधातु, कोल्ड वर्किंग बाद के उम्र बढ़ने के उपचार के दौरान बारीक मजबूत करने वाले चरणों की एक समान वर्षा को बढ़ावा देता है। ये बारीक चरण तन्य शक्ति को और बढ़ाने के लिए अव्यवस्थाओं के साथ सहयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, ठंड से खींची गई मोनेल K-500 मिश्र धातु उम्र बढ़ने के बाद अकेले उम्र बढ़ने से संसाधित मिश्र धातु की तुलना में उच्च तन्यता ताकत प्रदर्शित करती है।

ताकत में सुधार की डिग्री सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध हैशीत कार्य कमी दर(अर्थात, विरूपण के बाद मोटाई या क्रॉस -अनुभागीय क्षेत्र में कमी का प्रतिशत)। उच्च कटौती दर से अधिक महत्वपूर्ण अव्यवस्था संचय और अनाज विरूपण होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक ताकत मिलती है।

3. लचीलेपन पर प्रभाव: धीरे-धीरे कमी

ताकत में सुधार करते समय, ठंडा काम अनिवार्य रूप से निकल आधारित मिश्र धातुओं की लचीलापन को कम कर देता है, जो बढ़ाव में कमी और क्षेत्र में कमी की विशेषता है:

अव्यवस्था संचय-प्रेरित भंगुरता: उलझी हुई अव्यवस्थाओं का उच्च घनत्व अनाज के अंदर अव्यवस्थाओं की गतिशीलता को कम कर देता है। तन्य विरूपण के दौरान, मिश्र धातु अव्यवस्था आंदोलन के माध्यम से पर्याप्त प्लास्टिक विरूपण से नहीं गुजर सकती है, जिससे प्रारंभिक फ्रैक्चर और कम बढ़ाव होता है।

माइक्रोक्रैक दीक्षा: अत्यधिक ठंड में काम करने से विकृत अनाजों के बीच या अनाजों और मजबूत करने वाले चरणों के बीच इंटरफेस में माइक्रोक्रैक का निर्माण हो सकता है। ये माइक्रोक्रैक तन्य तनाव के तहत तेजी से फैलते हैं, जिससे लचीलापन और बिगड़ जाता है।

अनिसोट्रॉपी प्रभाव: ठंड से काम करने से बनी रेशेदार सूक्ष्म संरचना मिश्र धातु की लचीलापन को अनिसोट्रोपिक बनाती है। विरूपण दिशा के साथ लचीलापन अपेक्षाकृत बेहतर है, जबकि विरूपण दिशा के लंबवत लचीलापन काफी कम हो जाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि लचीलापन में कमी रैखिक नहीं है। जब शीत कार्य में कमी की दर कम (10% से कम) होती है, तो लचीलापन थोड़ा कम हो जाता है; जब कमी दर 30% से अधिक हो जाती है, तो लचीलापन तेजी से गिर जाता है, और मिश्र धातु भंगुर हो जाती है।

4. पुनर्प्राप्ति और पुन: क्रिस्टलीकरण: संपत्ति परिवर्तन को उलटना

ठंड से काम करने के कारण तन्य शक्ति और लचीलेपन में परिवर्तन होता हैप्रतिवर्तीपुनर्प्राप्ति और पुनः क्रिस्टलीकरण जैसी ताप उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से:

वसूली: ठंडी मिश्रधातु को पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से नीचे के तापमान पर गर्म करने से रेशेदार सूक्ष्म संरचना को बदले बिना मिश्रधातु का आंतरिक तनाव समाप्त हो जाता है। यह प्रक्रिया ताकत को थोड़ा कम कर देती है और थोड़ी मात्रा में लचीलापन बहाल कर देती है।

recrystallization: पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान (आम तौर पर निकल आधारित मिश्रधातुओं के लिए 800 डिग्री -1100 डिग्री) तक गर्म करने से विकृत रेशेदार माइक्रोस्ट्रक्चर की जगह, नए समअक्षीय अनाज के न्यूक्लियेशन और विकास को सक्षम बनाता है। यह वर्क हार्डनिंग को पूरी तरह से समाप्त कर देता है, मिश्र धातु की लचीलापन को एनील्ड अवस्था में बहाल कर देता है, जबकि तन्य शक्ति तदनुसार कम हो जाती है।

सारांश

कोल्ड वर्किंग से अव्यवस्था सुदृढ़ीकरण और अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण के माध्यम से निकल आधारित मिश्र धातुओं की तन्यता ताकत में सुधार होता है, जबकि अव्यवस्था उलझन और माइक्रोस्ट्रक्चरल विरूपण के कारण लचीलापन कम हो जाता है। संपत्ति परिवर्तन की सीमा कोल्ड वर्किंग कमी दर पर निर्भर करती है। इसके अलावा, संशोधित गुणों को विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों की यांत्रिक संपत्ति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बाद की पुनर्प्राप्ति या पुन: क्रिस्टलीकरण गर्मी उपचार के माध्यम से लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है।

निकल मिश्र धातु की तन्य शक्ति और लचीलापन