වානේ ඇලුමිනියම් ලේසර් වෑල්ඩින් කරන ලද ලැප් සන්ධිවල අන්තර්ලෝහ සංයෝග සෑදීම සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග කෙරෙහි ශක්ති වෙනස් කළ හැකි වළයාකාර ස්ථාන ලේසර් වල බලපෑම.

ඇලුමිනියම් සමඟ වානේ සම්බන්ධ කිරීමේදී, සම්බන්ධතා ක්‍රියාවලියේදී Fe සහ Al පරමාණු අතර ප්‍රතික්‍රියාව බිඳෙනසුලු අන්තර්ලෝහ සංයෝග (IMC) සාදයි. මෙම IMC පැවතීම සම්බන්ධතාවයේ යාන්ත්‍රික ශක්තිය සීමා කරයි, එබැවින් මෙම සංයෝගවල ප්‍රමාණය පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. IMC සෑදීමට හේතුව Al හි Fe හි ද්‍රාව්‍යතාව දුර්වල වීමයි. එය යම් ප්‍රමාණයක් ඉක්මවා ගියහොත්, එය වෑල්ඩයේ යාන්ත්‍රික ගුණාංගවලට බලපෑ හැකිය. IMC වලට දෘඪතාව, සීමිත ductility සහ තද බව සහ රූප විද්‍යාත්මක ලක්ෂණ වැනි අද්විතීය ගුණාංග ඇත. අනෙකුත් IMC හා සසඳන විට, Fe2Al5 IMC ස්ථරය වඩාත් බිඳෙන සුළු ලෙස බහුලව සලකනු ලබන බව පර්යේෂණවලින් සොයාගෙන ඇත (11.8± 1.8 GPa) IMC අවධිය, සහ වෙල්ඩින් අසමත් වීම හේතුවෙන් යාන්ත්‍රික ගුණාංග අඩුවීමට ප්‍රධාන හේතුව ද වේ. මෙම පත්‍රිකාව වෙනස් කළ හැකි මුදු මාදිලියේ ලේසර් භාවිතයෙන් IF වානේ සහ 1050 ඇලුමිනියම් වල දුරස්ථ ලේසර් වෑල්ඩින් ක්‍රියාවලිය විමර්ශනය කරන අතර අන්තර් ලෝහ සංයෝග සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග සෑදීම කෙරෙහි ලේසර් කදම්භ හැඩයේ බලපෑම ගැඹුරින් විමර්ශනය කරයි. හරය/මුදු බල අනුපාතය සකස් කිරීමෙන්, සන්නායක මාදිලිය යටතේ, හරය/මුදු බල අනුපාතය 0.2 ක් මඟින් වඩා හොඳ වෑල්ඩින් අතුරුමුහුණත් බන්ධන මතුපිට ප්‍රදේශයක් ලබා ගත හැකි බවත්, Fe2Al5 IMC හි ඝණකම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකි බවත්, එමඟින් සන්ධියේ කැපුම් ශක්තිය වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත් සොයා ගන්නා ලදී.

මෙම ලිපියෙන් IF වානේ සහ 1050 ඇලුමිනියම් දුරස්ථ ලේසර් වෑල්ඩින් කිරීමේදී අන්තර්ලෝහ සංයෝග සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග සෑදීම කෙරෙහි වෙනස් කළ හැකි මුදු මාදිලියේ ලේසර් වල බලපෑම හඳුන්වා දෙයි. පර්යේෂණ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ සන්නායක මාදිලිය යටතේ, 0.2 ක හර/මුදු බල අනුපාතයක් විශාල වෑල්ඩින් අතුරුමුහුණත් බන්ධන මතුපිට ප්‍රදේශයක් සපයන බවත්, එය උපරිම කැපුම් ශක්තිය 97.6 N/mm2 (සන්ධි කාර්යක්ෂමතාව 71%) මගින් පිළිබිඹු වන බවත්ය. ඊට අමතරව, 1 ට වඩා වැඩි බල අනුපාතයක් සහිත ගවුසියානු කදම්භ හා සසඳන විට, මෙය Fe2Al5 අන්තර්ලෝහ සංයෝගයේ (IMC) ඝණකම 62% කින් සහ මුළු IMC ඝණකම 40% කින් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. සිදුරු මාදිලියේදී, සන්නායක මාදිලියට සාපේක්ෂව ඉරිතැලීම් සහ අඩු කැපුම් ශක්තිය නිරීක්ෂණය කරන ලදී. හරය/මුදු බල අනුපාතය 0.5 ක් වූ විට වෑල්ඩින් මැහුම් වල සැලකිය යුතු ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමක් නිරීක්ෂණය වූ බව සඳහන් කිරීම වටී.

r=0 වූ විට, ලූප් බලය පමණක් ජනනය වන අතර, r=1 වූ විට, හර බලය පමණක් ජනනය වේ.

ගවුසියානු කදම්භයක් සහ වළයාකාර කදම්භයක් අතර බල අනුපාතය r හි ක්‍රමානුරූප සටහන

(අ) වෙල්ඩින් උපාංගය; (ආ) වෙල්ඩින් පැතිකඩෙහි ගැඹුර සහ පළල; (ඇ) නියැදිය සහ සවිකිරීම් සැකසුම් ප්‍රදර්ශනය කිරීමේ ක්‍රමානුරූප සටහන

MC පරීක්ෂණය: ගවුසියානු කදම්භයේ දී පමණක්, වෑල්ඩින් මැහුම් මුලින් නොගැඹුරු සන්නායක මාදිලියේ (ID 1 සහ 2) පවතින අතර, පසුව පැහැදිලි ඉරිතැලීම් සහිතව අර්ධ වශයෙන් විනිවිද යන ලොක්හෝල් මාදිලියට (ID 3-5) සංක්‍රමණය වේ. වළල්ලේ බලය 0 සිට 1000 W දක්වා වැඩි වූ විට, ID 7 හි පැහැදිලි ඉරිතැලීම් නොතිබූ අතර යකඩ පොහොසත් කිරීමේ ගැඹුර සාපේක්ෂව කුඩා විය. වළල්ලේ බලය 2000 සහ 2500 W දක්වා වැඩි වන විට (IDs 9 සහ 10), පොහොසත් යකඩ කලාපයේ ගැඹුර වැඩි වේ. 2500w වළල්ලේ බලයේදී (ID 10) අධික ඉරිතැලීමක් සිදු වේ.

MR පරීක්ෂණය: මූලික බලය 500 සහ 1000 W (ID 11 සහ 12) අතර වන විට, වෑල්ඩින් මැහුම් සන්නායක මාදිලියේ පවතී; ID 12 සහ ID 7 සංසන්දනය කිරීමේදී, මුළු බලය (6000w) සමාන වුවද, ID 7 අගුළු සිදුරු මාදිලියක් ක්‍රියාත්මක කරයි. ප්‍රමුඛ ලූප් ලක්ෂණය (r=0.2) හේතුවෙන් ID 12 හි බල ඝනත්වයේ සැලකිය යුතු අඩුවීමක් මෙයට හේතුවයි. මුළු බලය 7500 W (ID 15) කරා ළඟා වූ විට, සම්පූර්ණ විනිවිද යාමේ මාදිලිය ලබා ගත හැකි අතර, ID 7 හි භාවිතා කරන 6000 W හා සසඳන විට, සම්පූර්ණ විනිවිද යාමේ මාදිලියේ බලය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ.

IC පරීක්ෂණය: සන්නායක මාදිලිය (ID 16 සහ 17) 1500w හර බලය සහ 3000w සහ 3500w මුදු බලයෙන් ලබා ගන්නා ලදී. හර බලය 3000w වන විට සහ මුදු බලය 1500w සහ 2500w අතර (ID 19-20) ඇති විට, පොහොසත් යකඩ සහ පොහොසත් ඇලුමිනියම් අතර අතුරුමුහුණතෙහි පැහැදිලි ඉරිතැලීම් දිස්වන අතර, දේශීය විනිවිද යන කුඩා සිදුරු රටාවක් සාදයි. මුදු බලය 3000 සහ 3500w (ID 21 සහ 22) වන විට, සම්පූර්ණ විනිවිද යාමේ යතුරු සිදුරු මාදිලිය ලබා ගන්න.

දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂයක් යටතේ එක් එක් වෙල්ඩින් හඳුනාගැනීමේ නියෝජිත හරස්කඩ රූප

රූපය 4. (අ) වෙල්ඩින් පරීක්ෂණවල අවසාන ආතන්ය ශක්තිය (UTS) සහ බල අනුපාතය අතර සම්බන්ධතාවය; (ආ) සියලුම වෙල්ඩින් පරීක්ෂණවල මුළු බලය

රූපය 5. (අ) දර්ශන අනුපාතය සහ UTS අතර සම්බන්ධතාවය; (ආ) දිගුව සහ විනිවිද යාමේ ගැඹුර සහ UTS අතර සම්බන්ධතාවය; (ඇ) සියලුම වෙල්ඩින් පරීක්ෂණ සඳහා බල ඝනත්වය

රූපය 6. (ac) විකර්ස් ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව ඉන්ඩෙන්ටේෂන් සමෝච්ඡ සිතියම; (df) නියෝජිත සන්නායක මාදිලි වෑල්ඩින් සඳහා අනුරූප SEM-EDS රසායනික වර්ණාවලීක්ෂය; (g) වානේ සහ ඇලුමිනියම් අතර අතුරුමුහුණතේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන; (h) සන්නායක මාදිලි වෑල්ඩවල Fe2Al5 සහ මුළු IMC ඝණකම

රූපය 7. (ac) විකර්ස් ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව එබීමේ සමෝච්ඡ සිතියම; (df) නියෝජිත දේශීය විනිවිද යාමේ සිදුරු මාදිලියේ වෑල්ඩින් සඳහා අනුරූප SEM-EDS රසායනික වර්ණාවලිය

රූපය 8. (ac) විකර්ස් ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව එබීමේ සමෝච්ඡ සිතියම; (df) නියෝජිත පූර්ණ විනිවිද යාමේ සිදුරු මාදිලියේ වෑල්ඩින් සඳහා අනුරූප SEM-EDS රසායනික වර්ණාවලිය

රූපය 9. EBSD සටහන මඟින් සම්පූර්ණ විනිවිද යාමේ සිදුරු මාදිලියේ පරීක්ෂණයේදී යකඩ පොහොසත් කලාපයේ (ඉහළ තහඩුව) ධාන්‍ය ප්‍රමාණය පෙන්වන අතර ධාන්‍ය ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය ප්‍රමාණනය කරයි.

රූපය 10. පොහොසත් යකඩ සහ පොහොසත් ඇලුමිනියම් අතර අතුරුමුහුණතේ SEM-EDS වර්ණාවලිය

මෙම අධ්‍යයනය මගින් IF වානේ-1050 ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ අසමාන ලැප් වෑල්ඩින් කරන ලද සන්ධිවල IMC සෑදීම, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග කෙරෙහි ARM ලේසර් වල බලපෑම විමර්ශනය කරන ලදී. අධ්‍යයනය මගින් වෙල්ඩින් ක්‍රම තුනක් (සන්නායකතා මාදිලිය, දේශීය විනිවිද යාමේ මාදිලිය සහ සම්පූර්ණ විනිවිද යාමේ මාදිලිය) සහ තෝරාගත් ලේසර් කදම්භ හැඩතල තුනක් (ගවුසියානු කදම්භ, වළයාකාර කදම්භ සහ ගවුසියානු වළයාකාර කදම්භ) සලකා බලන ලදී. පර්යේෂණ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ගවුසියානු කදම්භයේ සහ වළයාකාර කදම්භයේ සුදුසු බල අනුපාතය තෝරා ගැනීම අභ්‍යන්තර මාදිලි කාබන් සෑදීම සහ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය පාලනය කිරීම සඳහා ප්‍රධාන පරාමිතියක් වන අතර එමඟින් වෑල්ඩයේ යාන්ත්‍රික ගුණාංග උපරිම කරන බවයි. සන්නායකතා මාදිලියේදී, 0.2 ක බල අනුපාතයක් සහිත රවුම් කදම්භයක් හොඳම වෙල්ඩින් ශක්තිය (71% සන්ධි කාර්යක්ෂමතාව) සපයයි. සිදුරු මාදිලියේදී, ගවුසියානු කදම්භය වැඩි වෙල්ඩින් ගැඹුරක් සහ ඉහළ දර්ශන අනුපාතයක් නිපදවයි, නමුත් වෙල්ඩින් තීව්‍රතාවය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. 0.5 ක බල අනුපාතයක් සහිත වළයාකාර කදම්භය වෑල්ඩින් මැහුම් වල වානේ පැති ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීම කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. මෙයට හේතුව වළයාකාර කදම්භයේ පහළ උච්ච උෂ්ණත්වය වේගවත් සිසිලන අනුපාතයකට මඟ පාදන අතර, වෑල්ඩින් මැහුම් වල ඉහළ කොටස දෙසට Al ද්‍රාව්‍ය සංක්‍රමණයේ වර්ධන සීමා කිරීමේ බලපෑම ධාන්‍ය ව්‍යුහයට ඇති බැවිනි. Vickers ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව සහ Thermo Calc හි අදියර පරිමාව ප්‍රතිශතය පිළිබඳ පුරෝකථනය අතර ශක්තිමත් සහසම්බන්ධයක් ඇත. Fe4Al13 හි පරිමාව ප්‍රතිශතය විශාල වන තරමට ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව වැඩි වේ.