Is féidir buntáistí a bhaint amach trí léargas a fháil ar shraith amháin den struchtúr gráin a rialaíonn iompar meicniúil cruach dhosmálta. Íomhánna Getty
Go ginearálta, dírítear ar neart, insínteacht, fadú agus cruas nuair a roghnaítear cruach dhosmálta agus cóimhiotail alúmanaim. Léiríonn na hairíonna seo conas a fhreagraíonn bloic thógála an mhiotail d’ualaí feidhmeacha. Is táscaire éifeachtach iad maidir le srianta amhábhar a bhainistiú; is é sin, cé mhéad a lúbfaidh sé sula mbrisfidh sé. Caithfidh an t-amhábhar a bheith in ann an próiseas múnlaithe a sheasamh gan briseadh.
Is modh iontaofa agus cost-éifeachtach é tástáil teanntachta agus cruais millteach chun airíonna meicniúla a chinneadh. Mar sin féin, ní bhíonn na tástálacha seo chomh hiontaofa i gcónaí a luaithe a thosaíonn tiús an amhábhair ag teorainn a chur le méid an tsampla tástála. Ar ndóigh, tá tástáil teanntachta ar tháirgí miotail chomhréidhe fós úsáideach, ach is féidir buntáistí a bhaint amach trí fhéachaint níos doimhne ar shraith amháin den struchtúr gráin a rialaíonn a iompar meicniúil.
Tá miotail déanta suas de shraith criostail mhicreascópacha ar a dtugtar gráin. Tá siad dáilte go randamach ar fud an mhiotail. Is cuid de ghrán aonair iad adaimh d’eilimintí cóimhiotail, amhail iarann, cróimiam, nicil, mangainéis, sileacan, carbón, nítrigin, fosfar agus sulfair i cruach dhosmálta austeníteach. Cruthaíonn na hadaimh seo tuaslagán soladach d’ian miotail, atá nasctha isteach sa laitís criostail trína leictreoin chomhroinnte.
Is é comhdhéanamh ceimiceach an chóimhiotail a chinneann an socrú teirmidinimiciúil is fearr d’adaimh sna gráinní, ar a dtugtar an struchtúr criostail. Cruthaíonn codanna aonchineálacha de mhiotal ina bhfuil struchtúr criostail athchleachtach gráinn amháin nó níos mó ar a dtugtar céimeanna. Is feidhm den struchtúr criostail sa chóimhiotal airíonna meicniúla cóimhiotail. Baineann an rud céanna le méid agus socrú gráinní gach céime.
Tá formhór na ndaoine eolach ar chéimeanna an uisce. Nuair a reoiteann uisce leachtach, bíonn sé ina oighear soladach. Mar sin féin, maidir le miotail, níl ach céim sholadach amháin ann. Ainmnítear teaghlaigh chóimhiotail áirithe i ndiaidh a gcéimeanna. I measc na cruach dhosmálta, is éard atá i gcóimhiotail austeníteacha sraith 300 den chuid is mó austenít nuair a dhéantar iad a annealadh. Mar sin féin, is éard atá i gcóimhiotail sraith 400 feirít i gcruach dhosmálta 430 nó martensít i gcóimhiotail cruach dhosmálta 410 agus 420.
Tá an rud céanna i gceist le cóimhiotail tíotáiniam. Léiríonn ainm gach grúpa cóimhiotail a gcéim is mó ag teocht an tseomra – alfa, béite nó meascán den dá cheann. Tá cóimhiotail alfa, gar-alfa, alfa-béite, béite agus gar-béite ann.
Nuair a sholadaíonn an miotal leachtach, deascfaidh na cáithníní soladacha den chéim is fearr go teirmidinimiciúil san áit a gceadaíonn brú, teocht agus comhdhéanamh ceimiceach é. De ghnáth, tarlaíonn sé seo ag comhéadain, cosúil le criostail oighir ar dhromchla locháin te ar lá fuar. Nuair a núicléataíonn gráin, fásann an struchtúr criostail i dtreo amháin go dtí go mbuailtear le gráin eile. Foirmíonn teorainneacha gráin ag trasnú laitísí mí-oiriúnacha mar gheall ar threoshuíomhanna éagsúla na struchtúr criostail. Samhlaigh go gcuirfeá bunch ciúb Rubik de mhéideanna éagsúla i mbosca. Tá socrú eangach cearnach ag gach ciúb, ach beidh siad go léir socraithe i dtreonna randamacha éagsúla. Is éard atá i bpíosa oibre miotail lán-sholadaithe sraith gráin atá dírithe go randamach.
Aon uair a chruthaítear grán, bíonn seans ann go dtarlóidh lochtanna líne. Is codanna den struchtúr criostail ar iarraidh iad na lochtanna seo ar a dtugtar díláithrithe. Tá na díláithrithe seo agus a ngluaiseacht ina dhiaidh sin ar fud an ghráin agus trasna teorainneacha gráin bunúsach do dhéineacht miotail.
Déantar trasghearradh den phíosa oibre a fheistiú, a mheilt, a snasú agus a ghreanadh chun struchtúr an ghráin a fheiceáil. Nuair a bhíonn siad aonfhoirmeach agus cothrom-aiseach, bíonn cuma puzail ar na micreastruchtúir a fheictear ar mhicreascóp optúil. I ndáiríre, tá na gráin tríthoiseach, agus beidh trasghearradh gach gráin éagsúil ag brath ar threoshuíomh trasghearradh an phíosa oibre.
Nuair a bhíonn struchtúr criostail lán lena chuid adamh go léir, níl aon spás ann le haghaidh gluaiseachta seachas síneadh na nasc adamhach.
Nuair a bhaintear leath de shraith adamh, cruthaítear deis do shraith eile adamh sleamhnú isteach sa suíomh sin, rud a bhogann an díláithriú go héifeachtach. Nuair a chuirtear fórsa i bhfeidhm ar an bpíosa oibre, cuireann gluaiseacht chomhiomlán na ndíláithriú sa mhicreastruchtúr ar a chumas lúbadh, síneadh nó comhbhrú gan briseadh ná briseadh.
Nuair a ghníomhaíonn fórsa ar chóimhiotal miotail, méadaíonn an córas fuinneamh. Má chuirtear dóthain fuinnimh leis chun dífhoirmiú plaisteach a chur faoi deara, dífhoirmíonn an laitís agus foirmíonn díláithrithe nua. Is cosúil go loighciúil go méadóidh sé seo an insínteacht, toisc go saorann sé níos mó spáis agus dá bhrí sin cruthaíonn sé an poitéinseal do ghluaiseacht díláithrithe níos mó. Mar sin féin, nuair a imbhuaileann díláithrithe, is féidir leo a chéile a shocrú.
De réir mar a mhéadaíonn líon agus tiúchan na ndí-áitithe, bioráiltear níos mó agus níos mó dí-áitithe le chéile, rud a laghdaíonn an insínteacht. Sa deireadh, feictear an oiread sin dí-áitithe nach féidir foirmiú fuar a thuilleadh. Ós rud é nach féidir le dí-áitithe bioráin atá ann cheana bogadh a thuilleadh, síneann na naisc adamhacha sa laitís go dtí go mbrisfidh siad nó go dtitfidh siad. Sin é an fáth a gcruannaíonn cóimhiotail miotail ó obair, agus an fáth go bhfuil teorainn leis an méid dífhoirmithe plaisteach is féidir le miotal a sheasamh sula mbrisfidh sé.
Tá ról tábhachtach ag gráin san ainéalú freisin. Athshocraíonn ainéalú ábhair atá cruaite le hobair an micreastruchtúr go bunúsach agus ar an gcaoi sin athbhunaítear an insínteacht. Le linn an phróisis ainéalaithe, déantar na gráin a chlaochlú i dtrí chéim:
Samhlaigh duine ag siúl trí charr traenach plódaithe. Ní féidir sluaite a bhrú ach trí bhearnaí a fhágáil idir na sraitheanna, cosúil le díláithrithe i laitís. De réir mar a chuaigh siad ar aghaidh, líon na daoine taobh thiar díobh an folús a d’fhág siad, agus chruthaigh siad spás nua os a gcomhair. Nuair a shroicheann siad ceann eile an charráiste, athraíonn socrú na bpaisinéirí. Má dhéanann an iomarca daoine iarracht dul thar bráid ag an am céanna, imbhuailfidh paisinéirí atá ag iarraidh spás a dhéanamh dá ngluaiseacht lena chéile agus buailfidh siad ballaí na gcarr traenach, ag priontáil gach duine ina n-áit. Dá mhéad díláithrithe a thagann chun solais, is deacra a bhíonn sé dóibh bogadh ag an am céanna.
Tá sé tábhachtach an leibhéal íosta dífhoirmithe atá riachtanach chun athchriostalú a spreagadh a thuiscint. Mar sin féin, mura bhfuil dóthain fuinnimh dífhoirmithe ag an miotal sula ndéantar é a théamh, ní tharlóidh athchriostalú agus leanfaidh na gráin ag fás thar a méid bunaidh.
Is féidir airíonna meicniúla a choigeartú trí fhás gráin a rialú. Is balla díláithrithe é teorainn gráin go bunúsach. Cuireann siad bac ar ghluaiseacht.
Má chuirtear srian le fás gráin, táirgfear líon níos airde gráin bheaga. Meastar gur míne na gráin bheaga seo i dtéarmaí struchtúr gráin. Ciallaíonn níos mó teorainneacha gráin níos lú gluaiseachta díláithrithe agus neart níos airde.
Mura gcuirtear srian le fás gráin, bíonn struchtúr an ghráin níos garbh, bíonn na gráin níos mó, bíonn na teorainneacha níos lú, agus bíonn an neart níos ísle.
Is minic a thugtar uimhir gan aonad ar mhéid na ngrán, áit éigin idir 5 agus 15. Is cóimheas coibhneasta é seo agus tá baint aige le trastomhas meánach an ghráin. Dá airde an uimhir, is ea is míne an gráinneacht.
Leagann ASTM E112 amach modhanna chun méid gráin a thomhas agus a mheas. Baineann sé le méid an ghráin i limistéar ar leith a chomhaireamh. De ghnáth déantar é seo trí thrasghearradh den amhábhar a ghearradh, é a mheilt agus a snasú, agus ansin é a ghreanadh le haigéad chun na cáithníní a nochtadh. Déantar an comhaireamh faoi mhicreascóp, agus ceadaíonn an formhéadú sampláil leordhóthanach ar na gráin. Léiríonn uimhreacha méid gráin ASTM leibhéal réasúnta aonfhoirmeachta i gcruth agus trastomhas an ghráin. D’fhéadfadh sé a bheith buntáisteach fiú éagsúlacht i méid an ghráin a theorannú go dhá phointe nó trí phointe chun feidhmíocht chomhsheasmhach a chinntiú ar fud an phíosa oibre.
I gcás cruaite oibre, bíonn gaol inbhéartach idir neart agus insínteacht. Is gnách go mbíonn an gaol idir méid gráin ASTM agus neart dearfach agus láidir, agus go ginearálta bíonn fadú gaolmhar go hinbhéartach le méid gráin ASTM. Mar sin féin, is féidir le fás iomarcach gráin a chur faoi deara nach gcruatóidh ábhair “boga marbha” go héifeachtach a thuilleadh.
Is minic a thugtar uimhir gan aonad ar mhéid na ngrán, áit éigin idir 5 agus 15. Is cóimheas coibhneasta é seo agus tá baint aige le trastomhas meánach an ghráin. Dá airde luach mhéid na ngrán ASTM, is mó gráin in aghaidh an aonaid achair.
Athraíonn méid gráin an ábhair atá annáilte le himeacht ama, teochta agus ráta fuaraithe. De ghnáth, déantar análú idir teocht an athchriostalaithe agus pointe leá an chóimhiotail. Is é an raon teochta annála molta do chóimhiotal cruach dhosmálta austeníteach 301 ná idir 1,900 agus 2,050 céim Fahrenheit. Tosóidh sé ag leá thart ar 2,550 céim Fahrenheit. I gcodarsnacht leis sin, ba chóir tíotáiniam grád 1 íon tráchtála a análú ag 1,292 céim Fahrenheit agus leá thart ar 3,000 céim Fahrenheit.
Le linn análú, bíonn na próisis aisghabhála agus athchriostalaithe ag dul san iomaíocht lena chéile go dtí go n-íosann na gráin athchriostalaithe na gráin dhífhoirmithe go léir. Athraíonn an ráta athchriostalaithe de réir na teochta. Nuair a bhíonn an t-athchriostalú críochnaithe, glacann fás na ngrán seilbh. Beidh struchtúr gráin níos míne ag píosa oibre cruach dhosmálta 301 a análadh ag 1,900°F ar feadh uair an chloig ná mar a bheidh ag an bpíosa oibre céanna a análadh ag 2,000°F don am céanna.
Mura gcoinnítear an t-ábhar sa raon ainéalaithe ceart ar feadh tréimhse fada go leor, d'fhéadfadh an struchtúr a eascraíonn as sin a bheith ina mheascán de ghráinní sean agus nua. Más mian leis an miotal go mbeadh airíonna aonfhoirmeacha ann, ba cheart go mbeadh sé mar aidhm ag an bpróiseas ainéalaithe struchtúr gráinní comhionann aonfhoirmeach a bhaint amach. Ciallaíonn aonfhoirmeach go bhfuil na gráinní go léir den mhéid chéanna, agus ciallaíonn comhionann go bhfuil siad den chruth céanna.
Chun micreastruchtúr aonfhoirmeach agus cothrom a fháil, ba chóir gach saothar oibre a nochtadh don mhéid céanna teasa ar feadh an ama chéanna agus ba chóir dó fuarú ag an ráta céanna. Ní bhíonn sé seo éasca ná indéanta i gcónaí le hainliú baisce, mar sin tá sé tábhachtach fanacht ar a laghad go dtí go mbeidh an saothar oibre ar fad sáithithe ag an teocht chuí sula ríomhtar an t-am sáithithe. Mar thoradh ar amanna sáithithe níos faide agus teochtaí níos airde beidh struchtúr gráin níos garbh/ábhar níos boige agus a mhalairt.
Más rud é go bhfuil méid agus neart gráin gaolmhar, agus má tá an neart ar eolas, cén fáth a ríomhtar gráin, ceart? Bíonn athraitheacht i ngach tástáil millteach. Braitheann tástáil teanntachta, go háirithe ag tiús níos ísle, go mór ar ullmhú samplach. D’fhéadfadh teip roimh am a bheith ag baint le torthaí neart teanntachta nach léiríonn airíonna iarbhír ábhair.
Mura bhfuil na hairíonna aonfhoirmeach ar fud an phíosa oibre, ní hé an scéal iomlán a insint má thógtar eiseamal tástála teanntachta nó sampla ó imeall amháin. Is féidir go dtógfaidh ullmhú agus tástáil samplaí go leor ama freisin. Cé mhéad tástáil is féidir a dhéanamh le haghaidh miotail ar leith, agus i cé mhéad treo is féidir é a dhéanamh? Is árachas breise i gcoinne iontas é struchtúr an ghráin a mheas.
Ainiseatrópach, iseatrópach. Tagraíonn ainiseatrópacht do threo na n-airíonna meicniúla. Chomh maith le neart, is féidir ainiseatrópacht a thuiscint níos fearr trí scrúdú a dhéanamh ar struchtúr an ghráin.
Ba chóir go mbeadh struchtúr gráin aonfhoirmeach agus cothrom-aiseach iseatrópach, rud a chiallaíonn go bhfuil na hairíonna céanna aige i ngach treo. Tá iseatrópacht thar a bheith tábhachtach i bpróisis líníochta domhain ina bhfuil comhchruinniú ríthábhachtach. Nuair a tharraingítear an bán isteach sa mhúnla, ní shreabhfaidh an t-ábhar ainisatrópach go haonfhoirmeach, rud a d'fhéadfadh locht ar a dtugtar cluasáil a bheith mar thoradh air. Tarlaíonn an chluasáil nuair a chruthaíonn cuid uachtarach an chupáin scáthchruth tonnach. Is féidir le scrúdú a dhéanamh ar struchtúr an ghráin suíomh na neamhaonchineálacha sa phíosa oibre a nochtadh agus cabhrú le fréamhchúis an phíosa oibre a dhiagnóisiú.
Tá análú ceart ríthábhachtach chun iseatrópacht a bhaint amach, ach tá sé tábhachtach freisin tuiscint a fháil ar mhéid na dífhoirmithe roimh an análú. De réir mar a dhífhoirmíonn an t-ábhar go plaisteach, tosaíonn na gráin ag dífhoirmiú. I gcás rollta fuar, agus tiús á thiontú go fad, fadóidh na gráin sa treo rollta. De réir mar a athraíonn cóimheas gné na ngrán, athraíonn an iseatrópacht agus na hairíonna meicniúla foriomlána freisin. I gcás píosaí oibre atá dífhoirmithe go mór, féadfar roinnt treoshuímh a choinneáil fiú tar éis an análú. Mar thoradh air seo bíonn ainiseatrópacht ann. I gcás ábhar a tharraingítear go domhain, is gá uaireanta an méid dífhoirmithe a theorannú roimh an análú deiridh chun caitheamh a sheachaint.
craiceann oráiste. Ní hé an t-aon locht tarraingthe domhain a bhaineann le bás an piocadh suas. Tarlaíonn craiceann oráiste nuair a tharraingítear amhábhair a bhfuil cáithníní ró-gharbh iontu. Déanann gach grán dífhoirmiú go neamhspleách agus mar fheidhm dá threoshuíomh criostail. Mar thoradh ar an difríocht i ndífhoirmiú idir gráin in aice láimhe, bíonn cuma uigeach cosúil le craiceann oráiste. Is é an uigeacht an struchtúr gráinneach a nochtar ar dhromchla bhalla an chupáin.
Díreach cosúil leis na picteilíní ar scáileán teilifíse, le struchtúr mínmhionghráin, beidh an difríocht idir gach grán níos lú faoi deara, rud a mhéadaíonn an taifeach go héifeachtach. B’fhéidir nach leor airíonna meicniúla a shonrú ina n-aonar chun méid gráin mín go leor a chinntiú chun éifeacht an chraicinn oráiste a chosc. Nuair a bhíonn an t-athrú i méid an phíosa oibre níos lú ná 10 n-uaire trastomhas an ghráin, tiomáinfidh airíonna na ngrán aonair an t-iompar foirmithe. Ní dhéanann sé dífhoirmiú go cothrom thar go leor grán, ach léiríonn sé méid agus treoshuíomh sonrach gach gráin. Is féidir é seo a fheiceáil ó éifeacht an chraicinn oráiste ar bhallaí na gcupán tarraingthe.
I gcás méid gráin ASTM de 8, is é 885 µin an trastomhas gráin meánach. Ciallaíonn sé seo gur féidir leis an éifeacht micreafhoirmithe seo difear a dhéanamh d’aon laghdú tiús de 0.00885 orlach nó níos lú.
Cé gur féidir le gráinní garbha fadhbanna líníochta domhain a chruthú, moltar iad uaireanta le haghaidh priontála. Is próiseas dífhoirmithe é stampáil ina ndéantar bán a chomhbhrú chun topagrafaíocht dromchla atá ag teastáil a thabhairt, amhail ceathrú de chomhrianta aghaidhe George Washington. Murab ionann agus líníocht sreinge, ní bhíonn mórán sreabhadh ábhair mórchóir i gceist le stampáil de ghnáth, ach bíonn go leor fórsa ag teastáil, rud a d'fhéadfadh dromchla an bháin a dhífhoirmiú.
Ar an gcúis seo, is féidir le híoslaghdú struis sreafa dromchla trí struchtúr gráin níos garbh a úsáid cabhrú le maolú a dhéanamh ar na fórsaí atá riachtanach le haghaidh líonadh múnla i gceart. Tá sé seo fíor go háirithe i gcás priontála saor-bháis, áit a bhféadfadh díláithrithe ar ghráin dromchla sreabhadh go saor seachas carnadh ag teorainneacha gráin.
Is ginearálú iad na treochtaí a phléitear anseo nach mbeadh feidhm acu maidir le rannóga sonracha. Mar sin féin, leag siad béim ar na buntáistí a bhaineann le méid na gcáithníní amhábhar a thomhas agus a chaighdeánú agus páirteanna nua á ndearadh chun gaistí coitianta a sheachaint agus paraiméadair mhúnlaithe a bharrfheabhsú.
Oibreoidh monaróirí meaisíní stampála miotail beachtais agus oibríochtaí tarraingthe domhain ar mhiotal chun a gcuid páirteanna a fhoirmiú go maith le miotalóirí ar ath-rollóirí beachtais atá cáilithe go teicniúil agus ar féidir leo cabhrú leo ábhair a bharrfheabhsú síos go dtí an leibhéal gráin. Nuair a dhéantar saineolaithe miotalóireachta agus innealtóireachta ar an dá thaobh den chaidreamh a chomhtháthú in aon fhoireann amháin, is féidir tionchar claochlaitheach a bheith aige agus torthaí níos dearfaí a tháirgeadh.
Is í STAMPING Journal an t-aon iris tionscail atá tiomanta do fhreastal ar riachtanais mhargadh stampála miotail. Ó 1989 i leith, tá an foilseachán ag clúdach teicneolaíochtaí ceannródaíocha, treochtaí tionscail, dea-chleachtais agus nuacht chun cabhrú le gairmithe stampála a ngnó a reáchtáil ar bhealach níos éifeachtaí.
Anois le rochtain iomlán ar eagrán digiteach The FABRICATOR, rochtain éasca ar acmhainní luachmhara tionscail.
Tá an t-eagrán digiteach de The Tube & Pipe Journal inrochtana go hiomlán anois, rud a thugann rochtain éasca ar acmhainní luachmhara tionscail.
Bain sult as rochtain iomlán ar eagrán digiteach de STAMPING Journal, a sholáthraíonn na dul chun cinn teicneolaíochta is déanaí, na cleachtais is fearr agus nuacht tionscail don mhargadh stampála miotail.
Anois le rochtain iomlán ar eagrán digiteach The Fabricator en Español, rochtain éasca ar acmhainní luachmhara tionscail.