ການຄັດເລືອກສ່ວນປະກອບໂລຫະປະສົມ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຫລໍ່ທີ່ມີຄວາມດັນຕ່ຳ

ການຄັດເລືອກສ່ວນປະກອບໂລຫະປະສົມ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂລຫະປະສົມຕ່ຳການຫລໍ່ດ້ວຍຄວາມກົດດັນ ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ

I. ຂະໜາດຫຼັກຂອງການເລືອກສ່ວນປະກອບໂລຫະປະສົມ: ອັດຕາສ່ວນຂອງອົງປະກອບ ແລະ ຄວາມສົມດຸນຂອງປະສິດທິພາບ

1. ກົນໄກການອອກກຳລັງກາຍ ແລະ ການຄວບຄຸມເນື້ອໃນຂອງອົງປະກອບຫຼັກ

ຊິລິກອນ (Si): ອົງປະກອບພື້ນຖານທີ່ເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນ ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຫລໍ່ຄວາມດັນຕ່ຳ, ປັບປຸງຄວາມລື່ນໄຫຼໂດຍການສ້າງໄລຍະຢູເທັກຕິກ. ເມື່ອປະລິມານ Si ຢູ່ລະຫວ່າງ 6% ແລະ 12%, ຄວາມສາມາດໃນການຕື່ມຂອງໂລຫະປະສົມແມ່ນດີທີ່ສຸດ, ຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງການຫົດຕົວໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ; ເກີນ 13% ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍນໍາໄປສູ່ການສ້າງຜລຶກຊິລິກອນເຄືອຂ່າຍ, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມທົນທານ. ຕົວຢ່າງ, ໃນໂລຫະປະສົມ ZAlSi7MgA (ປະລິມານ Si ປະມານ 7%), ການປິ່ນປົວດ້ວຍການດັດແປງເກືອໂຊດຽມຈະປ່ຽນຮູບຮ່າງຂອງຊິລິກອນຢູເທັກຕິກຈາກຄ້າຍຄືເຂັມໄປເປັນຮູບຊົງກົມ, ເພີ່ມການຍືດຕົວເປັນ 8.5%.

ແມກນີຊຽມ (Mg): ປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງໂດຍຜ່ານການເສີມສ້າງການຕົກຕະກອນ (ສ້າງໄລຍະ Mg₂Al₃) ພ້ອມທັງປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ. ປະລິມານທີ່ແນະນຳແມ່ນ 0.25%-3%; ປະລິມານຫຼາຍເກີນໄປເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການສ້າງຟິມອົກໄຊ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຮູພຸນ. ໂລຫະປະສົມ 6061-T6 (ປະລິມານ Mg 0.8%-1.2%) ບັນລຸຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດ 276 MPa ຫຼັງຈາກ T6 ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ.

ທອງແດງ (Cu): ປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງໃນອຸນຫະພູມສູງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ຕ້ອງໄດ້ຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດລະຫວ່າງ 0.5% -3.2%. ປະລິມານ Cu ຫຼາຍເກີນໄປຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມລື່ນໄຫຼ ແລະ ເພີ່ມແນວໂນ້ມຂອງການແຕກຮ້ອນ - ເນື່ອງຈາກການສ້າງເຟສຢູເທັກຕິກຈຸດລະລາຍຕ່ຳຢູ່ຂອບເຂດຂອງເມັດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການແຕກໄດ້ງ່າຍໃນລະຫວ່າງການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງ.

ທາດເຫຼັກ (Fe): ອົງປະກອບສອງຈຸດປະສົງ; ປະລິມານ 0.05%-0.8% ປ້ອງກັນການຕິດ (ສ້າງຟິມປ້ອງກັນ FeAl₃), ໃນຂະນະທີ່ປະລິມານເກີນ 1% ຈະສ້າງເຟສແຫຼມຫຍາບ, ຕັດເນື້ອເຍື່ອ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມທົນທານ. ໂລຫະປະສົມທີ່ບໍ່ໄດ້ຜ່ານການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນລຸ້ນລ້າສຸດໃຊ້ການຄວບຄຸມອົງປະກອບ Ca ເພື່ອປ່ຽນເຟສໃຫ້ເປັນຮູບແບບເມັດ, ເພີ່ມຄວາມທົນທານຂອງ Fe ເປັນ 2%.

2. ການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດຕໍ່ອົງປະກອບສິ່ງເຈືອປົນ

ສັງກະສີ (Zn): ປະລິມານຕ້ອງຕໍ່າກວ່າ 0.5%. ປະລິມານຫຼາຍເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນທາງໄຟຟ້າເຄມີ ແລະ ຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງໂລຫະຫລໍ່.
ຕະກົ່ວ (Pb) ແລະ ກົ່ວ (Sn): ສິ່ງເຈືອປົນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທັງໝົດຄວນຈະ ≤0.05%. ໄລຍະຢູເທັກຕິກທີ່ມີຈຸດລະລາຍຕ່ຳຂອງພວກມັນຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຂອງຂອບເຂດເມັດພືດອ່ອນແອລົງຢ່າງຮຸນແຮງ.
ໂບຣອນ (B): ເພີ່ມເປັນຕົວປັບປຸງ (0.005%-0.01%), ມັນເຮັດໃຫ້ເມັດພືດສະອາດຂຶ້ນໂດຍການສ້າງນິວເຄຼຍສ໌ຜລຶກ AlB₂, ປັບປຸງຄວາມລື່ນໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 30%.

3. ນະວັດຕະກໍາດ້ານສ່ວນປະກອບຂອງໂລຫະປະສົມທີ່ບໍ່ມີການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນແບບໃໝ່

ມີຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີໃນໂລຫະປະສົມ Zn-Mg-Ca ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາຂອງເມັດຫຍາບທີ່ເກີດຈາກອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຕໍ່າ (0.5-10 k/s) ໃນການຫລໍ່ດ້ວຍຄວາມດັນຕໍ່າ:

II. ສາມເສັ້ນທາງຫຼັກສຳລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບ

1. ການຈັບຄູ່ທີ່ຊັດເຈນຂອງຂະບວນການຮັກສາຄວາມຮ້ອນ

ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ T6: ສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບໂລຫະປະສົມ Al-Si-Mg, ການປະຕິບັດທາງລະລາຍ (535±5℃/6-12 ຊົ່ວໂມງ) + ການເຖົ້າແກ່ທຽມ (155℃/3-6 ຊົ່ວໂມງ) ຮັບປະກັນການລະລາຍທີ່ສົມບູນ ແລະ ການຕົກຕະກອນທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງໄລຍະເສີມສ້າງ. ຫຼັງຈາກການປະຕິບັດ T6, ຄວາມແຂງແຮງຂອງ ZAlSi7MgA ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 200 MPa ເປັນ 280 MPa;
ການປິ່ນປົວການແກ່ຕົວໃນທ້ອງຖິ່ນ: ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຊື່ອມ, ເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມ 6061, ການເຮັດໃຫ້ເຫຼັກ T4 ອ່ອນລົງຈະຖືກໃຊ້ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມເພື່ອກຳຈັດຄວາມອ່ອນນຸ້ມໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງບັນລຸອັດຕາການຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຂອງຂໍ້ຕໍ່ໄດ້ 90%.

2. ເຕັກໂນໂລຊີການດັດແປງ ແລະ ການປະສົມໂລຫະຂະໜາດນ້ອຍ
* ການດັດແປງສ່ວນປະກອບຂອງໂລກທີ່ຫາຍາກ: ການເພີ່ມຊີຣຽມ (Ce) 0.06% ຈະປ່ຽນຮູບຮ່າງຂອງໄລຍະ β-Fe ໃຫ້ກາຍເປັນຮູບແບບເມັດ, ຫຼຸດໄລຍະຫ່າງຂອງແຂນເດນໄດຣຕ໌ທີສອງລົງ 40%, ແລະ ເພີ່ມອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຄວາມອິດເມື່ອຍຫຼາຍກວ່າ 50%.
* ການສ້າງໂລຫະປະສົມຂະໜາດນ້ອຍຂອງທາດໄທທານຽມ (Ti): ການເພີ່ມ Ti 0.1%-0.2% ຮ່ວມກັບໂບຣອນຈະສ້າງນິວເຄຼຍສ໌ຜລຶກ TiB₂, ເຮັດໃຫ້ຂະໜາດເມັດພືດຫຼຸດລົງເຫຼືອຕ່ຳກວ່າ 50μm, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານການແຕກໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

3. ການຄວບຄຸມແບບປະສົມປະສານຂອງການລະລາຍ ແລະ ຂະບວນການຫລໍ່ແມ່ນ
* ການລະລາຍດ້ວຍສູນຍາກາດ: ປະລິມານອົກຊີເຈນຖືກຄວບຄຸມໃຫ້ຕໍ່າກວ່າ 10ppm, ແລະປະລິມານໄຮໂດເຈນ ≤0.15ml/100g, ຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານຮູພຸນ.
* ການເພີ່ມປະສິດທິພາບອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນ: ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 5-10k/s ຜ່ານລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງແມ່ພິມ, ເຊິ່ງຍັບຍັ້ງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເມັດພືດ. ເມື່ອລວມກັບການປັບສ່ວນປະກອບ, ສາມາດບັນລຸການເສີມສ້າງທີ່ບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຄວາມຮ້ອນ.

III. ສະຖານະການການນຳໃຊ້ທົ່ວໄປ ແລະ ກໍລະນີການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງອົງປະກອບ

1. ອົງປະກອບຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງການບິນອະວະກາດ (ໂລຫະປະສົມ ZAlSi7MgA)
ການອອກແບບສ່ວນປະກອບ: Si 6.5%-7.5%, Mg 0.25%-0.45%, Ti 0.1%-0.2%, ດ້ວຍການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງ Cu≤0.1% ແລະ Fe≤0.15%;
ມາດຕະການເພີ່ມປະສິດທິພາບ: ການລະລາຍສູນຍາກາດ + ການດັດແປງເກືອໂຊດຽມ + ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ T6;
ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບ: ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ 225MPa, ຄວາມແຂງ 60HBS, ການຍືດຕົວ 5%, ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການມາດຕະຖານ ASTM A959-16. 2. ອົງປະກອບໂຄງສ້າງລົດຍົນ (ໂລຫະປະສົມ Zn-Mg-Ca ທີ່ບໍ່ຮ້ອນ)
ຮູບແບບສ່ວນປະກອບ: Zn 5%-8%, Mg 1%-2%, Ca 0.5%-1.5%, Fe 0.45%-0.8%;
ມາດຕະການການເພີ່ມປະສິດທິພາບ: ການປິ່ນປົວດ້ວຍການກັ່ນຕອງເມັດພືດ + ອັດຕາສ່ວນສ່ວນປະກອບທີ່ຊັດເຈນ;
ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບ: ຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດ 210MPa, ການຍືດຕົວ 6%, ຄວາມສາມາດໃນການນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໄດ້ເຖິງ 95%, ຕົ້ນທຶນການຜະລິດຫຼຸດລົງ 20%.

IV. ແນວໂນ້ມຂອບເຂດອຸດສາຫະກໍາ: ການພັດທະນາສີຂຽວ ແລະ ການສ້າງຄວາມສະຫຼາດ

ການພັດທະນາໂລຫະປະສົມທີ່ສາມາດນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໄດ້: ໂດຍການຄວບຄຸມອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ Ca ແລະ Mn, ຄວາມທົນທານຂອງ Fe ໄດ້ຮັບການປັບປຸງ, ເພີ່ມອັດຕາການນຳໃຊ້ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມທີ່ນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໃນການຫລໍ່ດ້ວຍຄວາມດັນຕ່ຳຈາກ 30% ເປັນຫຼາຍກວ່າ 70%; ຮູບແບບການຄາດຄະເນປະສິດທິພາບຂອງສ່ວນປະກອບ: ອີງຕາມຂັ້ນຕອນວິທີການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ, ການປ້ອນຂໍ້ມູນເນື້ອໃນຂອງອົງປະກອບ ແລະ ພາລາມິເຕີຂະບວນການ, ມັນສາມາດຄາດຄະເນຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເຊັ່ນ: ຄວາມແຮງດຶງ ແລະ ການຍືດຕົວ, ເຮັດໃຫ້ວົງຈອນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາສັ້ນລົງ 30%; ລະບົບໂລຫະປະສົມຫຼາຍໜ້າທີ່: ການພັດທະນາໂລຫະປະສົມໃໝ່ທີ່ມີທັງຄວາມແຂງແຮງສູງ (≥300MPa) ແລະ ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ (≥150W/(m・K)) ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບສູງຂອງເຮືອນລົດຍົນພະລັງງານໃໝ່, ແລະອື່ນໆ.