Tá aird fhorleathan faighte ag painéil ilchodacha cruach tíotáiniam i réimsí na hinnealtóireachta peitriliam, ceimiceacha, cumhachta agus mara le blianta beaga anuas mar gheall ar a n-airíonna meicniúla den scoth maidir le cruach agus friotaíocht creimeadh tíotáiniam. Mar sin féin, nuair a chuirtear plátaí ilchodacha cruach tíotáiniam i bhfeidhm i dtimpeallachtaí mara crua, téann a n-aghaidheanna deiridh faoi chreimeadh galbhánach mar gheall ar an difríocht ionchasach idir tíotáiniam agus cruach, rud a théann in olcas ar a bhfeidhmíocht le linn na seirbhíse iarbhír. Dá bhrí sin, tá tábhacht agus luach mór ag baint le modhanna cuí a ghlacadh chun aghaidh deiridh plátaí ilchodacha cruach tíotáiniam a chóireáil. Ach faoi láthair, níl beagnach aon tuarascálacha ábhartha. Tá níos mó taighde dírithe ar chótaí a ullmhú ar dhromchla tíotáiniam nó plátaí cruach chun feidhmíocht seirbhíse an tsubstráit a fheabhsú, go príomha lena n-áirítear spraeáil theirmeach agus cumhdach léasair. Tá éifeachtacht ard, solúbtha agus simplí ag an bpróiseas spraeála teirmeach, ach mar gheall ar raon teochta leathan a fhoinse teasa, tá seans maith go dtarlóidh lochtanna mar phiocháin sa sciath, agus tá an strus teirmeach iarmharach sách mór.
1. Ullmhú Cumhdach Tíotáiniam
Is é an t-ábhar tsubstráit pláta ilchodach cruach tíotáiniam a mhonaraítear ag Hunan Xiangtou Jintian Titanium Metal Co., Ltd ag baint úsáide as modh foirmithe bhfolús. Tá an pláta tíotáiniam 1.80 mm tiubh agus tá an pláta cruach 10.20 mm tiubh, mar a thaispeántar i bhFíor 1. Sula n-ullmhaíonn tú an sciath tíotáiniam, bain úsáid as 220 #, 360 #, 600 #, 800 #, 1000 #, agus 2000 # páirín SiC chun snas an tsubstráit in ord, agus ina dhiaidh sin glanadh ultrasonaic in eatánól ar feadh 10 nóiméad chun ábhar salaithe mar ola agus meirge ar dhromchla an tsampla a bhaint. Is é an púdar tíotáiniam a úsáidtear le haghaidh spraeáil fuar ná Ti-01 arna dtáirgeadh ag an Institiúid um Ábhair Nua, Acadamh Eolaíochtaí Guangdong, le méid na gcáithníní de 50-100 μ m. Tar éis criathar, déantar an púdar tíotáiniam a bhácáil ag 120 céim ar feadh 30 nóiméad chun tionchar na taise ar chaighdeán an sciath a laghdú. Críochnaíodh an trealamh fuar-spraeála ar PCS1000 arna dtáirgeadh ag Plasma Giken sa tSeapáin.
Bain úsáid as meaisín gearrtha sreang urscaoilte leictreach chun an sampla a ghearradh le haghaidh tréithriú microstructure agus anailís ar chomhdhéanamh na rannóige trasghearrtha. Déantar samplaí metallagrafaíochta a ullmhú trí mhodhanna meilt agus snasta meicniúla. Úsáidtear tuaslagán eatánóil d'aigéad nítreach le cóimheas toirte 1:19 mar eitsint. Ba shaintréith na gnéithe microstructural ag baint úsáide as OM (Leica DVM6M) agus SEM (Phenom ProX) feistithe le EDS. Scrúdú micreascópach ar shamplaí miotalagrafaíochta
Rinneadh cruas a thomhas ag baint úsáide as tástálaí micri-chruas Vickers a raibh aga cónaithe 10 soicind aige agus ualach 500 g. Tógadh tomhais gach 0.4 mm ón dromchla sciath go dtí an tsubstráit. Glacann an tástáil cuimilte agus caitheamh meaisín tástála frithchuimilte agus caitheamh ardluais, le ualach 20 N, am 10 nóiméad, minicíocht 1 Hz, fad tástála 10 mm, agus liathróidí cruach GCr15 mar an frithchuimilt. péire. Roimh an tástáil leictriceimiceach, tá an sampla séalaithe le roisín eapocsa, snasta le páirín mhiotaleolaíoch chun ocsaídí dromchla a bhaint, a ghlanadh le eatánól agus uisce íon, agus ar deireadh triomaítear le haer te chun dromchla sciath glan a fháil. Déantar an turgnamh ag teocht an tseomra. Is é an meán turgnamhach ná tuaslagán uisce farraige insamhlaithe (3.5% NaCl), ag baint úsáide as córas trí leictreoid. Is é an sampla an leictreoid oibre, is pláta platanam é an leictreoid chuntar, agus is leictreoid calomel sáithithe (SCE) an leictreoid tagartha. Tástáladh speictreascópacht impedance leictriceimiceach ar stáisiún oibre leictriceimiceach (CHI760E) ag poitéinseal ciorcad oscailte, le minicíocht tástála 105 ~10-2Hz agus poitéinseal suaite de 10 mV curtha i bhfeidhm. Úsáidtear an meaisín tástála creimeadh spraeála salann (EASS-100) de China Electrical Apparatus Research Institute Co., Ltd don tástáil spraeála salainn. De réir an Tástáil Creimeadh san Atmaisféar - Tástáil Spraeála Salainn (GB 10125-1997), is é an réiteach tástála 5% réiteach NaCl de réir codán mais, agus tá an teocht sa bhosca spraeála 35 céim.
3.Tionchar brú gáis agus teocht le linn beathú púdar ar an microstructure agus moirfeolaíocht na bratuithe tíotáiniam
Is é ceann de na paraiméadair thábhachtacha sa phróiseas fuar-spraeála ná treoluas ríthábhachtach na gcáithníní spraeáilte sula imbhuaileann siad leis an tsubstráit. Maidir le hábhar maitrís ar leith, tá treoluas criticiúil ann nach féidir ach cáithníní a bhfuil treoluas níos mó ná an treoluas criticiúil acu a chur i dtaisce chun sciath a fhoirmiú, agus preabfaidh cáithníní a bhfuil treoluas níos ísle ná an treoluas criticiúil ar ais chun an sciath a dhéanamh. Braitheann treoluas ríthábhachtach na gcáithníní spraeála fuar ar fhachtóirí cosúil le dlús ábhar, pointe leá, neart teanntachta deiridh, agus teocht na gcáithníní tosaigh. Le linn an phróisis spraeáil fuar, tá miotail ar nós Cu, Zn, agus Al seans maith go dífhoirmiúchán plaisteach mór cáithníní, rud a fhágann go bhfuil bratuithe dlúth ann. Mar sin féin, tá Ti, mar gheall ar a leáphointe ard, deacair cótaí dlúth a fháil trí theoiric taisce dífhoirmithe imbhuailte an spraeáil fuar. Mar sin féin, léirigh staidéir ábhartha gur féidir le méadú ar theocht agus brú an gháis bheathú púdair laghdú éifeachtach a dhéanamh ar porosity an sciath. Is príomhfhachtóir é porosity an sciath a dhéanann difear dá fheidhmíocht chosanta. Laistigh de raon incheadaithe an trealaimh, rinne an t-údar imscrúdú ar thionchar teocht agus brú an gháis bheathú púdar ar mhicreastruchtúr an sciath tíotáiniam.
Taispeánann Figiúr 2 mhoirfeolaíocht mhiotalagrafaíochta na samplaí sciath tíotáiniam a ullmhaítear faoi chomhcheangail éagsúla de bhrú gáis beathaithe púdar agus paraiméadair teochta. Mar gheall ar an bhfíric go mbaineann an spraeáil fuar leis an modh taiscí soladach-stáit, is beag tionchar teirmeach atá aige ar an tsubstráit, agus ní leá na cáithníní le linn an phróisis taisce. Dá bhrí sin, tá an pláta tíotáiniam agus an pláta cruach ar thaobh an tsubstráit slán, agus is féidir bratuithe tíotáiniam a ullmhú laistigh de raon teochta agus brú an gháis bheathú púdar a ndearnadh staidéar air. Ó Fíor 2, is féidir a fheiceáil nach bhfuil mórán éifeacht ag brú agus teocht an gháis bheathú púdar ar an tiús sciath. Tá an tiús sciath a ullmhaítear faoi roinnt coinníollacha laistigh den am spraeála céanna inchomparáide, le tiús 2.70 mm ar an meán. Mar sin féin, tá tionchar mór ag paraiméadair an gháis bheathú púdar ar struchtúr bratuithe tíotáiniam fuar-spraeála.
Conclúid
1) Méadú ar theocht agus brú an gháis bheathú púdair le linn an phróisis spraeáil fuar ní hamháin go gcabhraíonn sé le porosity an sciath a laghdú agus a dhlús a fheabhsú, ach freisin cuireann sé delamination sciath faoi chois agus neartaíonn sé nascáil inmheánach an sciath. Nuair a mhéadaíodh teocht agus brú an gháis bheathú púdar ó 800 céim agus 3 MPa go 900 céim agus 5 MPa, faoi seach, laghdaigh porosity an sciath ó 4.25% go 1.14%.
2) Mar gheall ar theocht íseal an gháis bheathú púdar le linn ullmhú spraeála fuar bratuithe tíotáiniam, níor breathnaíodh aon ocsaídiú suntasach sna bratuithe tíotáiniam ullmhaithe, atá comhdhéanta den chuid is mó de mhiotalacha Ti. Ag an am céanna, faoi choinníollacha teochta agus brú an gháis bheathú púdar níos airde (900 céim agus 5 MPa), tá an sciath tíotáiniam ar thaobh pláta ilchodach cruach tíotáiniam comhoiriúnach go maith leis an tsubstráit agus níl aon chomhéadan soiléir mar gheall ar chomhdhéanamh comhsheasmhach; Tá an comhéadan idir an sciath tíotáiniam agus an pláta cruach soiléir, agus níl aon idirleathadh suntasach ar eilimintí.
3) Tá méadú ar theocht nó ar bhrú an gháis bheathú púdar le linn an phróisis spraeála fuar tairbheach chun dífhoirmiúchán plaisteach a neartú, feabhas a chur ar dhlús an sciath, agus mar sin feabhas a chur ar microhardness agus friotaíocht caitheamh an sciath. Léirigh an sciath tíotáiniam a ullmhaíodh ag baint úsáide as GCr15 mar an péire frithchuimilte, le brú gáis beathaithe púdar de 5 MPa agus teocht 900 céim , ráta caitheamh 0.32 × 10-3mm3/(N · m) tar éis 10 nóiméad caitheamh faoi ualach 20 N.
4) Tá friotaíocht creimeadh maith ag an sciath tíotáiniam fuar-spraeála a ullmhaítear ar aghaidh deiridh pláta ilchodach cruach tíotáiniam. Tar éis 1000 uair an chloig de thástáil spraeála neodrach salainn, tá an sciath slán agus níl aon chreimeadh meirge soiléir ar an dromchla, rud a léiríonn go gcoscann an sciath tíotáiniam go héifeachtach cáithníní creimneach ó dhul isteach sa tsubstráit, rud a fheabhsú go mór ar fheidhmíocht seirbhíse pláta ilchodach cruach tíotáiniam. sa timpeallacht mhuirí
