ከማይዝግ ብረት የተሰራ ብራዚንግ

ከማይዝግ ብረት የተሰራ ብራዚንግ

1. ብራዚሊቲ

በአይዝጌ ብረት ብሬዚንግ ውስጥ ያለው ዋናው ችግር በላዩ ላይ ያለው የኦክሳይድ ፊልም የብሌዱን እርጥበት እና ስርጭት በእጅጉ ይጎዳል። የተለያዩ አይዝጌ ብረት ብረቶች ከፍተኛ መጠን ያለው Cr ይይዛሉ፣ እና አንዳንዶቹ ደግሞ Ni፣ Ti፣ Mn፣ Mo፣ Nb እና ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ይይዛሉ፣ እነዚህም በላዩ ላይ የተለያዩ ኦክሳይድ ወይም የተዋሃዱ ኦክሳይድ ሊፈጥሩ ይችላሉ። ከእነዚህም መካከል የCr እና Ti ኦክሳይዶች Cr2O3 እና TiO2 በጣም የተረጋጉ እና ለማስወገድ አስቸጋሪ ናቸው። በአየር ውስጥ ብሬዚንግ ሲደረግ፣ ንቁ ፍሰት እነሱን ለማስወገድ ጥቅም ላይ መዋል አለበት፤ በመከላከያ ከባቢ አየር ውስጥ ብሬዚንግ ሲደረግ፣ የኦክሳይድ ፊልሙ ሊቀንስ የሚችለው ዝቅተኛ የጤዛ ነጥብ እና በቂ የሙቀት መጠን ባለው ከፍተኛ ንፁህ ከባቢ አየር ውስጥ ብቻ ነው፤ በቫክዩም ብሬዚንግ ውስጥ፣ ጥሩ ብሬዚንግ ውጤት ለማግኘት በቂ ቫክዩም እና በቂ የሙቀት መጠን መኖር ያስፈልጋል።

ሌላው የአይዝጌ ብረት ብራዚንግ ችግር የማሞቂያው ሙቀት በመሠረት ብረቱ አወቃቀር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። የአውስቴኒክ አይዝጌ ብረት የብራዚንግ ማሞቂያ የሙቀት መጠን ከ1150 ℃ ከፍ ያለ መሆን የለበትም፣ አለበለዚያ እህሉ በቁም ነገር ያድጋል፤ የአውስቴኒክ አይዝጌ ብረት የተረጋጋ ንጥረ ነገር Ti ወይም Nb ካልያዘ እና ከፍተኛ የካርቦን ይዘት ካለው፣ በስሜታዊነት የሙቀት መጠን (500 ~ 850 ℃) ውስጥ ብራዚንግ እንዲሁ መወገድ አለበት። በክሮሚየም ካርቦይድ ዝናብ ምክንያት የዝገት መቋቋም እንዳይቀንስ ለመከላከል። ለማርስቴክቲክ አይዝጌ ብረት የብራዚንግ የሙቀት መጠን መምረጥ የበለጠ ጥብቅ ነው። አንደኛው የብራዚንግ የሙቀት መጠንን ከማጥፊያ ሙቀት ጋር ማዛመድ ነው፣ ስለዚህ የብራዚንግ ሂደቱን ከሙቀት ሕክምና ሂደት ጋር ማዋሃድ ነው፤ ሌላኛው ደግሞ የብራዚንግ የሙቀት መጠን ከሙቀት መቆጣጠሪያ ሙቀት ያነሰ መሆን አለበት ይህም መሰረታዊ ብረት በብራዚንግ ወቅት እንዳይለሰልስ ይከላከላል። የብራዚንግ የሙቀት መጠን የዝናብ ማጠንከሪያ አይዝጌ ብረት የብራዚንግ የሙቀት ምርጫ መርህ ከማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ማለትም የብራዚንግ የሙቀት መጠን ምርጥ ሜካኒካል ባህሪያትን ለማግኘት ከሙቀት ሕክምና ስርዓቱ ጋር መዛመድ አለበት።

ከላይ ከተጠቀሱት ሁለት ዋና ዋና ችግሮች በተጨማሪ፣ በተለይም በመዳብ ዚንክ መሙያ ብረት ሲታጠቡ፣ ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትን ሲያስነጥሱ የጭንቀት መሰንጠቅ አዝማሚያ አለ። የጭንቀት መሰንጠቅን ለማስወገድ፣ የሥራው ክፍል ከማብሰሉ በፊት ከጭንቀት እፎይታ ማግኘት አለበት፣ እና የሥራው ክፍል በማብሰሉ ወቅት በእኩል መጠን መሞቅ አለበት።

2. የማብሰያ ቁሳቁስ

(1) ከማይዝግ ብረት ብየዳዎች የአጠቃቀም መስፈርቶች አንጻር፣ ለአይዝጌ ብረት ብየዳዎች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት የብራዚንግ መሙያ ብረቶች የቲን እርሳስ ብየዳ መሙያ ብረት፣ በብር ላይ የተመሠረተ የብራዚንግ መሙያ ብረት፣ በመዳብ ላይ የተመሠረተ የብራዚንግ መሙያ ብረት፣ በማንጋኒዝ ላይ የተመሠረተ የብራዚንግ መሙያ ብረት፣ በኒኬል ላይ የተመሠረተ የብራዚንግ መሙያ ብረት እና ውድ የብረት ብየዳ መሙያ ብረት ያካትታሉ።

የቆርቆሮ እርሳስ ብየዳ በዋናነት ለአይዝጌ ብረት ብየዳ የሚያገለግል ሲሆን ከፍተኛ የቆርቆሮ ይዘት እንዲኖረው ተስማሚ ነው። የቆርቆሮው የቆርቆሮ ይዘት ከፍ ባለ መጠን በአይዝጌ ብረት ላይ ያለው እርጥበት የተሻለ ነው። በርካታ የተለመዱ የቆርቆሮ እርሳስ ብየዳዎች የተገጠሙ የ1Cr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያዎች የመቁረጥ ጥንካሬ በሰንጠረዥ 3 ውስጥ ተዘርዝሯል። የመገጣጠሚያዎቹ ዝቅተኛ ጥንካሬ ምክንያት፣ አነስተኛ የመሸከም አቅም ላላቸው የማብሰያ ክፍሎች ብቻ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ሠንጠረዥ 3 ከቆርቆሮ እርሳስ ጋር የተጣበቀ የ1Cr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ የመቁረጥ ጥንካሬ

በብር ላይ የተመሰረቱ የመሙያ ብረቶች ለብራዚንግ አይዝጌ ብረት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ የመሙያ ብረቶች ናቸው። ከእነዚህም መካከል የብር መዳብ ዚንክ እና የብር መዳብ ዚንክ ካድሚየም የመሙያ ብረቶች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት የብራዚንግ ሙቀት በመሠረት ብረት ባህሪያት ላይ ብዙም ተጽእኖ ስለሌለው ነው። በበርካታ የተለመዱ የብር ላይ የተመሰረቱ መሟያዎች የተገጠሙ የICr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያዎች ጥንካሬ በሠንጠረዥ 4 ውስጥ ተዘርዝሯል። በብር ላይ የተመሰረቱ መሟያዎች የተገጠሙ የማይዝግ ብረት መገጣጠሚያዎች በከፍተኛ ዝገት ሚዲያዎች ውስጥ እምብዛም ጥቅም ላይ አይውሉም፣ እና የመገጣጠሚያዎቹ የስራ ሙቀት በአጠቃላይ ከ300 ℃ አይበልጥም። ኒኬል የሌለው አይዝጌ ብረት ሲመረቱ፣ በእርጥብ አካባቢ የብራዚንግ መገጣጠሚያ ዝገትን ለመከላከል፣ እንደ b-ag50cuzncdni ያሉ ተጨማሪ ኒኬል ያለው የብራዚንግ መሙያ ብረት ጥቅም ላይ መዋል አለበት። የማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት ሲመረዙ፣ የመሠረት ብረትን ማለስለሻ ለመከላከል፣ ከ650 ℃ የማይበልጥ የብራዚንግ መሙያ ብረት እንደ b-ag40cuzncd ያሉ ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። አይዝጌ ብረትን በመከላከያ ከባቢ አየር ውስጥ ሲያስገቡ፣ በላዩ ላይ ያለውን የኦክሳይድ ፊልም ለማስወገድ፣ እንደ b-ag92culi እና b-ag72culi ያሉ የራስ-ሰር ብራዚንግ ፍሉክስ ያሉ ሊቲየም መጠቀም ይቻላል። አይዝጌ ብረትን በቫክዩም ውስጥ ሲያስሩ፣ እንደ Zn እና CD ያሉ በቀላሉ የሚተኑ ንጥረ ነገሮችን በማይይዝበት ጊዜ ጥሩ የእርጥበት አቅም እንዲኖረው ለማድረግ፣ እንደ Mn፣ Ni እና RD ያሉ የብር መሙያ ብረት ንጥረ ነገሮችን ሊመረጥ ይችላል።

ሠንጠረዥ 4 የ ICr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ በብር ላይ የተመሠረተ መሙያ ብረት የተለበጠ ጥንካሬ

ለተለያዩ ብረቶች ብራዚንግ የሚያገለግሉ የመዳብ ላይ የተመሰረቱ የብራዚንግ መሙያ ብረቶች በዋናነት ንፁህ መዳብ፣ የመዳብ ኒኬል እና የመዳብ ማንጋኒዝ ኮባልት የብራዚንግ መሙያ ብረቶች ናቸው። ንፁህ የመዳብ ብራዚንግ መሙያ ብረት በዋናነት በጋዝ መከላከያ ወይም በቫክዩም ስር ለብራዚንግ ጥቅም ላይ ይውላል። የአይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ የስራ ሙቀት ከ 400 ℃ አይበልጥም፣ ነገር ግን መገጣጠሚያው ደካማ የኦክሳይድ መቋቋም አለው። የመዳብ ኒኬል ብራዚንግ መሙያ ብረት በዋናነት ለነበልባል ብራዚንግ እና ለኢንዳክሽን ብራዚንግ ጥቅም ላይ ይውላል። የብራዚንግ 1Cr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ ጥንካሬ በሰንጠረዥ 5 ላይ ይታያል። መገጣጠሚያው ከመሠረት ብረት ጋር ተመሳሳይ ጥንካሬ እንዳለው እና የስራ ሙቀቱ ከፍተኛ መሆኑን ማየት ይቻላል። የCu Mn co ብራዚንግ መሙያ ብረት በዋናነት በመከላከያ አየር ውስጥ ለማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት ብራዚንግ ጥቅም ላይ ይውላል። የመገጣጠሚያው ጥንካሬ እና የስራ ሙቀት ከወርቅ ላይ የተመሰረተ የፋየር ብረት ጋር ተመሳሳይ ናቸው። ለምሳሌ፣ ከb-cu58mnco ብራዚንግ ጋር የተጣመረው 1Cr13 አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ ከb-au82ni ብራዚንግ ጋር ተመሳሳይ አፈጻጸም አለው (ሠንጠረዥ 6 ይመልከቱ)፣ ነገር ግን የምርት ወጪው በእጅጉ ቀንሷል።

ሠንጠረዥ 5 ከፍተኛ ሙቀት ባለው የመዳብ መሰረት መሙያ ብረት የተነከረ የ1Cr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ የመቁረጥ ጥንካሬ

ሠንጠረዥ 6 የ1Cr13 አይዝጌ ብረት የተጋገረ መገጣጠሚያ የመቁረጥ ጥንካሬ

በማንጋኒዝ ላይ የተመሰረቱ የብራዚንግ መሙያ ብረቶች በዋናነት ለጋዝ መከላከያ ብራዚንግ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሲሆን የጋዝ ንፅህና ከፍተኛ መሆን አለበት። የመሠረት ብረቱን የእህል እድገት ለማስቀረት፣ ከ1150 ℃ በታች የሆነ የብራዚንግ ሙቀት ያለው ተጓዳኝ የብራዚንግ መሙያ ብረት መመረጥ አለበት። በሰንጠረዥ 7 ላይ እንደሚታየው በማንጋኒዝ ላይ የተመሰረቱ ብሬዚንግ በተዘጋጁ አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያዎች ላይ አጥጋቢ የብራዚንግ ውጤት ማግኘት ይቻላል። የመገጣጠሚያው የስራ ሙቀት 600 ℃ ሊደርስ ይችላል።

ሠንጠረዥ 7 በማንጋኒዝ ላይ የተመሠረተ መሙያ ብረት የተለበጠ የlcr18ni9fi አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ የመቁረጥ ጥንካሬ

አይዝጌ ብረት በኒኬል ቤዝ ሙሌት ብረት ሲታጠብ፣ መገጣጠሚያው ጥሩ ከፍተኛ የሙቀት መጠን አፈፃፀም አለው። ይህ የመሙያ ብረት በአጠቃላይ ለጋዝ መከላከያ ብራዚንግ ወይም ለቫክዩም ብራዚንግ ጥቅም ላይ ይውላል። በመገጣጠሚያው ምስረታ ወቅት የበለጠ የተሰባበሩ ውህዶች በብራዚንግ መገጣጠሚያ ውስጥ መፈጠራቸውን ችግር ለመፍታት፣ ይህም የመገጣጠሚያውን ጥንካሬ እና ፕላስቲክነት በእጅጉ የሚቀንሰውን፣ በብሌድ ውስጥ በቀላሉ ሊፈጠሩ የሚችሉ ንጥረ ነገሮች ወደ መሰረታዊ ብረት ሙሉ በሙሉ እንዲሰራጩ ለማድረግ የመገጣጠሚያው ክፍተት መቀነስ አለበት። በብራዚንግ ሙቀት ውስጥ ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ጊዜ ምክንያት የመሠረት ብረት እህል እድገት እንዳይከሰት ለመከላከል፣ ከብሌድ በኋላ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን (ከብራዚንግ ሙቀት ጋር ሲነጻጸር) የአጭር ጊዜ የመያዝ እና የስርጭት ህክምናን የሚለካው ሂደት ሊወሰድ ይችላል።

ለብራዚንግ አይዝጌ ብረት የሚያገለግሉ ኖብል ሜታል ብራዚንግ ሙሌተሮች በዋናነት በወርቅ ላይ የተመሰረቱ ሙሌቶችን እና ፓላዲየም የያዙ ሙሌቶችን ያካትታሉ፣ ከእነዚህም ውስጥ በጣም የተለመዱት b-au82ni፣ b-ag54cupd እና b-au82ni ሲሆኑ ጥሩ የእርጥበት አቅም አላቸው። የብራዚንግ አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ጥንካሬ እና የኦክሳይድ መቋቋም ችሎታ አለው፣ እና ከፍተኛው የስራ ሙቀት 800 ℃ ሊደርስ ይችላል። B-ag54cupd ከ b-au82ni ጋር ተመሳሳይ ባህሪያት አሉት እና ዋጋው ዝቅተኛ ስለሆነ b-au82niን ይተካል።

(2) በፍሉክስ እና በእቶን ከባቢ አየር ውስጥ ያለው የአይዝጌ ብረት ወለል እንደ Cr2O3 እና TiO2 ያሉ ኦክሳይድዎችን ይዟል፣ እነዚህም ሊወገዱ የሚችሉት ኃይለኛ እንቅስቃሴ ባለው ፍሰት በመጠቀም ብቻ ነው። አይዝጌ ብረት በቆርቆሮ እርሳስ ሲለጠፍ፣ ተስማሚው ፍሰት ፎስፈረስ አሲድ የውሃ መፍትሄ ወይም ዚንክ ኦክሳይድ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ መፍትሄ ነው። የፎስፈረስ አሲድ የውሃ መፍትሄ የእንቅስቃሴ ጊዜ አጭር ነው፣ ስለዚህ የፈጣን ማሞቂያ የብሬዚንግ ዘዴ መተግበር አለበት። Fb102፣ fb103 ወይም fb104 ፍሉክስ በብር ላይ የተመሰረቱ መሙያ ብረቶች ያሉት አይዝጌ ብረትን ብሬዚንግ ለማድረግ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። አይዝጌ ብረትን በመዳብ ላይ የተመሰረተ መሙያ ብረት ብሬዚንግ ሲያደርጉ፣ fb105 ፍሉክስ በከፍተኛ የብሬዚንግ ሙቀት ምክንያት ጥቅም ላይ ይውላል።

በምድጃ ውስጥ አይዝጌ ብረትን ሲያበሩ፣ እንደ ሃይድሮጂን፣ አርጎን እና መበስበስ አሞኒያ ያሉ የቫክዩም ከባቢ አየር ወይም የመከላከያ ከባቢ አየር ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በቫክዩም ብራዚንግ ወቅት፣ የቫክዩም ግፊቱ ከ10-2Pa በታች መሆን አለበት። በመከላከያ ከባቢ አየር ውስጥ ሲያበሩ፣ የጋዝ ጤዛ ነጥብ ከ -40 ℃ በላይ መሆን የለበትም የጋዝ ንፅህና በቂ ካልሆነ ወይም የብራዚንግ የሙቀት መጠኑ ከፍተኛ ካልሆነ፣ እንደ ቦሮን ትሪፍሎራይድ ያሉ አነስተኛ መጠን ያለው የጋዝ ብራዚንግ ፍሰት ወደ ከባቢ አየር ሊጨመር ይችላል።

2. የማብሰያ ቴክኖሎጂ

አይዝጌ ብረት ማንኛውንም የቅባት እና የዘይት ፊልም ለማስወገድ ከማብሰሉ በፊት የበለጠ በጥብቅ ማጽዳት አለበት። ከጽዳት በኋላ ወዲያውኑ ማብሰሉ የተሻለ ነው።

አይዝጌ ብረት ብራዚንግ የእሳት፣ የኢንዳክሽን እና የእቶን መካከለኛ የማሞቂያ ዘዴዎችን ሊቀበል ይችላል። በምድጃ ውስጥ ለብራዚንግ የሚውል ምድጃ ጥሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ ስርዓት ሊኖረው ይገባል (የብራዚንግ የሙቀት ልዩነት ± 6 ℃ መሆን አለበት) እና በፍጥነት ሊቀዘቅዝ ይችላል። ሃይድሮጂን ለብራዚንግ እንደ መከላከያ ጋዝ ጥቅም ላይ ሲውል፣ የሃይድሮጂን መስፈርቶች በብራዚንግ የሙቀት መጠን እና በመሠረት ብረት ስብጥር ላይ የተመሰረቱ ናቸው፣ ማለትም የብራዚንግ የሙቀት መጠኑ ዝቅተኛ፣ የመሠረት ብረት ማረጋጊያውን የበለጠ ይይዛል፣ እና የሃይድሮጂን ጠል ነጥብ ዝቅተኛ ያስፈልጋል። ለምሳሌ፣ እንደ 1Cr13 እና cr17ni2t ላሉ ማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረቶች፣ በ1000 ℃ ሲብራዚንግ፣ የሃይድሮጂን ጠል ነጥብ ከ -40 ℃ በታች መሆን አለበት፤ ማረጋጊያ ከሌለው 18-8 ክሮሚየም ኒኬል አይዝጌ ብረት፣ የሃይድሮጂን ጠል ነጥብ በብራዚንግ ወቅት በ1150 ℃ ዝቅተኛ መሆን አለበት። ይሁን እንጂ፣ ለ1Cr18Ni9Ti አይዝጌ ብረት ቲታኒየም ማረጋጊያ ያለው፣ በ1150 ℃ ሲነድፍ የሃይድሮጂን ጤዛ ነጥብ ከ -40 ℃ በታች መሆን አለበት። በአርጎን መከላከያ ሲነድፍ፣ የአርጎን ንፅህና ከፍ ያለ መሆን አለበት። መዳብ ወይም ኒኬል በአይዝጌ ብረት ወለል ላይ ከተለበጠ፣ የመከላከያ ጋዝ ንፅህና አስፈላጊነት ሊቀንስ ይችላል። በአይዝጌ ብረት ወለል ላይ የኦክሳይድ ፊልም መወገድን ለማረጋገጥ፣ BF3 የጋዝ ፍሰት እንዲሁ ሊጨመር ይችላል፣ እና የራስ ፍሰት ማደያ ያለው ሊቲየም ወይም ቦሮንም ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። አይዝጌ ብረት ቫክዩም ሲነድፍ፣ የቫክዩም ዲግሪ መስፈርቶች በነድ ሙቀት ላይ የተመሰረቱ ናቸው። የነድ ሙቀት ሲጨምር፣ የሚፈለገው ቫክዩም ሊቀንስ ይችላል።

ከብራዚንግ በኋላ የማይዝግ ብረት ዋናው ሂደት የተረፈውን ፍሰት እና የተረፈውን ፍሰት ማገጃ ማጽዳት እና አስፈላጊ ከሆነ የብራዚንግ የሙቀት ሕክምናን ማካሄድ ነው። ጥቅም ላይ በሚውለው የፍሰት እና የብራዚንግ ዘዴ ላይ በመመስረት የተረፈውን ፍሰት በውሃ መታጠብ፣ በሜካኒካል ማጽዳት ወይም በኬሚካል ማጽዳት ይቻላል። ብራዚንግ በመገጣጠሚያው አቅራቢያ ባለው ሞቃታማ ቦታ ላይ ያለውን የተረፈውን ፍሰት ወይም የኦክሳይድ ፊልም ለማጽዳት ጥቅም ላይ ከዋለ፣ አሸዋ ወይም ሌሎች ብረት ያልሆኑ ጥቃቅን ቅንጣቶች ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። ከማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት እና ዝናብን የሚያጠናክሩ አይዝጌ ብረት የተሰሩ ክፍሎች ከብራዚንግ በኋላ እንደ ቁሳቁስ ልዩ መስፈርቶች የሙቀት ሕክምና ያስፈልጋቸዋል። በኒ ክሬ ቢ እና ኒ ክሬ ሲ መሙያ ብረቶች የተነደፉ አይዝጌ ብረት መገጣጠሚያዎች ብዙውን ጊዜ ከብራዚንግ በኋላ የብራዚንግ ክፍተትን መስፈርቶች ለመቀነስ እና የመገጣጠሚያዎችን ማይክሮ መዋቅር እና ባህሪያት ለማሻሻል በልዩ የሙቀት ሕክምና ይታከማሉ።