ការដុតលោហធាតុធំ
(1) លក្ខណៈនៃការផ្សារលោហៈយ៉ាន់ស្ព័រអាចបែងចែកជាបីប្រភេទ៖ យ៉ាន់ស្ព័រនីកែល យ៉ាន់ស្ព័រដែក និងយ៉ាន់ស្ព័រកូបាល់។ ពួកវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អ ធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម និងធន់នឹងការច្រេះនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ យ៉ាន់ស្ព័រនីកែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងផលិតកម្មជាក់ស្តែង។
យ៉ាន់ស្ព័រនីកែលមានផ្ទុក Cr ច្រើន ហើយស្រទាប់អុកស៊ីដ Cr2O3 ដែលពិបាកដកចេញត្រូវបានបង្កើតឡើងលើផ្ទៃកំឡុងពេលកម្តៅ។ យ៉ាន់ស្ព័រនីកែលមានផ្ទុក Al និង Ti ដែលងាយនឹងកត់សុីនៅពេលកម្តៅ។ ដូច្នេះ ការការពារ ឬកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មនៃយ៉ាន់ស្ព័រកំឡុងពេលកម្តៅ និងការដកស្រទាប់អុកស៊ីដចេញគឺជាបញ្ហាចម្បងកំឡុងពេលផ្សារ។ ដោយសារបូរ៉ាក់ ឬអាស៊ីតបូរីកក្នុងលំហូរអាចបណ្តាលឱ្យមានការច្រេះលោហៈមូលដ្ឋាននៅសីតុណ្ហភាពផ្សារ បូរ៉ុនដែលធ្លាក់ចុះបន្ទាប់ពីប្រតិកម្មអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងលោហៈមូលដ្ឋាន ដែលបណ្តាលឱ្យមានការជ្រៀតចូលអន្តរគ្រួស។ ចំពោះយ៉ាន់ស្ព័រនីកែលដែលមានផ្ទុក Al និង Ti ខ្ពស់ កម្រិតសុញ្ញាកាសក្នុងសភាពក្តៅមិនតិចជាង 10-2 ~ 10-3pa កំឡុងពេលផ្សារ ដើម្បីជៀសវាងការកត់សុីលើផ្ទៃយ៉ាន់ស្ព័រកំឡុងពេលកម្តៅ។
ចំពោះយ៉ាន់ស្ព័រនីកែលដែលបានពង្រឹងដោយដំណោះស្រាយ និងយ៉ាន់ស្ព័រនីកែលដែលបានពង្រឹងដោយទឹកភ្លៀង សីតុណ្ហភាពផ្សារគួរតែស្របនឹងសីតុណ្ហភាពកំដៅនៃការព្យាបាលដោយដំណោះស្រាយ ដើម្បីធានាបាននូវការរលាយពេញលេញនៃធាតុយ៉ាន់ស្ព័រ។ សីតុណ្ហភាពផ្សារទាបពេក ហើយធាតុយ៉ាន់ស្ព័រមិនអាចរលាយបានទាំងស្រុងទេ។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពផ្សារខ្ពស់ពេក គ្រាប់លោហៈមូលដ្ឋាននឹងដុះឡើង ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈនឹងមិនត្រូវបានស្តារឡើងវិញទេ សូម្បីតែបន្ទាប់ពីការព្យាបាលដោយកំដៅក៏ដោយ។ សីតុណ្ហភាពដំណោះស្រាយរឹងនៃយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានដែលចាក់គឺខ្ពស់ ដែលជាទូទៅនឹងមិនប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈដោយសារតែសីតុណ្ហភាពផ្សារខ្ពស់ពេក។
យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែលមួយចំនួន ជាពិសេសយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានពង្រឹងដោយទឹកភ្លៀង មានទំនោរនៃការប្រេះស្រាំ។ មុនពេលផ្សារ ភាពតានតឹងដែលបង្កើតឡើងក្នុងដំណើរការត្រូវតែត្រូវបានដកចេញទាំងស្រុង ហើយភាពតានតឹងកម្ដៅគួរតែត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមាក្នុងអំឡុងពេលផ្សារ។
(2) សម្ភារៈផ្សារលោហធាតុនីកែលដែលមានមូលដ្ឋានលើសម្ភារៈផ្សារអាចត្រូវបានផ្សារជាមួយមូលដ្ឋានប្រាក់ ទង់ដែងសុទ្ធ មូលដ្ឋាននីកែល និងសំណរសកម្ម។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពការងារនៃសន្លាក់មិនខ្ពស់ សម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រាក់អាចត្រូវបានប្រើ។ មានសំណរដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រាក់ច្រើនប្រភេទ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពតានតឹងខាងក្នុងកំឡុងពេលផ្សារកំដៅ វាជាការល្អបំផុតក្នុងការជ្រើសរើសសំណរដែលមានសីតុណ្ហភាពរលាយទាប។ ហ្វ្លុយស៊ីត Fb101 អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផ្សារជាមួយលោហៈបំពេញមូលដ្ឋានប្រាក់។ ហ្វ្លុយស៊ីត Fb102 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផ្សារលោហធាតុ superyarn ដែលបានពង្រឹងដោយទឹកភ្លៀងដែលមានមាតិកាអាលុយមីញ៉ូមខ្ពស់បំផុត ហើយហ្វ្លុយស៊ីតសូដ្យូម ឬអាលុយមីញ៉ូម 10% ~ 20% (ដូចជា fb201) ត្រូវបានបន្ថែម។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពផ្សារលើសពី 900 ℃ ហ្វ្លុយស៊ីត fb105 គួរតែត្រូវបានជ្រើសរើស។
នៅពេលផ្សារក្នុងកន្លែងទំនេរ ឬបរិយាកាសការពារ ទង់ដែងសុទ្ធអាចត្រូវបានប្រើជាលោហៈបំពេញផ្សារ។ សីតុណ្ហភាពផ្សារគឺ 1100 ~ 1150 ℃ ហើយសន្លាក់នឹងមិនបង្កើតការប្រេះស្រាំទេ ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពការងារមិនត្រូវលើសពី 400 ℃។
លោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដែលមានមូលដ្ឋាននីកែល គឺជាលោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅបំផុតនៅក្នុង Superalloys ដោយសារតែដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ល្អរបស់វា និងគ្មានការប្រេះស្រាំអំឡុងពេលផ្សារ។ ធាតុយ៉ាន់ស្ព័រសំខាន់ៗនៅក្នុងផ្សារដែលមានមូលដ្ឋាននីកែលគឺ Cr, Si, B ហើយផ្សារមួយចំនួនតូចក៏មានផ្ទុក Fe, W ជាដើម។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ ni-cr-si-b លោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារ b-ni68crwb អាចកាត់បន្ថយការជ្រៀតចូលអន្តរក្រឡាចត្រង្គនៃ B ចូលទៅក្នុងលោហៈធាតុមូលដ្ឋាន និងបង្កើនចន្លោះសីតុណ្ហភាពរលាយ។ វាគឺជាលោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារផ្នែកធ្វើការដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងស្លាបទួរប៊ីន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពរាវនៃផ្សារដែលមានផ្ទុក W កាន់តែអាក្រក់ទៅៗ ហើយគម្លាតសន្លាក់ពិបាកគ្រប់គ្រង។
លោហៈធាតុបំពេញសម្រាប់ផ្សារសាយភាយសកម្មមិនមានធាតុ Si ទេ ហើយមានភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម និងភាពធន់នឹងការឡើងកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ សីតុណ្ហភាពផ្សារអាចត្រូវបានជ្រើសរើសពី 1150 ℃ ដល់ 1218 ℃ អាស្រ័យលើប្រភេទដែកផ្សារ។ បន្ទាប់ពីការផ្សាររួច សន្លាក់ផ្សារដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចគ្នានឹងលោហៈមូលដ្ឋានអាចទទួលបានបន្ទាប់ពីការព្យាបាលសាយភាយ 1066 ℃។
(3) ដំណើរការផ្សារយ៉ាន់ស្ព័រនីកែលដែលមានមូលដ្ឋានអាចទទួលយកការផ្សារនៅក្នុងឡចំហាយបរិយាកាសការពារ ការផ្សារដោយបូមធូលី និងការតភ្ជាប់ដំណាក់កាលរាវបណ្តោះអាសន្ន។ មុនពេលផ្សារ ផ្ទៃត្រូវតែត្រូវបានសម្អាតជាតិខ្លាញ់ និងអុកស៊ីដត្រូវបានយកចេញដោយការប៉ូលាក្រដាសខ្សាច់ ការប៉ូលាកង់ដែក ការដុសខាត់អាសេតូន និងការសម្អាតគីមី។ នៅពេលជ្រើសរើសប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សារ គួរកត់សម្គាល់ថាសីតុណ្ហភាពកំដៅមិនគួរខ្ពស់ពេកទេ ហើយពេលវេលាផ្សារគួរតែខ្លីដើម្បីជៀសវាងប្រតិកម្មគីមីខ្លាំងរវាងលំហូរ និងលោហៈមូលដ្ឋាន។ ដើម្បីការពារលោហៈមូលដ្ឋានពីការប្រេះ ផ្នែកដែលដំណើរការត្រជាក់ត្រូវតែបន្ធូរភាពតានតឹងមុនពេលផ្សារ ហើយកំដៅផ្សារត្រូវតែមានឯកសណ្ឋានតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ សម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័រពង្រឹងទឹកភ្លៀង ផ្នែកនានាត្រូវតែទទួលរងនូវការព្យាបាលដោយដំណោះស្រាយរឹងជាមុនសិន បន្ទាប់មកផ្សារនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងការព្យាបាលពង្រឹងភាពចាស់បន្តិច ហើយចុងក្រោយការព្យាបាលចាស់។
១) ការផ្សារដែកនៅក្នុងឡចំហាយបរិយាកាសការពារ ការផ្សារដែកនៅក្នុងឡចំហាយបរិយាកាសការពារតម្រូវឱ្យមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃឧស្ម័នការពារ។ ចំពោះយ៉ាន់ស្ព័រដែលមាន w (AL) និង w (TI) តិចជាង 0.5% ចំណុចទឹកសន្សើមត្រូវទាបជាង -54 ℃ នៅពេលប្រើអ៊ីដ្រូសែន ឬអារហ្គុន។ នៅពេលដែលមាតិកា Al និង Ti កើនឡើង ផ្ទៃយ៉ាន់ស្ព័រនៅតែកត់សុីនៅពេលដែលកម្តៅ។ វិធានការដូចខាងក្រោមត្រូវតែអនុវត្ត; បន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃហ្វ្លុយអូរីត (ដូចជា fb105) ហើយយកខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដចេញជាមួយហ្វ្លុយអូរីត; ថ្នាំកូតក្រាស់ 0.025 ~ 0.038 ម.ម ត្រូវបានស្រោបលើផ្ទៃនៃផ្នែក; បាញ់ថ្នាំផ្សារលើផ្ទៃនៃសម្ភារៈដែលត្រូវផ្សារជាមុន; បន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃហ្វ្លុយអូរីតឧស្ម័ន ដូចជាបូរ៉ុនទ្រីហ្វ្លុយអូរីត។
២) ការផ្សារដោយបូមយកលោហៈធាតុដោយប្រើម៉ាស៊ីន ...
តារាងទី 15 លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃសន្លាក់ដែកសុញ្ញកាសនៃយ៉ាន់ស្ព័រនីកែលធម្មតា
មីក្រូស្ត្រុកទ័រ និងកម្លាំងនៃសន្លាក់ដែកផ្សារនៃ Superalloy ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមគម្លាតដែកផ្សារ ហើយការព្យាបាលសាយភាយបន្ទាប់ពីការផ្សារនឹងបង្កើនតម្លៃអតិបរមាដែលអាចអនុញ្ញាតបាននៃគម្លាតសន្លាក់បន្ថែមទៀត។ ដោយយកយ៉ាន់ស្ព័រ Inconel ជាឧទាហរណ៍ គម្លាតអតិបរមានៃសន្លាក់ Inconel ដែលត្រូវបានផ្សារជាមួយ b-ni82crsib អាចឡើងដល់ 90um បន្ទាប់ពីការព្យាបាលសាយភាយនៅសីតុណ្ហភាព 1000 ℃ រយៈពេល 1 ម៉ោង; ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់សន្លាក់ដែលត្រូវបានផ្សារជាមួយ b-ni71crsib គម្លាតអតិបរមាគឺប្រហែល 50um បន្ទាប់ពីការព្យាបាលសាយភាយនៅសីតុណ្ហភាព 1000 ℃ រយៈពេល 1 ម៉ោង។
៣) ការតភ្ជាប់ដំណាក់កាលរាវបណ្ដោះអាសន្ន ការតភ្ជាប់ដំណាក់កាលរាវបណ្ដោះអាសន្នប្រើយ៉ាន់ស្ព័រអន្តរស្រទាប់ (កម្រាស់ប្រហែល 2.5 ~ 100um) ដែលចំណុចរលាយរបស់វាទាបជាងលោហៈមូលដ្ឋានជាលោហៈបំពេញ។ ក្រោមសម្ពាធតិចតួច (0 ~ 0.007mpa) និងសីតុណ្ហភាពសមស្រប (1100 ~ 1250 ℃) សម្ភារៈអន្តរស្រទាប់ដំបូងរលាយ និងធ្វើឱ្យលោហៈមូលដ្ឋានមានសំណើម។ ដោយសារតែការសាយភាយយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃធាតុ ការរឹងអ៊ីសូទែរម៉ាល់កើតឡើងនៅសន្លាក់ដើម្បីបង្កើតជាសន្លាក់។ វិធីសាស្ត្រនេះកាត់បន្ថយតម្រូវការផ្គូផ្គងនៃផ្ទៃលោហៈមូលដ្ឋានយ៉ាងខ្លាំង និងកាត់បន្ថយសម្ពាធផ្សារ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រចម្បងនៃការតភ្ជាប់ដំណាក់កាលរាវបណ្ដោះអាសន្នគឺសម្ពាធ សីតុណ្ហភាព ពេលវេលាកាន់ និងសមាសធាតុនៃស្រទាប់អន្តរ។ អនុវត្តសម្ពាធតិចដើម្បីរក្សាផ្ទៃផ្គូផ្គងនៃការផ្សារឱ្យនៅជាប់ល្អ។ សីតុណ្ហភាពកំដៅ និងពេលវេលាមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើដំណើរការនៃសន្លាក់។ ប្រសិនបើសន្លាក់ត្រូវបានទាមទារឱ្យរឹងមាំដូចលោហៈមូលដ្ឋាន ហើយមិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការនៃលោហៈមូលដ្ឋានទេ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការតភ្ជាប់នៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ដូចជា ≥ 1150 ℃) និងរយៈពេលយូរ (ដូចជា 8 ~ 24 ម៉ោង) នឹងត្រូវអនុម័ត។ ប្រសិនបើគុណភាពនៃការតភ្ជាប់នៃសន្លាក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ឬលោហៈមូលដ្ឋានមិនអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បាន សីតុណ្ហភាពទាបជាង (1100 ~ 1150 ℃) និងរយៈពេលខ្លីជាង (1 ~ 8 ម៉ោង) នឹងត្រូវប្រើ។ ស្រទាប់មធ្យមត្រូវយកសមាសធាតុលោហៈមូលដ្ឋានដែលបានភ្ជាប់ជាសមាសធាតុមូលដ្ឋាន ហើយបន្ថែមធាតុត្រជាក់ផ្សេងៗគ្នា ដូចជា B, Si, Mn, Nb ជាដើម។ ឧទាហរណ៍ សមាសធាតុនៃលោហធាតុ Udimet គឺ ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo ហើយសមាសធាតុនៃស្រទាប់មធ្យមសម្រាប់ការតភ្ជាប់ដំណាក់កាលរាវបណ្តោះអាសន្នគឺ b-ni62.5cr15co15mo5b2.5។ ធាតុទាំងអស់នេះអាចកាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពរលាយនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ni Cr ឬ Ni Cr Co ដល់កម្រិតទាបបំផុត ប៉ុន្តែឥទ្ធិពលនៃ B គឺជាក់ស្តែងបំផុត។ លើសពីនេះ អត្រាសាយភាយខ្ពស់នៃ B អាចធ្វើឱ្យយ៉ាន់ស្ព័រអន្តរស្រទាប់ និងលោហៈមូលដ្ឋានមានលក្ខណៈដូចគ្នាយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៣ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២២