Mae Dull Prosesu Arloesol yn Gwella Perfformiad Gwrth-Abladiad Alloy Titaniwm ar gyfer Adeiladu a Chynnal a Chadw Llongau Morol
Ym maes adeiladu a chynnal a chadw llongau morol, mae cydrannau llongau yn destun amodau gwaith eithafol, yn enwedig her abladiad tymheredd uchel, sy'n cyfyngu'n sylweddol ar eu bywyd gwasanaeth. Mae'r erthygl hon yn amlygu techneg brosesu arloesol gyda'r nod o atgyfnerthu'r ymwrthedd i abladiad mewn deunyddiau aloi titaniwm trwy driniaethau arwyneb penodol a gorchudd cromiwm. Trwy gynnal arbrofion abladiad laser sy'n dynwared amgylchedd gwaith gwirioneddol llongau, rydym yn ymchwilio i effaith y dull prosesu hwn ar briodweddau aloi titaniwm a'i orchudd cromiwm.
Gyda datblygiad di-baid technoleg peirianneg forol, mae'r gofynion perfformiad ar gyfer cydrannau llongau wedi dod yn fwyfwy llym. Mae aloi titaniwm, sy'n enwog am ei briodweddau mecanyddol uwch a'i wrthwynebiad cyrydiad, yn ganolog i adeiladu llongau. Serch hynny, mae mater abladiad tymheredd uchel mewn amgylcheddau morol yn dal i fod yn rhwystr aruthrol sy'n rhwystro ei gymhwyso'n eang. Er mwyn mynd i'r afael â'r her hon, rydym wedi mabwysiadu technoleg prosesu uwch i drin aloi titaniwm arwyneb a'i orchuddio â chromiwm, a thrwy hynny wella ei wrthwynebiad abladiad.
Methodoleg Prosesu a Pharatoi Deunyddiau
Prosesu swbstrad aloi titaniwm: Gan ddefnyddio technoleg torri gwifren fanwl, torrwyd deunyddiau crai aloi titaniwm yn sbesimenau maint safonol (2 cm x 1 cm x 0.5 cm). Yn dilyn hynny, cafodd y sbesimenau eu malu â 1500- papur tywod graean, eu sgleinio i orffeniad drych gan ddefnyddio past sgraffiniol, a'u glanhau'n olaf â thonnau ultrasonic i ddileu amhureddau arwyneb, gan sicrhau gorffeniad wyneb newydd.
Cais Gorchudd Cromiwm: Defnyddiwyd techneg platio ïon arc uwch i adneuo cotio cromiwm ar y samplau aloi titaniwm a baratowyd. Trwy reoli lefelau gwactod yn fanwl (6×10 ^-3 Pa), tymheredd (300 gradd ), gwasgedd NH3 (2-3 Pa), a foltedd gogwydd (800-1000 V), gwisg a cyflawnwyd gorchudd cromiwm trwchus, gydag amseroedd dyddodiad yn amrywio o 10 i 20 munud.
Arbrofion Abladiad Laser a Dadansoddiad Canlyniadau
Er mwyn gwerthuso ymwrthedd abladiad yr aloi titaniwm wedi'i brosesu a gorchudd cromiwm, cynhaliwyd cyfres o arbrofion abladiad laser. Gan ddefnyddio system laser pwls hir wedi'i hadeiladu'n arbennig (model FLK-TIX6409Hz), fe wnaethon ni efelychu'r broses abladiad o dan amodau tymheredd uchel trwy addasu egni pwls a chyfrif.
Datgelodd canlyniadau arbrofol fod y swbstrad aloi titaniwm heb ei drin yn arddangos craterau abladiad dwfn gyda nifer o graciau yn y rhanbarth canolog, ynghyd â chroniadau ocsid trwchus ar hyd yr ymylon. Mewn cyferbyniad, roedd yr arwyneb aloi titaniwm wedi'i orchuddio â chromiwm yn dangos ymwrthedd abladiad uwch o dan amodau unfath, yn cynnwys craterau abladiad basach, dosbarthiad crac llai, a chroniadau ocsid lleiaf posibl.
Trwy sganio microsgopeg electron (SEM) a sbectrosgopeg pelydr-X gwasgaredig ynni (EDAX), cynhaliwyd dadansoddiadau micro-dopograffeg a chyfansoddiadol o'r arwynebau abladedig. Cadarnhaodd y dadansoddiadau hyn fod y cotio cromiwm yn amddiffyn y swbstrad aloi titaniwm yn effeithiol rhag ymosodiad uniongyrchol gan ocsigen tymheredd uchel, gan leihau adweithiau ocsideiddiol a gwella ymwrthedd abladiad cyffredinol y deunydd.
Casgliad a Rhagolwg
Llwyddodd yr astudiaeth hon i wella perfformiad gwrth-ablation aloi titaniwm a'i orchudd cromiwm trwy ddull prosesu arloesol. Mae'r canlyniadau arbrofol yn tanlinellu rôl hanfodol y cotio cromiwm wrth amddiffyn y swbstrad aloi titaniwm rhag abladiad tymheredd uchel, a thrwy hynny ymestyn oes gwasanaeth cydrannau llong yn sylweddol. Gall ymdrechion ymchwil yn y dyfodol archwilio ymhellach effaith paramedrau prosesu gwahanol ar berfformiad cotio a datblygu deunyddiau cotio amddiffynnol perfformiad uchel ychwanegol i ateb y galw dybryd am gydrannau perfformiad uchel yn y sector adeiladu llongau.
