টাইটানিয়াম অ্যালয় বার এবং টিউবগুলির চাপ সোজা করা: স্প্রিংব্যাক এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ

কেন টাইটানিয়াম বিকৃত হয় এবং স্প্রিংস ফিরে আসে

টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির একটি স্থিতিস্থাপক মডুলাস মোটামুটি 100 থেকে 114 জিপিএ রয়েছে, যা ইস্পাতের প্রায় অর্ধেক। একই প্রয়োগের মুহুর্তের জন্য, একটি টাইটানিয়াম বার তাই প্রায় দ্বিগুণ স্থিতিস্থাপকভাবে বাঁকে, এবং যখন লোড ছেড়ে দেওয়া হয় তখন এটি প্রায় দ্বিগুণ বিচ্যুতি পুনরুদ্ধার করে। সেই স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধারটি হল স্প্রিংব্যাক যা স্ট্রেটেনিং কাউন্টারকে-স্বজ্ঞাত করে তোলে: রামকে অবশ্যই সেই বিন্দু থেকে ভালভাবে যেতে হবে যেখানে অংশটি সোজা দেখায়।

বিকৃতি নিজেই আপস্ট্রিম প্রক্রিয়াকরণ থেকে আসে। ফোরজিং বা এক্সট্রুশনের পরে অসমমিতিক শীতলতা, ঘূর্ণায়মান প্রস্থ জুড়ে অসম হ্রাস, এবং ঢালাইয়ের সময় স্থানীয় গরম সমস্ত অংশে অবশিষ্ট চাপগুলিকে লক করে। এই স্ট্রেসগুলি অগত্যা মাত্রিক রিপোর্টে প্রদর্শিত হয় না, কারণ তারা শুধুমাত্র তখনই অংশটিকে নম করে যখন পরবর্তী মেশিনিং একপাশ থেকে উপাদান সরিয়ে দেয় এবং স্ট্রেস ক্ষেত্রটিকে ভারসাম্যহীন করে।

তিন-পয়েন্ট রিভার্স বেন্ডিং মেকানিক্স

ক্লাসিক সেটআপে ওয়ার্কপিস দুটি সমর্থনের উপর স্থির থাকে এবং একটি পাঞ্চ মধ্য-স্প্যানে লোড প্রয়োগ করে। বাইরের ফাইবারগুলি প্রথমে ফল দেয়, পাঞ্চ নামার সাথে সাথে প্লাস্টিকের অঞ্চলটি ভিতরের দিকে বৃদ্ধি পায় এবং যে উপাদানটি স্থিতিস্থাপক থাকে তা শক্তি সঞ্চয় করে যা স্প্রিংব্যাককে চালিত করে। তিনটি পরিমাণ ফলাফল নিয়ন্ত্রণ করে:

সাপোর্ট স্প্যান (L)।একটি দীর্ঘ স্প্যান মৃদুভাবে বাঁক এবং প্লাস্টিক জোন ছড়িয়ে; একটি সংক্ষিপ্ত সময় স্ট্রেন স্থানীয়করণ এবং পৃষ্ঠ ফাটল ঝুঁকি.

ফলন এ বিচ্যুতি.ফলন শক্তির সময় স্প্যান বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক, মডুলাস বার বিভাগের গভীরতা দ্বারা বিভক্ত। যেহেতু টাইটানিয়ামের একটি কম মডুলাস আছে, এই বিচ্যুতি বড়।

ওভারবেন্ড ফ্যাক্টর।প্রয়োগকৃত বিচ্যুতির অনুপাত সেই প্রতিফলনের সাথে যা কেবল ফলন তৈরি করবে। টাইটানিয়ামের জন্য সাধারণ অনুশীলন 2 থেকে 4 চলে, কার্বন স্টিলের জন্য 1.2 ​​থেকে 2 এর তুলনায়।

বৃত্তাকার দণ্ডের জন্য বহিরাগত ফাইবার যে বিচ্যুতিতে ফলন পর্যন্ত পৌঁছায় তা d=(sigma_y * L বর্গ) / (6 * E * D) দ্বারা অনুমান করা হয়, sigma_y সহ ফলন শক্তি, E মডুলাস, L স্প্যান এবং D ব্যাস। একটি 50 মিমি গ্রেড 5 বারের জন্য একটি 275 মিমি স্প্যান এবং একটি 900 MPa ফলন শক্তি, এটি শুধুমাত্র কয়েক মিলিমিটারের একটি বিশুদ্ধভাবে স্থিতিস্থাপক বিচ্যুতি দেয়, এই কারণেই ব্যবহারিক ওভারবেন্ডিং একটি ছোট সংখ্যার একাধিক হিসাবে প্রকাশ করা হয় এবং সূক্ষ্ম রাম নিয়ন্ত্রণের দাবি করে।

সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়া পরামিতি

লম্বা বার এবং টিউবের জন্য মাল্টি-রোল স্ট্রেইটনিং পছন্দ করা হয় কারণ এটি একটি বড় সাইকেলের পরিবর্তে অনেকগুলি ছোট পর্যায়ক্রমে বাঁকানো চক্র প্রয়োগ করে। প্রতিটি পাস একটি ক্রমবর্ধমান বক্রতা আরোপ করে, এবং জমে থাকা প্লাস্টিকের স্ট্রেন অংশটিকে যে কোনো একক তিন-পয়েন্ট স্ট্রোকের চেয়ে সোজা করে দেয়, পৃষ্ঠের ক্ষতির ঝুঁকি অনেক কম থাকে।

ঠান্ডা বনাম উষ্ণ সোজা করা

আলফা-বিটা সংকর ধাতু যেমন Ti-6Al-4V এর কক্ষ-তাপমাত্রার নমনীয়তা সীমিত এবং খাঁজ সংবেদনশীল, তাই ভারী অংশের ঠান্ডা সোজা করা ঝুঁকিপূর্ণ। যোগাযোগ বিন্দুতে স্থানীয় টেনসিল স্ট্রেন নিউক্লিয়েট ফাটল তৈরি করতে পারে যা সোজা প্রান্তের নীচে অদৃশ্য কিন্তু ক্লান্তি পরিষেবাতে মারাত্মক। 400 থেকে 600 C তাপমাত্রায় উষ্ণ সোজা করা প্রবাহের চাপ কমায়, স্প্রিংব্যাক কমায় এবং স্ট্রেনকে দীর্ঘ চাপে বিতরণ করতে দেয়। দুটি সতর্কতা প্রযোজ্য: উত্তাপ অবশ্যই অভিন্ন এবং নিয়ন্ত্রিত হতে হবে, কারণ টাইটানিয়াম প্রায় 600 C এর উপরে অক্সিজেন শোষণ করে এবং একটি শক্ত, ভঙ্গুর আলফা কেস গঠন করে; এবং উষ্ণ অপারেশন দ্রুত শীতল না হয়ে স্ট্রেস রিলিফ দ্বারা অনুসরণ করা উচিত।

অবশিষ্ট স্ট্রেস ত্রাণ এবং যাচাইকরণ

সোজা করা অবশিষ্ট স্ট্রেস দূর করার পরিবর্তে পুনরায় বিতরণ করে, তাই জ্যামিতি সেট করার পরে একটি স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিল সাধারণত নির্দিষ্ট করা হয়। বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ গ্রেডের জন্য, ভ্যাকুয়াম বা জড় বায়ুমণ্ডলে এক থেকে তিন ঘণ্টার জন্য 540 থেকে 650 সেন্টিগ্রেড সাধারণ; Ti-6Al-4V-এর জন্য চিকিত্সা সাধারণত একই উইন্ডোতে হয়, বিটা ট্রান্সাসের নীচে ভাল থাকে যাতে মাইক্রোস্ট্রাকচারটি প্রভাবিত না হয়। সরলতা তারপর একটি সারফেস প্লেটে ডায়াল গেজ বা লেজার অ্যালাইনমেন্ট সিস্টেমের মাধ্যমে যাচাই করা হয়, এবং গ্রহণযোগ্যতা সীমা প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের বিচ্যুতি হিসাবে বিবৃত করা হয়, উদাহরণস্বরূপ বারের জন্য 1 মিমি প্রতি মিটার এবং টিউবের জন্য একটি শক্ত চিত্র।

সাধারণ ত্রুটি এবং ভুল ধারণা

"সোজা করা অবশিষ্ট চাপ দূর করে।"এটি পুনরায় বিতরণ করে। সোজা করার পরে মেশিনিং অবশিষ্ট চাপ ছেড়ে দিতে পারে, তাই ক্রমটি গুরুত্বপূর্ণ।

"আরো বল একটি সোজা অংশ দেয়।"অত্যধিক একক-স্ট্রোক ডিফ্লেকশন স্থানীয় প্লাস্টিকের কব্জা তৈরি করে এবং অংশটি পরে মেশিন করা হলে ধনুকে বিপরীত করতে পারে।

"কোল্ড সোজা করা যেকোনো গ্রেডের জন্য নিরাপদ।"ভারী, উচ্চ{0}}শক্তি, বা খাঁজযুক্ত বিভাগগুলির জন্য নয়; উষ্ণ সোজা করা বা একাধিক-রোল পাস নিরাপদ।

"টিউবের ওভালিটি স্বাভাবিক।"প্রোডাক্ট স্ট্যান্ডার্ডের সহনশীলতার বাইরে সমতল করা ইঙ্গিত দেয় যে পাঞ্চ ব্যাসার্ধ বা স্প্যান খুব ছোট, উপাদানটি দোষে নয়।

"একটি ফাটল দৃশ্যমান হবে।"টাইটানিয়ামের ফাটলগুলি সোজা করার যোগাযোগগুলিতে প্রায়শই অগভীর এবং আঁটসাঁট থাকে, তাই ফ্লুরোসেন্ট অনুপ্রবেশকারী পরিদর্শন ব্যবহার করা হয় যেখানে অংশটি নিরাপত্তার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

FAQ

প্রশ্ন: কেন টাইটানিয়াম ইস্পাতের চেয়ে সোজা করা কঠিন?
কারণ এর স্থিতিস্থাপক মডুলাস ইস্পাতের মোটামুটি অর্ধেক, তাই প্রায় দ্বিগুণ বাঁকানো বিচ্যুতি স্থিতিস্থাপকভাবে পুনরুদ্ধার করা হয় এবং ওভারবেন্ড ফ্যাক্টর অনুরূপভাবে বড়।

প্রশ্নঃ ওভারবেন্ড ফ্যাক্টর কি?
এটি বিচ্যুতির প্রয়োগের অনুপাত যা কেবল বাইরের ফাইবার দেয়। টাইটানিয়াম অনুশীলন সাধারণত 2 থেকে 4 ব্যবহার করে, একই গ্রেড এবং মেজাজের প্রতিনিধি বিভাগে ট্রায়াল দ্বারা প্রতিষ্ঠিত।

প্রশ্নঃ টাইটানিয়াম টিউব কি ঠান্ডা করে সোজা করা যায়?
পাতলা-ওয়াল টিউব সাধারণত মাল্টি-রোল মেশিনে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় সোজা করা হয়, তবে ভারী দেয়াল এবং উচ্চ-শক্তির গ্রেডগুলি ফাটল এবং ডিম্বাকৃতি এড়াতে 400 থেকে 600 সেন্টিগ্রেডে উষ্ণভাবে ভালভাবে পরিচালনা করা হয়।

প্রশ্ন: সোজা করার পর চাপ উপশমের জন্য কোন তাপমাত্রা ব্যবহার করা হয়?
মোটামুটিভাবে 540 থেকে 650 সেলসিয়াস এক থেকে তিন ঘন্টা ভ্যাকুয়াম বা জড় বায়ুমণ্ডলে, সবসময় বিটা ট্রান্সাসের নীচে যাতে মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং শক্তির স্তর সংরক্ষণ করা যায়।

প্রশ্ন: সোজা করা কি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে?
এটি প্লাস্টিকের স্ট্রেন প্রবর্তন করে, যা ফলন শক্তিকে কিছুটা বাড়ায় এবং কাজ করা অঞ্চলে নমনীয়তা হ্রাস করে। যেখানে বৈশিষ্ট্যগুলি প্রত্যয়িত হয়, চূড়ান্ত অ্যানিল করার আগে সোজা করা হয়।

প্রশ্নঃ সরলতা কিভাবে পরিমাপ করা হয়?
সাধারণত একটি ডায়াল গেজ সহ একটি পৃষ্ঠের প্লেটে মোট নির্দেশিত রানআউট বা দীর্ঘ পণ্যের জন্য লেজার প্রান্তিককরণের সাথে, ক্রয়ের স্পেসিফিকেশনে সম্মত একটি সীমার বিপরীতে প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের বিচ্যুতি হিসাবে প্রকাশ করা হয়।