1. Factaran Macrascopach a tha a’ cur ri cruthachadh sgàinidhean
1.1 Rè tilgeadh leth-leantainneach, thèid uisge fuarachaidh a spìonadh gu dìreach air uachdar an ingot, a’ cruthachadh caisead teòthachd cas taobh a-staigh an ingot. Bidh seo ag adhbhrachadh crìonadh neo-chothromach am measg diofar roinnean, ag adhbhrachadh bacadh dha chèile agus a’ gineadh cuideaman teirmeach. Fo raointean cuideam sònraichte, faodaidh na cuideaman sin leantainn gu sgàineadh ingot.
1.2 Ann an cinneasachadh gnìomhachais, bidh sgàineadh ingot gu tric a’ tachairt aig ìre tùsail an tilgeadh no a’ tòiseachadh mar mhicro-sgàinidhean a bhios a’ sgaoileadh nas fhaide air adhart rè fuarachadh, a’ sgaoileadh air feadh an ingot gu lèir. A bharrachd air sgàineadh, faodaidh lochdan eile leithid dùnadh fuar, lùbadh, agus crochadh tachairt cuideachd aig ìre tùsail an tilgeadh, ga dhèanamh na ìre chudromach sa phròiseas tilgeadh gu lèir.
1.3 Tha buaidh mhòr aig co-dhèanamh ceimigeach, cuir-ris prìomh-aloidh, agus meud nan innealan-glanaidh gràin a thathar a’ cleachdadh air cho buailteach ‘s a tha tilgeadh fuar dìreach do sgàineadh teth.
1.4 Tha cugallachd aloidhean do sgàineadh teth gu ìre mhòr mar thoradh air cuideaman a-staigh a bhios ag adhbhrachadh cruthachadh beàrnan is sgàinidhean. Tha an cruthachadh agus an sgaoileadh air a dhearbhadh le eileamaidean aloidh, càileachd meatailteachd leaghte, agus paramadairean tilgeadh leth-leantainneach. Gu sònraichte, tha ingotan mòra de aloidhean alùmanum sreath 7xxx gu sònraichte buailteach do sgàineadh teth air sgàth iomadh eileamaidean aloidh, raointean cruaidheachaidh farsaing, cuideaman tilgeadh àrd, dealachadh oxidation eileamaidean aloidh, càileachd meatailteachd an ìre mhath bochd, agus comas cruthachaidh ìosal aig teòthachd an t-seòmair.
1.5 Tha sgrùdaidhean air sealltainn gu bheil buaidh mhòr aig raointean electromagnetic agus eileamaidean aloidh (a’ gabhail a-steach innealan-glanaidh gràin, prìomh eileamaidean aloidh, agus eileamaidean lorg) air meanbh-structar agus so-leòntachd sgàineadh teth aloidhean sreath 7xxx a tha air an tilgeadh leth-leantainneach.
1.6 A bharrachd air sin, air sgàth cho iom-fhillte ‘s a tha alùmanum 7050 agus làthaireachd eileamaidean a tha furasta an ocsaidachadh, tha an leaghadh buailteach barrachd haidridean a ghabhail a-steach. Tha seo, còmhla ri ocsaid a tha air a ghabhail a-steach, ag adhbhrachadh gum bi gas agus stuthan air an gabhail a-steach còmhla, agus mar thoradh air sin tha susbaint àrd haidridean anns an leaghadh. Tha susbaint haidridean air a bhith na phrìomh fheart a bheir buaidh air toraidhean sgrùdaidh, giùlan brisidh, agus coileanadh sgìths stuthan ingot a tha air an giullachd. Mar sin, stèidhichte air meacanaig làthaireachd haidridean anns an leaghadh, tha e riatanach meadhanan adsorption agus uidheamachd sìolaidh-ghlanadh a chleachdadh gus haidridean agus stuthan eile a thoirt air falbh bhon leaghadh gus alùmanum leaghte a tha air a ghlanadh gu mòr fhaighinn.
2. Adhbharan Microscopach airson Cruthachadh Sgàinidhean
2.1 Tha sgàineadh teth ingot air a dhearbhadh sa mhòr-chuid le ìre crìonadh cruadhachaidh, ìre beathachaidh, agus meud èiginneach na sòn bog. Ma thèid meud na sòn bog thairis air stairsneach èiginneach, tachraidh sgàineadh teth.
2.2 San fharsaingeachd, faodar pròiseas cruadhachaidh aloidhean a roinn ann an grunn ìrean: biathadh mòr-chuid, biathadh eadar-dendriteach, dealachadh dendrite, agus drochaid dendrite.
2.3 Rè ìre dealachaidh nan deindritean, bidh gàirdeanan nan deindritean a’ fàs nas dlùithe ri chèile agus tha sruthadh an leaghan air a chuingealachadh le teannachadh uachdar. Tha treòiteachd na sòn bog air a lùghdachadh, agus faodaidh crìonadh cruaidheachaidh agus cuideam teirmeach gu leòr leantainn gu meanbh-phorasachd no eadhon sgàinidhean teth.
2.4 Anns an ìre drochaid dendrite, chan eil ach glè bheag de leaghan air fhàgail aig na trì snaidhmeannan. Aig an ìre seo, tha neart agus plastaigeachd mòr aig an stuth leth-chruaidh, agus is e snàgadh staid-chruaidh an aon dhòigh air dìoladh a dhèanamh airson crìonadh cruadhachaidh agus cuideam teirmeach. Is iad an dà ìre seo as dualtaiche beàrnan crìonaidh no sgàinidhean teth a chruthachadh.
3. Ullachadh Ingotan Leacan Àrd-inbhe stèidhichte air Dòighean-obrach Cruthachadh Sgàinidhean
3.1 Bidh sgàinidhean uachdar, porosity a-staigh, agus in-ghabhail gu tric air ingotan leacan mòra, a bheir buaidh mhòr air an giùlan meacanaigeach rè cruadhachadh an aloidh.
3.2 Tha feartan meacanaigeach an aloidh rè cruadhachadh an urra gu ìre mhòr air feartan structarail a-staigh, a’ gabhail a-steach meud gràin, susbaint haidridean, agus ìrean in-ghabhail.
3.3 Airson aloidhean alùmanaim le structaran dendritic, bidh an t-astar eadar gàirdeanan dendrite àrd-sgoile (SDAS) a’ toirt buaidh mhòr air feartan meacanaigeach agus air a’ phròiseas cruadhachaidh. Bidh SDAS nas mìne a’ leantainn gu cruthachadh porosity nas tràithe agus bloighean porosity nas àirde, a’ lughdachadh an cuideam èiginneach airson sgàineadh teth.
3.4 Bidh lochdan leithid beàrnan agus in-ghabhail crìonadh eadar-dendriteach a’ lagachadh cruas a’ chnàimh-chruidh chruaidh gu mòr agus a’ lughdachadh gu mòr an cuideam èiginneach a tha a dhìth airson sgàineadh teth.
3.5 Tha morf-eòlas nan gràinean na fheart cudromach eile a bheir buaidh air giùlan sgàineadh teth. Nuair a bhios gràinean ag atharrachadh bho dhendritean colbhach gu gràinean co-aiseach cruinneach, bidh teòthachd nas ìsle aig an aloidh agus treòiteachd leaghaidh eadar-dendriteach nas fheàrr, a chuireas casg air fàs nam pores. A bharrachd air an sin, faodaidh gràinean nas mìne gabhail ri deformachadh agus ìrean deformachaidh nas motha agus slighean iomadachaidh sgàineadh nas iom-fhillte a thaisbeanadh, agus mar sin a’ lughdachadh a’ chlaonaidh iomlan gu sgàineadh teth.
3.6 Ann an cinneasachadh practaigeach, faodaidh dòighean làimhseachaidh leaghaidh is tilgeadh a leasachadh—leithid smachd teann a chumail air susbaint in-ghabhail is haidridean, a bharrachd air structar gràin—strì an aghaidh sgàineadh teth a leasachadh ann an ingotan leacan. Còmhla ri dealbhadh innealan is dòighean giullachd a tha air an leasachadh, faodaidh na ceumannan seo leantainn gu cinneasachadh ingotan leacan àrd-thorrach, mòr-sgèile, àrd-inbhe.
4. Gràn-mhìneachadh Ingot
Bidh aloi alùmanaim 7050 a’ cleachdadh dà sheòrsa de innealan-glanaidh gràin sa mhòr-chuid: Al-5Ti-1B agus Al-3Ti-0.15C. Tha sgrùdaidhean coimeasach air cleachdadh loidhneach nan innealan-glanaidh seo a’ sealltainn:
4.1 Tha meudan gràin mòran nas lugha agus gluasad nas cunbhalaiche bho oir an ingot chun an ionaid aig ingotan air an grinneachadh le Al-5Ti-1B. Tha an sreath garbh-ghràin nas taine, agus tha buaidh grinneachadh iomlan a’ ghràin nas làidire air feadh an ingot.
4.2 Nuair a thathar a’ cleachdadh stuthan amh a chaidh a ghlanadh roimhe le Al-3Ti-0.15C, thèid buaidh glanadh gràin Al-5Ti-1B a lùghdachadh. A bharrachd air an sin, chan eil àrdachadh ann an cur-ris Al-Ti-B nas fhaide na puing sònraichte a’ meudachadh glanadh gràin gu co-rèireach. Mar sin, cha bu chòir cuir-ris Al-Ti-B a bhith cuibhrichte gu barrachd air 2 kg/t.
4.3 Tha ingotan air an grinneachadh le Al-3Ti-0.15C air an dèanamh suas sa mhòr-chuid de ghràinean mìne, cruinneach co-aiseach. Tha meud a’ ghràin an ìre mhath co-ionnan thar leud na leac. Tha cur-ris de 3–4 kg/t de Al-3Ti-0.15C èifeachdach ann a bhith a’ daingneachadh càileachd toraidh.
4.4 Gu sònraichte, nuair a thèid Al-5Ti-1B a chleachdadh ann an aloidh 7050, bidh mìrean TiB₂ buailteach a bhith a’ sgaradh a dh’ionnsaigh an fhilm ocsaid air uachdar an ingot fo chumhachan fuarachaidh luath, a’ cruthachadh chruinneachaidhean a dh’ adhbhraicheas cruthachadh slag. Rè cruadhachadh ingot, bidh na cruinneachaidhean seo a’ crìonadh a-staigh gus pasgain coltach ri claisean a chruthachadh, ag atharrachadh teannachadh uachdar an leaghte. Bidh seo a’ meudachadh slaodachd an leaghte agus a’ lughdachadh leachtachd, a bhios an uair sin a’ brosnachadh cruthachadh sgàineadh aig bonn a’ mhullaich agus oiseanan aghaidhean leathann is cumhang an ingot. Bidh seo ag àrdachadh gu mòr an claonadh sgàineadh agus a’ toirt droch bhuaidh air toradh an ingot.
4.5 A’ beachdachadh air giùlan cruthachaidh aloi 7050, structar gràin ingotan dachaigheil is eadar-nàiseanta coltach ris, agus càileachd nan toraidhean giullaichte deireannach, is fheàrr Al-3Ti-0.15C mar an inneal-glanaidh gràin in-loidhne airson aloi 7050 a thilgeadh—mura h-eil cumhaichean sònraichte ag iarraidh a chaochladh.
5. Giùlan Mìneachaidh Gràin Al-3Ti-0.15C
5.1 Nuair a thèid an inneal-glanaidh gràin a chur ris aig 720 °C, tha na gràinean air an dèanamh suas sa mhòr-chuid de structaran co-aiseach le cuid de fho-structaran agus is iadsan as lugha ann am meud.
5.2 Ma chumas an leaghadh ro fhada an dèidh an inneal-glanaidh a chur ris (m.e., nas fhaide na 10 mionaidean), bidh fàs garbh dendriteach a’ faighinn làmh an uachdair, agus mar thoradh air sin bidh gràinean nas garbh ann.
5.3 Nuair a bhios an ìre de ghrinnear gràin a thèid a chur ris eadar 0.010% agus 0.015%, gheibhear gràinean mìn co-ionann.
5.4 Stèidhichte air a’ phròiseas gnìomhachais de aloi 7050, is iad na suidheachaidhean as fheàrr airson grinneachadh gràin: teòthachd cur-ris timcheall air 720 °C, ùine bho chur-ris gu cruadhachadh mu dheireadh fo smachd taobh a-staigh 20 mionaid, agus meud an inneal-grinneachaidh aig timcheall air 0.01–0.015% (3–4 kg/t de Al-3Ti-0.15C).
5.5 A dh’aindeoin atharrachaidhean ann am meud an ingot, mar as trice is e 15–20 mionaid an ùine iomlan bho bhith a’ cur an inneal-glanaidh gràin ris às deidh don leaghadh falbh, tron t-siostam in-loidhne, an clais, agus am molltair, gus an cruadhaich e mu dheireadh.
5.6 Ann an suidheachaidhean gnìomhachais, chan eil àrdachadh ann an ìre an inneal-glanaidh gràin os cionn susbaint Ti de 0.01% a’ leasachadh gleansadh gràin gu mòr. An àite sin, bidh cus cur-ris ag adhbhrachadh beairteachadh Ti agus C, a’ meudachadh coltachd lochdan stuthan.
5.7 Tha deuchainnean aig diofar phuingean—steach dì-ghas, fosgladh dì-ghas, agus clais tilgeadh—a’ sealltainn glè bheag de dh’eadar-dhealachaidhean ann am meud nan gràn. Ach, ma chuireas tu an inneal-glanaidh dìreach ris a’ chlais tilgeadh gun sìoladh, tha sin a’ meudachadh cunnart lochdan rè sgrùdadh ultrasonach air stuthan giullaichte.
5.8 Gus dèanamh cinnteach à grinneachadh gràin cunbhalach agus casg a chuir air cruinneachadh an inneal-glanaidh, bu chòir an inneal-glanaidh gràin a chur ris aig beul an t-siostaim dì-ghasaidh.
Àm puist: 16 Iuchar 2025
