ومع تقدم الصناعات الحديثة وتطورها، يتزايد الطلب على سبائك النحاس الضخمة في مجالات الطاقة والنقل والفضاء الجوي. ومع ذلك، تواجه تقنيات إعداد المكونات المصنوعة من سبائك النحاس الضخمة تحديات عديدة. سوف تقدم هذه الورقة معلومات عن تقنيات إعداد المعادن في سبائك النحاس الضخمة وتحليل التحديات التي تواجهها.
تشمل تقنيات إعداد المطاحن بسبائك النحاس الضخمة الخطوات الرئيسية التالية: الصهر، والصب، والتقهر، والمعالجة الحرارية.
الصهر: يتم أولا النحاس والعناصر السبائك الأخرى ذات النقاء العالي، ويتم خلطها بواسطة الصهر بدرجة حرارة عالية لتشكيل صهر سبائك النحاس التي تحتوي على المكونات الكيميائية المطلوبة.
الصصب: تُصب سبائك النحاس في صهر في صهارة، ويتم خلال عملية الصب، الحصول على اللُّبة من سبائك النحاس ذات شكل وحجم معين.
التشكيل: تسخين الصبة الصبة إلى درجة الحرارة المناسبة لتشويهها من خلال عملية التشكيل للحصول على الشكل والحجم اللازمين. وتتطلب عملية الحشو التحكم بدقة في درجة الحرارة وسرعة التشوه وكميته لضمان جودة وأداء المواد المطورة.
المعالجة الحرارية: تحتاج إلى المعالجة الحرارية لحداوات سبائك النحاس المطورة إلى تحسين الهيكل التنظيمي والأداء الميكانيكي. وتشمل المعالجة الحرارية عمليات إخماد الحرائق وإعادة تدويرها وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى تعزيز المواد المطورة وزيادة قدرتها على الصمود من خلال ضبط درجات الحرارة والبارامترات الزمنية.
التحديات المتعلقة بتحضير المطاحن المصنوعة من سبائك النحاس الضخمة
التحكم في المكون: يتطلب تشكيل سبائك النحاس الفائقة الحجم أن تكون المكونات متجانسة ودقيقة، ولكن من الصعب تحقيق رقابة دقيقة على المكونات خلال عملية الصهر بسبب عدم التكافؤ في المواد الخام والقيود المفروضة على عملية الصهر.
التجانس التنظيمي: في حالة المطابقات الفائقة الحجم، يؤدي التشوه غير المتكافئ والتفاوت في توزيع درجة الحرارة إلى اختلال التوازن في الأنسجة أثناء عملية التشكيل. ويؤثر عدم تساوق هذه الأنسجة على الأداء الميكانيكي ومقاومة التعرية للمواد المطاورة.
الصدع والعيوب: بسبب الحجم الكبير لحشو السبائك النحاسية الفائقة الحجم، يمكن حدوث الشقوق والعيوب أثناء المناورة. وهذه الشقوق والعيوب لا تؤثر فقط على نوعية المظهر المادي للغة، بل قد تؤثر أيضاً تأثيراً خطيراً على أدائها الميكانيكي.
استهلاك الطاقة وحماية البيئة: تتطلب عملية إعداد المطاحن في سبائك النحاس الفائقة الحجم كميات كبيرة من الطاقة، ويمكن أن تنتج ملوثات مثل الغاز العادم والمياه المستعملة. وفي نفس الوقت الذي يتم فيه تلبية جودة جودة المنتجات، فإن الحد من استهلاك الطاقة والحد من التلوث البيئي يمثلان تحدياً في عملية الإعداد.
وللتغلب على التحدي المتمثل في إعداد المطاحن المصنوعة من سبائك النحاس الضخمة، يلزم تعزيز البحث والابتكار في المجالات التالية:
تقنيات التحكم في المكونات: تحقيق رقابة دقيقة على مكونات سبائك النحاس من خلال تحسين عمليات الصهر وتحسين نقاء المواد الخام.
الاستخدام الأمثل لعملية الحداثة: تحقيق المستوى الأمثل لبارامترات عملية الحداثة عن طريق المحاكاة العددية، واختبار العملية، وما إلى ذلك، وتحسين التجانس الأنسجة والأداء الميكانيكي للمواد المطاغة.
الوقاية من التشدع والعيوب: تعزيز تدابير ضبط درجة الحرارة في عملية الحشو، تعديل سرعة التشوه، وما إلى ذلك، للحد من حدوث الشقوق والعيوب.
تكنولوجيات التصنيع المراعية للبيئة: تطوير تكنولوجيات إعداد أقل استهلاكا للطاقة وخضوعا للبيئة من أجل خفض استهلاك الطاقة والتلوث البيئي.
وخلاصة القول إن تكنولوجيا إعداد المعادن في سبائك النحاس الكبيرة الحجم تواجه تحديات متعددة الجوانب مثل التحكم في المكونات، والتجانس التنظيمي، والتصدع والعيوب، واستهلاك الطاقة وحماية البيئة. ومن المتوقع أن يؤدي تعزيز البحوث والابتكارات إلى تحسين جودة وكفاءة إعداد المطاحن المصنوعة من سبائك النحاس الضخمة في المستقبل، وتلبية الطلب المتزايد على السوق، وتعزيز التقدم التكنولوجي والتنمية الصناعية في المجالات ذات الصلة.
