إن عملية الطهاة هي طريقة مهمة في عملية تصنيع المواد المعدنية، وهي توفر على تكوين الأشكال والأحجام اللازمة عن طريق إدخال تشوه لدن في الصبة المعدنية عن طريق فرض قوة خارجية. وخلال عملية تكوين المواد، تخضع المواد لمجموعة من التغيرات الفيزيائية والكيميائية المعقدة التي تؤثر تأثيرا عميقا في أدائها. سوف هذه الورقة تحليلاً مفصلاً لتأثير عملية الحشو على أداء المواد.
الملامح الأساسية لعملية الطباعات
تتألف عملية الطهاة أساساً من ثلاث مراحل أساسية للتسخين والطهيوالتبريد. في مرحلة التسخين، تسخين الصبة المعدنية إلى درجة حرارة معينة من أجل تقليل شدة استسلامها وزيادة لنتها ؛ في مرحلة الحداثة، يحدث تشوه اللدن في اللبة المعدنية بفعل قوة خارجية ؛ وفي مرحلة التبريد، يبرد المعدن بعد التشويه تدريجيا إلى درجة حرارة الغرفة، مما يؤدي إلى تشكيل النهائي.
تأثير عمليات الحشو على أداء المواد
تحسين الهيكل التنظيمي الجزئي
وتقوم عملية المطاورة، من خلال التشوه اللدائن، بصقل الحبيبات المعدنية، مما يقلل من العيوب الداخلية، مثل المسام والهبائط وما إلى ذلك. ويمكن أن تزيد الحبيبات المتبلرة من قوة المادة وصلاحيتها، مع تقليل قابليتها للتغير. وبالإضافة إلى ذلك، تساعد عمليات إعادة البلورات الديناميكية وإعادة البلورات الثابتة أثناء عمليات التشكيل في تحسين الهيكل التنظيمي الجزئي للمواد وزيادة تحسين أدائها.
رفع الأداء الميكانيكي
ويمكن لعملية الحشو أن تزيد إلى حد كبير من الأداء الميكانيكي للمواد المعدنية، مثل مقاومة الشد، والإخضاع، وامتداد، والقدرة على الصمود في وجه الصدمات. ويرجع ذلك إلى أن التشوهات اللدائنية في عمليات التحوير تسفر عن عدد كبير من الأخطاء الطبقية والتشوهات داخل المواد التي تتحول إلى بلورات صغيرة وطور مقوى أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة، مما يزيد من قوة المادة ومرونتها.
تحسين الأداء المادي
كما يمكن لعملية الطهاة أن تحسِّن الأداء الفيزيائي للمواد المعدنية، مثل التوصيل والموصلة والاستقرار الحراري. والسبب في ذلك هو أن التشوه اللدائن في عمليات التشكيل يزيل الإجهاد المتبقي والتشوهات البلورية داخل المادة ويزيد من كثافة المواد وتساوقها. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي الحرارة المرتفعة الناتجة عن عمليات الحشو إلى زيادة انتشار الشوائب الداخلية في المواد واستخراجها منها وتحسين أدائها المادي.
تعزيز القدرة المقاومة للتآكل
ويمكن لعملية المطاردة أن تزيد بصورة غير مباشرة مقاومتها للتآكل من خلال تحسين الهيكل التنظيمي الجزئي والأداء الميكانيكي للمواد. أولاً، يمكن للبلورات أن تزيد من قدرة المادة على مقاومة العوامل التآكل ؛ ثانياً، يمكن لتكوين مرحلة معززة أن يزيد من قدرة المادة على التآكل ؛ وأخيراً، فإن الآثار الحرارية في عمليات الحشو يمكن أن تزيل الإجهاد المتبقي والتشوهات البلورية داخل المادة وأن تقلل من حساسية المواد للتآكل.
العوامل التي تؤثر على أداء المواد المطورة
تزوير درجة الحرارة
إن درجة الحرارة المطورة هي أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء المواد المطورة. فدرجة الحرارة المناسبة يمكن أن تقلل من شدة استسلام المواد وتزيد من المرونة، مما ييسر التشوه اللدائن. غير أنه إذا طُورت درجة حرارة مرتفعة أو منخفضة للغاية، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض أداء المادة. وبالتالي، فإن درجة الحرارة المطورة تحتاج إلى ضبط صارمة أثناء عملية.
تزوير سرعة
كما أن سرعة المناورة هي أحد العوامل الهامة التي تؤثر على أداء المواد المطورة. ومن شأن السرعة المناسبة للتعديل أن تكفل حصول المادة على كمية كافية من التشوهات أثناء عملية التشوه اللدائن، وبالتالي تحسين أدائها. ومع ذلك، إذا كانت المطورة أسرع أو أبطأ مما ينبغي، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض أداء المادة. لذلك، هناك حاجة إلى اختيار معقول لسرعة تزوير في عملية التمرين.
طريقة التبريد
ولا يمكن تجاهل تأثير طريقة التبريد على أداء المواد المطورة. ويمكن أن تؤدي طرق التبريد المختلفة إلى مستويات مختلفة من الإجهاد المتبقي والتشوهات البلورية داخل المادة، مما يؤثر على أدائها. ومن ثم، فإن عملية التمرين تحتاج إلى اختيار طريقة تبريد مناسبة للحد من الإجهاد المتبقي للمواد ومن تشوهات البلورية.
ولعملية الحشو تأثير كبير على أداء المواد. ويمكن إدخال تحسينات كبيرة على الهيكل التنظيمي الجزئي، والأداء الميكانيكي، والأداء الفيزيائي، والقدرة على مقاومة التآكل للمواد المعدنية من خلال تحقيق المستوى الأمثل لبارامترات عملية الحداثة والتحكم في العناصر الرئيسية لعملية الحشو. وفي المستقبل، ومع تطور تكنولوجيات الحداثة وابتكارها، من المتوقع أن يتم تطوير المزيد من عمليات الحشو الجديدة لتلبية الطلب على المواد المعدنية العالية الأداء في الإنتاج الصناعي بشكل أفضل.
