Didelės entropijos lydinio paruošimo ir gamybos procesas

Mar 14, 2023

Teigiama, kad ruošiant vidutinės ir didelės entropijos lydinius kyla tam tikrų sunkumų, įskaitant tankinimą, įtrūkimus ir liekamąjį įtempimą, matmenų tikslumą ir paviršiaus poliravimą, cheminį homogeniškumą, kristalizacijos ir mikrostruktūros kontrolę, savybių anizotropiją ir kt. Dėl to reikia atlikti daugiau tyrimų. Norint geriau suprasti šią naują metalinių medžiagų šeimą, reikėtų naudoti priedų gamybos metodus.


Dėl savo išskirtinių ir puikių savybių didelės entropijos lydiniai, nauja daugiakomponentinių sudėtingų lydinių medžiagų klasė, sulaukė didelio susidomėjimo. Didelės entropijos medžiagos ruošiamos panašiai kaip įprastos medžiagos, tačiau jos taip pat turi unikalių savybių, palyginti su įprastais lydiniais.


Trimatės birios medžiagos, dvimatės plėvelės ir lakštinės medžiagos, vienmatės pluoštinės medžiagos ir nulinės miltelių medžiagos yra pagrindinės didelės entropijos medžiagų rūšys, kurios ruošiamos ir formuojamos pradedant nuo skirtingų matmenų. Pagrindinės yra lankinio lydymo, indukcinio lydymo, priedų gamybos, miltelių metalurgijos, magnetroninio purškimo, dengimo lazeriu ir kitos paruošimo technologijos. Deformacijos apdorojimo technika taip pat naudojama aukštos entropijos plonoms plokštėms, laidams ir pluoštams ruošti.


Dėl tradicinio lydymo metodo lydinio bloko aušinimo metu neišvengiamai atsiras temperatūros gradientas, dėl kurio mikrostruktūra taps netolygi, todėl susidarys tipiška nevienalytė liejimo struktūra su smulkiagrūdžiais ploteliais paviršiuje, stulpeliais grūdelių sritimis viduryje, ir stambių stulpelių grūdelių plotai viduje. Viena iš pagrindinių problemų, turinčių įtakos medžiagų kokybei, yra liejimo trūkumai, tokie kaip tuštumos ir įtrūkimai, susidarantys lydymo proceso metu. Norint gauti vienalytę struktūrą arba pašalinti pradinio gaminio liejimo defektus, dažnai reikia toliau deformuoti ir termiškai apdoroti. Palyginti su tradicine lydymo technologija, selektyvaus lydymo priedų gamybos technologija turi didesnį aušinimo greitį, o paruoštas lydinys turi vienodą struktūrą ir smulkius grūdelius, pasižyminčius puikiomis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis. Vis daugiau darbų taiko priedų gamybos technologijas ruošiant ir gerinant aukštos entropijos lydinius.


Galima apibendrinti tokį priedų gamybos technologijos pranašumų sąrašą:

Paprasta gauti vienodus ir smulkius grūdelius, net nano ar mikro grūdelius, nes šiluma vienoda, šilumos veikiama zona maža, šiluma greitai atšaldoma. Formavimo tikslumas taip pat yra didelis, todėl lydinio dydį ir formą galima tiksliai valdyti, o apdorojimo ciklą galima efektyviai sutrumpinti. Dabartinė didelių dydžių lydinių gamyba vis dar susiduria su daugybe sunkumų, o pagrindinis komponentas tobulinant priedų gamybos technologiją yra didelės entropijos lydinio miltelių paruošimo technologijos brandinimas.

Melting of alloy blocks


lattice structure



Reality of high-entropy alloy thin plate



Apibendrinti

Didelės entropijos lydiniai, augantis sudėtingas kelių pagrindinių elementų lydinys, pirmiausia sutelkia dėmesį į naują fazės diagramos šerdies sritį; Jų išskirtiniai projektavimo principai ir puikios fizinės bei cheminės savybės sukūrė daugybę naujų aukštos entropijos lydinių, pasižyminčių išskirtinėmis savybėmis. Konstrukcinių medžiagų, funkcinių medžiagų ir sveikatos priežiūros srityse entropinės medžiagos parodė didelį plėtros potencialą.


Po daugiau nei dešimties metų kūrimo, nuo pirmojo lydinio bloko iki didelės entropijos įvairių matmenų ir mastelių medžiagų, įskaitant plėveles, dangas, juosteles, lakštus, laidus ir miltelius, didelės entropijos lydinių apibrėžimas ir medžiagų sistema buvo patyrusi. nuolatinis tobulėjimas.

Nors didelės entropijos medžiagų srityje buvo padaryta daug pažangos, lydinio sudėties projektavimas, mėginio paruošimas ir veikimo mechanizmo analizė yra sudėtingesnė dėl lydiniui būdingo sudėtingumo. Būsimi didelės entropijos lydinių tyrimai turi būti ne tik „pagrįsti našumu“, bet ir „pagrįsti procesu“, kad būtų sukurtos naujos didelės entropijos medžiagos, tinkančios unikaliems procesams, įskaitant deformaciją, liejimą, miltelių gamybą ir miltelių lydymą. . Tai turi didelę reikšmę tolesnei didelės entropijos lydinių plėtrai ir taikymo sričių plėtrai.


Siųsti užklausą