சமீபத்திய செய்தி! எனிக்மா மற்றும் நோவா பல்கலைக்கழகம் லிஸ்பன் இணைந்து பாதை மேம்பாடு செய்துள்ளது: விருப்பமான பாதை மேம்பாடு ஆர்க் கூட்டு உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் இன்கோனெல் 625 இன் அறை வெப்பநிலை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

DED (டைரக்ட் எலெக்ட்ரிக் டிஸ்சார்ஜ்) என்பது ஒரு புதிய சேர்ப்பு உற்பத்தி தொழில்நுட்பமாகும், இது அதன் அதிக செயல்திறன், குறைந்த செலவு மற்றும் பெரிய அளவிலான உருவாக்க திறன் காரணமாக Inconel 625 உலோகக்கலவை உற்பத்தியில் தனித்துவமான நன்மைகளை வெளிப்படுத்தியுள்ளது. இருப்பினும், பாரம்பரிய DED செயல்முறை பெரும்பாலும் <001> திசைவைப்புடன் கூடிய தூண் படிக அமைப்பை விளைவிக்கிறது, இதனால் பொருளின் சிறந்த வலிமை மற்றும் நெகிழ்ச்சியை அடைவது கடினமாகிறது.

I. ஆராய்ச்சி பின்னணி மற்றும் முக்கியத்துவம்

சமீபத்திய ஆய்வுகள் காலமன் (columnar) தானியங்களை சமச்சீரான (equiaxed) தானியங்களாக மாற்றுவதன் மூலம் லைன் எனர்ஜி அடர்த்தியை (LED) அதிகரிப்பது Inconel 625 உலோகக்கலவையின் செயல்திறனை பயனுள்ள முறையில் மேம்படுத்த முடியும் என்று கண்டறிந்துள்ளன; இருப்பினும், பிரிண்ட் பாதை மாற்றத்தின் பங்கின் குறிப்பிட்ட இயந்திரம் இன்னும் தெளிவாக இல்லை. மேலும், கூட்டு உற்பத்தியின் தனித்துவமான இடைநிலை இடைமுக பண்புகள் குறிப்பாக உயர் வெப்பநிலைகளில் பொருளின் இயந்திர பண்புகளை முக்கியமாக பாதிக்கின்றன, இது இடைமுக வினைவு குவிவு மற்றும் சீக்கிரமான தோல்விக்கு வழிவகுக்கலாம். எனவே, வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் இடைநிலை இடைமுகங்களின் தாக்க இயந்திரங்களை ஆராய்வது செயல்முறைகளை மேம்படுத்தவும் பொருளின் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் மிகுந்த மதிப்பு வாய்ந்ததாக உள்ளது .

மேலே குறிப்பிட்ட ஆராய்ச்சி பின்னணியிலிருந்து எனிக்மா தொழில்நுட்பத்திலிருந்து ஒரு குழுவுடன் இணைந்து செயல்பட்டது மற்றும் போர்த்துகலில் உள்ள NOVA பல்கலைக்கழகம் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து தங்கள் சமீபத்திய ஆராய்ச்சி கண்டுபிடிப்புகளை மெட்டீரியல்ஸ் ரிசர்ச் லெட்டர்ஸ் என்ற தலைப்பில் பிரசுரித்தது மேம்பட்ட இயந்திர பண்புகள் மற்றும் வடிவமாற்ற இயக்கவியல் அச்சிடும் பாதை மாற்றத்தின் மூலம் DED Inconel 625 இல் s அச்சிடும் பாதை வடிவமைப்பின் தாக்கத்தை முறையாக ஆராய்வதன் மூலம் பொருளின் நுண்ணமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகள்

மூலம் [1]

II. சோதனை முறைகள்

இந்த ஆய்வில் பாதுகாப்பான வளிமண்டலத்தில் 70% Ar + 30% He கலப்பு வாயுவின் கீழ் Inconel 625 உலோகக்கலவை மாதிரிகளை உருவாக்க CMT (கோல்டு மெடல் டிரான்ஸ்பர்) DED தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டது. சோதனை முடிவுகளின் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த, ஆராய்ச்சி குழு முக்கிய செயல்பாடு அளவுருக்களை மேம்படுத்தியது: மின்னோட்டம் 116 A, வயர் ஊட்டும் வேகம் 4.6 மீ/நிமிடம், மற்றும் வரி ஆற்றல் அடர்த்தி 140 J/மிமீ. 50 மிமீ விட்டம் மற்றும் 100 மிமீ நீளம் கொண்ட உருளை வடிவ மாதிரிகளை தயாரிக்க 90° அடுக்கு-அடுக்கு சுழற்சி பாதை உத்தி பின்பற்றப்பட்டது.

மூலம் [1]

பொருளின் பண்புகளை விரிவாக பண்பு விளக்கம் செய்ய, பல அளவிலான பகுப்பாய்வு முறை ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது நுண்கட்டமைப்பு மாற்றத்தை XRD, OM, SEM-EBSD மற்றும் TEM அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்தோம்; இயந்திர பண்புகளை நுண்கடினத்தன்மை சோதனை மற்றும் அறை வெப்பநிலை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை (400-850°C) இல் இழுவை சோதனைகளைப் பயன்படுத்தி மதிப்பீடு செய்தோம்.

III. முடிவுகள் மற்றும் விவாதம்

3.1 நுண்கட்டமைப்பு பண்புகள்

நுண்கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு அச்சுப்பாதை வடிவமைப்பின் முக்கியமான தாக்கத்தை காட்டியது. பாரம்பரிய 0° பாதை மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, 90° பாதை மாற்றத்தைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்ட மாதிரிகள் தனித்துவமான ஓரளவில் படிக பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதை உறுதிப்படுத்தின: சராசரி துகள் நீளம் 527 ± 5 μm, அகலம் 172 ± 7 μm (அமைப்பு விகிதம் 3.06), மற்றும் அடுக்கு இடைமுகங்களில் நுண்துகள் பகுதிகள் (37 ± 2 μm) உருவாகின. XRD பகுப்பாய்வு மாதிரிகள் ஒற்றை-நிலை முகப்பு-மையப்படுத்தப்பட்ட கன அமைப்பை கொண்டிருப்பதை உறுதிப்படுத்தியது.

மூலம் [1]

ஆராய்ச்சி உறுதிப்படுத்தியுள்ளது உயர் LED ஆனது பாதை மாற்றுதலுடன் இணைக்கப்பட்டால், உருகிய குழி வெப்பநிலை செங்குத்தான திசைவேகத்தைக் குறைக்கவும், திரள் படிக அநுபவ வளர்ச்சியை ஒடுக்கவும், மறு-உருகும் ஆழத்தை அதிகரிப்பதன் மூலமும், புதிய உறைவிடங்களை வழங்குவதன் மூலமும் சமசதுர படிக உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கவும் முடியும், இதன் மூலம் பொருளின் நுண்கட்டமைப்பை மேம்படுத்தலாம் இந்த செயல்முறை சேர்க்கை திரள் படிகங்களிலிருந்து சமசதுர படிகங்களாக மாற ஒரு பயனுள்ள வழிமுறையை வழங்குகிறது.

அறை வெப்பநிலையில் 3.2 இயந்திர பண்புகள்

அறை வெப்பநிலை இயந்திர பண்பு சோதனைகள் காட்டுகின்றன 90° அச்சு பாதையைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்ட Inconel 625 மாதிரிகள் சிறந்த வலிமை-தகடு பொருத்தத்தைக் கொண்டுள்ளன, 401 ± 12 MPa விட்டு விடும் வலிமை, 724 ± 5 MPa இழுவிசை வலிமை, மற்றும் 57 ± 5% நீட்சி .இந்த பொருள் வழக்கமான மூன்று-நிலை வேலை கடினத்தன்மை நடத்தையைக் கொண்டுள்ளது, குறிப்பாக 8–25% விழுக்காடு வரம்பில் மேம்பட்ட வேலை கடினத்தன்மை திறனைக் காட்டுகிறது, இதன் விளைவாக 41.3 GPa*% என்ற உயர் பிளாஸ்டிசிட்டி-ஸ்ட்ரெங்த் தயாரிப்பு உருவாகிறது, இது பாரம்பரிய ஹாட்-ரோல்டு உலோகக்கலவைகளை விட (32.1 GPa*%) மிகவும் அதிகமாக உள்ளது.

மூலம் [1]

நுண்ணமைப்பு பகுப்பாய்வு நேர்-சம துகள்கள் கொண்ட மாதிரிகள் பெரிய துகள் அளவுகளை (232 ± 16 μm vs. ஹாட்-ரோல்டு மாதிரிகள் < 130 μm) கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் உச்ச செயல்திறன் முதன்மையாக இரண்டு காரணிகளிலிருந்து உருவாகின்றது: முதலாவது, துணை வலுவூட்டுதலின் முக்கிய பங்கு, இரண்டாவது, ஒரு தனித்துவமான வடிவமைப்பு இயந்திரம். நுண்ணிய பகுப்பாய்வு விரிவாக்கத்தின் போது, பொருள் உயர் அடர்த்தி துணை சுவர்கள் மற்றும் துணை லாக் அமைப்புகளை உருவாக்குகிறது என்று கண்டறிந்தது. இந்த நுண்ணமைப்பு அம்சங்கள் துணை நகர்வை திறம்பட தடுக்கின்றன, இதன் மூலம் பொருளின் வலிமை அதிகரிக்கிறது . மிக முக்கியமாக, இடைநிலை இணைப்புகளில் எந்த அழுத்த குவியமும் கண்டறியப்படவில்லை, மற்றும் பிளவு எப்போதும் துகள்களின் எல்லைகளுக்குள் ஏற்படும், அச்சுப்பாதையால் உருவாக்கப்பட்ட இணைப்புகள் பொருளின் செயல்திறனை பாதிப்பதில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்தும் . இந்த தனித்துவமான இடப்பெயர்ச்சி நகர்வு மற்றும் சேதமில்லா இணைப்புகள் இரண்டும் சேர்ந்து பொருளின் சிறப்பான ஒருங்கிணைந்த பண்புகளை வழங்குகின்றன.

3.3 உயர் வெப்பநிலை இயந்திர பண்புகள்

உயர் வெப்பநிலை இயந்திர பண்புகள் சோதனை செய்வதன் மூலம் ஓரளவு ஐசோட்ரோபிக் இன்கோனெல் 625 உலோகக்கலவையின் சிறந்த உயர் வெப்பநிலை ஏற்புத்தன்மையை காண முடிகிறது. இந்த பொருளின் வலிமை பண்புகள் 400–850°C வெப்பநிலை பரவலில் பாரம்பரிய உருகிய உலோகக்கலவைகளின் வலிமை பண்புகளை விட தொடர்ந்து சிறப்பாக இருப்பதை ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. குறிப்பாக, 700°C க்கும் கீழ் அதன் நீட்சி உயர் நிலையில் தொடர்கிறது, 700°C ஐ தாண்டிய பின்னர் மட்டுமே சிறிய குறைவு காணப்படுகிறது. பிளவு வடிவியல் பகுப்பாய்வின் மூலம், ஆய்வு தெளிவான வெப்பநிலை-சார் பிளவு நடத்தை மாற்றங்களை கண்டறிந்தது: 600°C இல், பிளவு துகள்-இடையிடையான நெகிழ்வான பிளவு பண்புகளைக் கொண்டிருந்தது, பிளவு பரப்பு ஒரே மாதிரியாக பரவிய தடிமனான நெகிழ்வான சிறு துளைகளைக் காட்டியது; 750°C மற்றும் 800°C க்கு இடையில், பிளவு வகை துகள்-இடையிடையான பிளவுக்கு மாறுகிறது, தெளிவான பொட்டை பிளவு பண்புகளை காட்டுகிறது; வெப்பநிலை 850°C ஐ அடையும் போது, பிளவு பரப்பு நெகிழ்வான சிறு துளைகள் மற்றும் பொட்டை பிளவு தளங்கள் இரண்டையும் கொண்ட கலப்பு பிளவு பண்பைக் காட்டுகிறது.

மூலம் [1]

IV. குறிப்பு

இந்த ஆய்வு, இன்கோனல் 625 உலோகக்கலவையின் நுண்ணமைப்பு மற்றும் பண்புகள் மீது அச்சிடும் பாதை வடிவமைப்பின் முக்கிய தாக்கத்தை காட்டுகிறது. அதிக ஆற்றல் உள்ளீடு கொண்ட அச்சிடும் உத்தி மற்றும் 90° அடுக்கு-அடுக்கு சுழற்சியுடன் இணைத்து பயன்படுத்துவதன் மூலம், மரபான தூண் போன்ற தானிய அமைப்பை ஒரு சீரான சமசதுர தானிய அமைப்பாக மாற்ற முடிந்தது. மேம்பட்ட நுண்ணமைப்பு பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள் மூலம், இந்த தனித்துவமான அமைப்பு திரிபுக்குள்ளாகும் போது தனித்துவமான தளர்வு நகர்வு முறைகளைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது: தளவாரியான நழுவுதல் மட்டுமல்லாமல், அதிக அடர்த்தி கொண்ட தளர்வு சுவர்கள் மற்றும் சிறப்பு தளர்வு பூட்டு அமைப்புகள் உருவாகின்றன. இந்த நுண்ணமைப்பு இயந்திரங்களின் ஒருங்கிணைந்த செயல்பாடு, பொருளுக்கு உயர் வலிமை மற்றும் நெகிழ்ச்சியை வழங்குகிறது.

குறிப்பிடத்தக்க வகையில், அச்சிடும் போது உருவான அடுக்குகளுக்கிடையேயான நுண்தானிய மண்டலங்கள் செயல்திறனை பலவீனப்படுத்தவில்லை, மாறாக அதை மேம்படுத்தின. இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட நேர் அளவிலான படிக அமைப்பு அறை வெப்பநிலையிலிருந்து உயர் வெப்பநிலை வரையிலான வெப்பநிலை பரிதியில் சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை சோதனை முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன. வானொலி மற்றும் பிற துறைகளில் முக்கியமான பாகங்களின் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கூட்டு உற்பத்திக்கான புதிய செயல்முறை விழிப்புணர்வை இந்த கண்டுபிடிப்பு வழங்குகிறது, அகன்ற பயன்பாடு தொடர்பான சாத்தியக்கூறுகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

கட்டுரை இணைப்பு ：

[1] https:\/\/doi.org\/10.1080\/21663831.2025.2476174