- Super User
- 2023-09-09
በከፍተኛ ቅዝቃዜ ውስጥ የአሉሚኒየም ውህዶች ባህሪያት እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የባቡር ተሽከርካሪዎችን እና የባቡር መኪና አካ
ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የባቡር ማጓጓዣዎች በአሉሚኒየም ቁሳቁሶችን በመጠቀም ይጣበቃሉ. አንዳንድ ባለከፍተኛ ፍጥነት ባቡር መስመሮች ከ30 እስከ 40 ዲግሪ ሴልስየስ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ባላቸው ቀዝቃዛ ክልሎች ውስጥ ያልፋሉ። በአንታርክቲክ ምርምር መርከቦች ላይ ያሉ አንዳንድ መሳሪያዎች፣ መሳሪያዎች እና የመኖሪያ አቅርቦቶች ከአሉሚኒየም ቁሳቁሶች የተሠሩ ሲሆኑ ከ 60 እስከ 70 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በሚቀነስ የሙቀት መጠን መቋቋም አለባቸው። ከአርክቲክ ወደ አውሮፓ የሚጓዙ የቻይናውያን የጭነት መርከቦች ከአሉሚኒየም የተሰሩ አንዳንድ መሳሪያዎችን የሚጠቀሙ ሲሆን አንዳንዶቹ ከ 50 እስከ 60 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በሚቀንስ የሙቀት መጠን ይጋለጣሉ. በእንደዚህ ዓይነት ኃይለኛ ቅዝቃዜ ውስጥ በመደበኛነት ሊሠሩ ይችላሉ? ምንም ችግር የለም, የአሉሚኒየም ውህዶች እና የአሉሚኒየም ቁሳቁሶች ከፍተኛ ቅዝቃዜን ወይም ሙቀትን አይፈሩም.
የአሉሚኒየም እና የአሉሚኒየም ቅይጥ በጣም ጥሩ ዝቅተኛ የሙቀት ቁሶች ናቸው. እንደ ተራ ብረት ወይም ኒኬል ውህዶች ዝቅተኛ የሙቀት መጠን መሰባበርን አያሳዩም፣ ይህም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ላይ የጥንካሬ እና የዲፕቲሊቲቲቲነት ከፍተኛ ቅናሽ ያሳያል። ይሁን እንጂ የአሉሚኒየም እና የአሉሚኒየም ውህዶች የተለያዩ ናቸው. በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ስብራት ላይ ምንም አይነት ምልክት አያሳዩም። የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ ሁሉም የሜካኒካል ባህሪያቸው በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ. ይህ ከአሉሚኒየም ውህድ ወይም ከተሰራ የአሉሚኒየም ቅይጥ፣ የዱቄት ሜታልላርጂ ቅይጥ ወይም የተቀናጀ ቁሳቁስ ከቁሱ ስብጥር ነፃ ነው። እንዲሁም ከቁስ ሁኔታ ነጻ ነው, እንደ-ሂደት ባለው ሁኔታ ውስጥ ወይም ከሙቀት ሕክምና በኋላ. በመወርወር እና በመንከባለል ወይም በቀጣይነት በመወርወር እና በመንከባለል ከተሰራው የዝግጅት ሂደት ጋር ምንም ግንኙነት የለውም። በተጨማሪም ኤሌክትሮላይዜሽን፣ የካርቦን ሙቀት መቀነስ እና የኬሚካል ማውጣትን ጨምሮ ከአሉሚኒየም የማውጣት ሂደት ጋር ያልተገናኘ ነው። ይህ በሁሉም የንጽህና ደረጃዎች ላይ ይሠራል, ከሂደት አልሙኒየም ከ 99.50% እስከ 99.79% ንፅህና, ከፍተኛ-ንፅህና አልሙኒየም ከ 99.80% እስከ 99.949% ንፅህና, እጅግ በጣም ንፁህ አልሙኒየም ከ 99.950% እስከ 99.9959% ንፅህና, እጅግ በጣም ንፁህ አልሙኒየም 99.99. ወደ 99.9990% ንፅህና እና እጅግ በጣም ከፍተኛ-ንፅህና አልሙኒየም ከ 99.9990% በላይ ንፅህና። የሚገርመው፣ ሌሎች ሁለት ቀላል ብረቶች፣ ማግኒዥየም እና ቲታኒየም፣ እንዲሁም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን መሰባበር አያሳዩም።
ለከፍተኛ ፍጥነት ባቡር ሰረገሎች በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉት የአሉሚኒየም ቅይጥ ሜካኒካል ባህሪያት እና ከሙቀት ጋር ያላቸው ግንኙነት ከዚህ በታች ባለው ሠንጠረዥ ውስጥ ይታያል።
የበርካታ የአሉሚኒየም ውህዶች የተለመዱ ዝቅተኛ-ሙቀት ሜካኒካዊ ባህሪያት | |||||
ቅይጥ | ቁጣ | የሙቀት መጠን ℃ | የመለጠጥ ጥንካሬ (ኤምፓ) | ጥንካሬን መስጠት (ኤምፓ) | ማራዘም (%) |
5050 | O | -200 | 255 | 70 | |
-80 | 150 | 60 | |||
-30 | 145 | 55 | |||
25 | 145 | 55 | |||
150 | 145 | 55 | |||
5454 | O | -200 | 370 | 130 | 30 |
-80 | 255 | 115 | 30 | ||
-30 | 250 | 115 | 27 | ||
25 | 250 | 115 | 25 | ||
150 | 250 | 115 | 31 | ||
6101 | O | -200 | 296 | 287 | 24 |
-80 | 248 | 207 | 20 | ||
-30 | 234 | 200 | 19 |
ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የባቡር ማጓጓዣዎች እንደ አል-ኤምጂ ተከታታይ 5005 alloy plates, 5052 alloy plates, 5083 alloy plates, እና መገለጫዎች ያሉ የአሉሚኒየም ቁሳቁሶችን ይጠቀማሉ; አል-ኤምጂ-ሲ ተከታታይ 6061 alloy plates እና መገለጫዎች, 6N01 alloy profiles, 6063 alloy profiles; Al-Zn-Mg ተከታታይ 7N01 alloy plates እና profiles, 7003 alloy profiles. በመደበኛ ግዛቶች ውስጥ ይመጣሉ: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.
በሰንጠረዡ ውስጥ ካለው መረጃ, የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ የአሉሚኒየም ውህዶች ሜካኒካል ባህሪያት እንደሚጨምሩ ግልጽ ነው. ስለዚህ አልሙኒየም ለሮኬት ዝቅተኛ ሙቀት ነዳጅ (ፈሳሽ ሃይድሮጂን, ፈሳሽ ኦክሲጅን) ታንኮች, ፈሳሽ የተፈጥሮ ጋዝ (LNG) ማጓጓዣ መርከቦች እና የባህር ዳርቻ ታንኮች, ዝቅተኛ የሙቀት መጠን የኬሚካል ምርቶች መያዣዎች, ቀዝቃዛ ማከማቻ ውስጥ ለመጠቀም ተስማሚ የሆነ በጣም ጥሩ ዝቅተኛ ሙቀት መዋቅራዊ ቁሳቁስ ነው. , ማቀዝቀዣ ያላቸው የጭነት መኪናዎች እና ሌሎችም.
በመሬት ላይ የሚሰሩ የከፍተኛ ፍጥነት ባቡሮች መዋቅራዊ ክፍሎች፣ ሰረገላ እና ሎኮሞቲቭ ክፍሎችን ጨምሮ፣ ሁሉም አሁን ባለው የአሉሚኒየም ውህዶች ሊመረቱ ይችላሉ። በቀዝቃዛ ክልሎች ውስጥ ለሚሰሩ የሠረገላ መዋቅሮች አዲስ የአሉሚኒየም ቅይጥ ምርምር ማድረግ አያስፈልግም. ነገር ግን፣ ከ6061 alloy 10% ከፍ ያለ አፈጻጸም ያለው አዲስ 6XXX ቅይጥ ወይም አጠቃላይ አፈፃፀሙ ከ7N01 ቅይጥ በግምት 8% የሚበልጥ 7XXX ቅይጥ ቢፈጠር ይህ ትልቅ ስኬት ነው።
በመቀጠል ስለ ሰረገላ አሉሚኒየም alloys የእድገት አዝማሚያዎች እንወያይ.
በኩሩ ውስጥየባቡር ማጓጓዣዎች ኪራይ ማምረት እና ጥገና ፣እንደ 5052 ፣ 5083 ፣ 5454 እና 6061 ያሉ ቅይጥ ሰሌዳዎች ፣ እንደ 5083 ፣ 6061 እና 7N01 ካሉ የተገለሉ መገለጫዎች ጋር ጥቅም ላይ ይውላሉ ። እንደ 5059፣ 5383 እና 6082 ያሉ አንዳንድ አዳዲስ ውህዶች እንዲሁ በመተግበር ላይ ናቸው። ሁሉም እጅግ በጣም ጥሩ የመበየድ ችሎታን ያሳያሉ ፣ የመገጣጠም ሽቦዎች ብዙውን ጊዜ 5356 ወይም 5556 alloys ናቸው። እርግጥ ነው፣ የግጭት ቀስቃሽ ብየዳ (FSW) ከፍተኛ ጥራት ያለው የመገጣጠም ጥራትን ብቻ ሳይሆን የመገጣጠም አስፈላጊነትንም ስለሚያስቀር ተመራጭ ዘዴ ነው። የጃፓን 7N01 ቅይጥ፣ ከ Mn 0.20 ጋር0.7%፣ mg 1.02.0%, እና Zn 4.0 ~ 5.0% (ሁሉም በ%), የባቡር ተሽከርካሪዎችን በማምረት ረገድ ሰፊ ጥቅም አግኝተዋል. ጀርመን ለከፍተኛ ፍጥነት ትራንስ ራፒድ ጋሪዎችን ለማምረት 5005 alloy plates ተጠቀመች እና 6061፣ 6063 እና 6005 alloy extrusions ለፕሮፋይሎች ተቀጥራለች። ለማጠቃለል ያህል፣ እስካሁን ድረስ፣ ቻይናም ሆኑ ሌሎች አገሮች ለከፍተኛ ፍጥነት ባቡር ማምረቻ እነዚህን ውህዶች በጥብቅ ተከትለዋል።
በ 200 ኪ.ሜ በሰዓት ~ 350 ኪ.ሜ በሰዓት የአሉሚኒየም ውህዶች ለሠረገላዎች
በባቡሮቹ የስራ ፍጥነት መሰረት የሰረገላ አሉሚኒየም alloysን መከፋፈል እንችላለን። የመጀመርያው ትውልድ ቅይጥ ፍጥነቱ ከ200 ኪሎ ሜትር በታች ለሆኑ ተሸከርካሪዎች የሚያገለግል ሲሆን በዋነኛነት እንደ 6063፣ 6061 እና 5083 alloys ያሉ የከተማ ባቡር ተሸከርካሪዎችን ለማምረት የሚያገለግሉ የተለመዱ ቅይጥ ናቸው። እንደ 6N01, 5005, 6005A, 7003, እና 7005 ያሉ ሁለተኛ-ትውልድ የአሉሚኒየም ውህዶች ከ200 ኪ.ሜ በሰአት እስከ 350 ኪ.ሜ. ፍጥነት ያላቸውን ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸውን ባቡሮች ለማምረት ያገለግላሉ። የሶስተኛ ትውልድ ውህዶች 6082 እና ስካንዲየም የያዙ የአሉሚኒየም alloys ያካትታሉ።
ስካንዲየም የያዙ የአሉሚኒየም ውህዶች
ስካንዲየም ለአሉሚኒየም በጣም ውጤታማ ከሆኑ የእህል ማጣሪያዎች አንዱ ነው እና የአሉሚኒየም ቅይጥ ባህሪያትን ለማሻሻል እንደ አስፈላጊ አካል ይቆጠራል። የስካንዲየም ይዘት በአብዛኛው በአሉሚኒየም alloys ውስጥ ከ 0.5% ያነሰ ነው, እና ስካንዲየም የያዙ ውህዶች በአጠቃላይ አሉሚኒየም-ስካንዲየም alloys (አል-Sc alloys) ይባላሉ። Al-Sc alloys እንደ ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ጥሩ የመተጣጠፍ ችሎታ፣ ምርጥ የመበየድ ችሎታ እና የዝገት መቋቋም ያሉ ጥቅሞችን ይሰጣሉ። በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ማለትም በመርከብ፣ በኤሮስፔስ ተሽከርካሪዎች፣ በሪአክተሮች እና በመከላከያ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ እየዋሉ ሲሆን ይህም አዲስ ትውልድ ለባቡር ተሽከርካሪ መዋቅሮች ተስማሚ የሆነ የአሉሚኒየም ቅይጥ ያደርጋቸዋል።
አሉሚኒየም አረፋ
ባለከፍተኛ ፍጥነት ባቡሮች በቀላል የአክሰል ጭነቶች፣ ተደጋጋሚ ፍጥነት መጨመር እና ፍጥነት መቀነስ፣ እና ከመጠን በላይ በተጫኑ ስራዎች ተለይተው ይታወቃሉ፣ ይህም ጥንካሬን፣ ጥንካሬን፣ ደህንነትን እና ምቾትን በሚያሟሉበት ጊዜ የማጓጓዣው መዋቅር በተቻለ መጠን ቀላል እንዲሆን ይጠይቃል። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ፣ እጅግ በጣም ቀላል የአልሙኒየም አረፋ ከፍተኛ ልዩ ጥንካሬ ፣ ልዩ ሞጁሎች እና ከፍተኛ እርጥበት ባህሪዎች ከእነዚህ መስፈርቶች ጋር ይጣጣማሉ። ከፍተኛ ፍጥነት ባላቸው ባቡሮች ውስጥ የአሉሚኒየም አረፋ አተገባበር የውጭ ምርምር እና ግምገማ በአሉሚኒየም አረፋ የተሞሉ የብረት ቱቦዎች ከባዶ ቱቦዎች ከ 35% እስከ 40% ከፍ ያለ የኢነርጂ የመሳብ አቅም እና ከ 40% እስከ 50% የመተጣጠፍ ጥንካሬ አላቸው. ይህ የሠረገላ ምሰሶዎች እና ክፍልፋዮች የበለጠ ጠንካራ እና ለመውደቅ የተጋለጡ እንዲሆኑ ያደርጋል። በሎኮሞቲቭ የፊት ቋት ዞን ውስጥ የአሉሚኒየም አረፋን ለኃይል መሳብ መጠቀም የተፅዕኖ የመሳብ አቅሞችን ይጨምራል። ከ10ሚ.ሜ ውፍረት ያለው የአሉሚኒየም አረፋ እና ስስ የአሉሚኒየም ሉሆች የተሰሩ ሳንድዊች ፓነሎች ከመጀመሪያው የብረት ሳህኖች 50% ቀለለ ሲሆኑ ጥንካሬያቸውን በ8 እጥፍ ይጨምራሉ።